Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola” PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI SCIENZE NATURALI Classe: 4° C – Liceo scientifico opzione Scienze applicate Anno scolastico: 2015 -2016 Docente: Cecilia Sequi CHIMICA Reazioni tra ioni in soluzione acquosa Reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice, di doppio scambio. Equazione ionica e ionica netta. Reazioni di precipitazione. Acidi e basi secondo Arrhenius. Acidi e basi forti. Reazioni di neutralizzazione. Reazioni in cui si formano gas. Attività sperimentale: reazioni di doppio scambio, previsione dei prodotti, bilanciamento Reazioni di ossidoriduzione Ossidazione e riduzione. Bilanciamento delle redox con il metodo delle semireazioni in forma molecolare e in forma ionica in ambiente acidi e basico. Reazione dei metalli con gli acidi e serie di attività. Termodinamica chimica Energia nelle reazioni chimiche. Calore di reazione. Primo principio della termodinamica. Funzioni di stato. Calore di reazione a volume costante. Calore di reazione a pressione costante ed entalpia. Reazioni esotermiche ed endotermiche. Equazioni termochimiche. Legge di Hess. Trasformazioni spontanee. Entropia. Fattori che influenzano la variazione di entropia. Secondo principio della termodinamica. Energia libera. Equazione di Gibbs e spontaneità delle reazioni chimiche. La velocita delle reazioni chimiche Velocità di reazione. velocità media ed istantanea. Fattori che influenzano la velocità delle reazioni chimiche. Velocità di reazione media ed istantanea. La legge cinetica. Ordine di reazione. Dinamica delle reazioni: energia di attivazione e teoria delle collisioni, teoria dello stato di transizione. Diagramma dell’energia potenziale: profilo di reazione. Reazioni multistadio e determinazione del meccanismo di reazione, stadio elementare e stadio cineticamente determinante. Catalizzatori ed enzimi. Equilibrio chimico Equilibrio dinamico. Legge dell’azione di massa. Significato ed espressione della costante di equilibrio. Quoziente di reazione. Equilibri eterogenei. Costante di equilibrio delle reazioni in fase gassosa. Principio di Le Chatelier. Temperatura e costante di equilibrio. Pressione, volume e costante di equilibrio. Aggiunta e sottrazione di reagenti o di prodotti e costante di equilibrio. Applicazioni della costante di equilibrio: grado di avanzamento di una reazione, verso di svolgimento di una reazione, concentrazioni all’equilibrio di una specie chimica. Attività sperimentale: studio dei fattori che influenzano l’equilibrio chimico. Gli acidi e le basi Teoria di Bronsted e Lowry: coppie coniugate acido-base. Forze relative di acidi e basi coniugate, Andamenti periodici della forza degli acidi. Equilibrio di ionizzazione dell’acqua. Prodotto ionico dell’acqua. La scala del pH. Significato ed espressione delle costanti di dissociazione acide e basiche. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi deboli mediante le costanti di dissociazione. Applicazioni degli equilibri in soluzione acquosa Idrolisi salina: acido-base delle soluzioni di sali, determinazione del pH. Indicatori. Idrolisi salina. Determinazione del pH di soluzioni saline. Soluzioni tampone, determinazione del pH. Indicatori acido base. Equilibri di solubilità: prodotto di solubilità. Relazione tra il prodotto di solubilità e la solubilità molare. Effetto ione in comune. Relazione tra solubilità e precipitazione. Elettrochimica Celle galvaniche. Potenziali di cella. Potenziali standard di riduzione. Equazione di Nernst. Elettrolisi di Sali fusi e soluzioni. Leggi di Faraday. BIOLOGIA Strutture e funzioni degli animali Livelli di organizzazione. Anatomia e fisiologia. I termini dell’anatomia. Cavità corporee. I tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso. Le membrane: mucose, sierose, sinoviali. Cute. Cellule staminali.Cellule tumorali. L’omeostasi e i meccanismi a feedback. L’apparato cardiovascolare e il sangue Il trasporto interno negli animali: funzioni del sistema circolatorio, sistemi aperti e chiusi. Evoluzione del sistema cardiovascolare nei Vertebrati. Il sistema cardiovascolare umano: anatomia e fisiologia del cuore e dei vasi sanguigni. Ciclo cardiaco. Regolazione del battito cardiaco. Pressione sanguigna. Trasferimento delle sostanze tra sangue e liquido interstiziale. Composizione e proprietà del sangue. Colesterolo e malattie cardiocircolatorie. La respirazione e gli scambi gassosi I meccanismi alla base degli scambi gassosi: caratteristiche delle superfici respiratorie in diversi gruppi animali (respirazione cutanea, branchie, trachee, polmoni). Il sistema respiratorio umano: anatomia e fisiologia. Ventilazione polmonare. Controllo della respirazione. Scambi gassosi sangue-tessuti. Trasporto di ossigeno e anidride carbonica. Principali patologie del sistema respiratorio. Danni del fumo da sigaretta. L’apparato digerente e l’alimentazione Alimentazione ed elaborazione del cibo: modalità di assunzione del cibo, fasi della trasformazione del cibo, evoluzione del sistema digerente. Il sistema digerente umano: anatomia e fisiologia del canale alimentare e degli organi annessi. Alimentazione bilanciata e salute: necessità nutrizionali e alimenti, amminoacidi essenziali, vitamine, minerali. SCIENZE DELLA TERRA Minerali e rocce Struttura cristallina. Proprietà dei minerali. Criteri di classificazione dei minerali. Classificazione dei silicati. Silicati mafici e felsici. Formazione dei minerali. Le rocce della crosta terrestre, processi litogenetici. Rocce magmatiche: processo magmatico. Struttura, criteri di classificazione in relazione all’acidità del magmi. Famigli edi rocce magmatiche. Genesi dei magmi. Magmi anatettici e magmi primari. Rocce sedimentarie: processo sedimentario. Rocce sedimentarie clastiche, organogene e chimiche Rocce metamorfiche: processo metamorfico, metamorfismo regionale edi contatto. Facies e serie metamorfiche. Ciclo litogenetico Fenomeni vulcanici Morfologia dei vulcani. Meccanismo eruttivo. Tipi di eruzione .Prodotti dell’attività vulcanica. Attività vulcanica esplosiva, ed effusiva e distribuzione geografica dei vulcani. Vulcanesimo di dorsale, punti caldi, vulcanesimo lungo le fosse oceaniche e i margini dei continenti. Rischio vulcanico. Etna e Vesuvio. Fenomeni sismici Frequenza e localizzazione dei sismi. Teoria del rimbalzo elastico. Ciclo sismico. Onde sismiche. Misura delle vibrazioni sismiche: sismografi e sismogrammi, determinazione dell’epicentro. Energia dei terremoti e scala Richter. Intensità dei terremoti e scala Mercalli. Previsione e prevenzione dei terremoti. Rischio simico. Roma 08/06/2016