1 A.S. 2016-17 INDIRIZZO TECNOLOGICO: CHIMICO, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE; ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE SANITARIE PROGRAMMA PREVENTIVO SCIENZE INTEGRATE: CHIMICA E LABORATORIO DOCENTE Prof. ALESSANDRO VILLA Prof. CARLA BISARO CLASSE I_B BIO I_B BIO_ Ore settimanali: 3 (1) FINALITA' E OBIETTIVI COMPETENZE TRASVERSALI Saper distinguere tra osservazioni, dati sperimentali e teorie scientifiche. Saper riassumere i fenomeni e i fatti oggetto di studio. Saper esprimere il risultato di un calcolo con le corrette unità di misura. Saper gestire le informazioni acquisite così da organizzare le attività sperimentali. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti. Saper redigere relazioni tecniche. Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici. COMPETENZE DELLA DISCIPLINA Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni della materia a partire dall'esperienza. Riconoscere che un miscuglio è costituito da componenti diversi, ciascuno dei quali risponde in modo specifico alle tecniche di separazione. 2 Effettuare sulla base di tecniche conosciute, la separazione dei componenti di un miscuglio, fino ad ottenere sostanze pure, riconoscendo che l’operazione ha termine quando si riscontra l’invarianza delle proprietà dei componenti ottenuti. Enunciare i principi di conservazione che regolano le reazioni chimiche. Utilizzare la quantità di sostanza per definire i rapporti stechiometrici e per esprimere la concentrazione delle soluzioni. Utilizzare la struttura degli atomi in termini di protoni, neutroni ed elettroni, distinguendo queste particelle subatomiche in base alla massa ed alla carica e collocandole opportunamente all’interno dell’atomo. Descrivere le interazioni atomiche in termini di legame covalente, covalente polare e ionico. Modulo 1 INTRODUZIONE ALLA CHIMICA Contenuti U.D. 1: Materia e sue proprietà Campo d’indagine della chimica. La materia: massa ed energia. La materia: sostanza (elementare e composta), miscuglio (omogeneo ed eterogeneo). La materia: stati di aggregazione. La materia:stato fisico (trasformazioni di stato), chimico (reazioni chimiche). La materia: la struttura della materia determina le proprietà chimiche. Introduzione alla tavola periodica: elementi chimici e i loro simboli. U.D. 2: Le Trasformazioni della materia Energia, calore e temperatura. Gli stati di aggregazione. Trasformazioni fisiche e chimiche. I passaggi di stato di aggregazione. Curve di riscaldamento e raffreddamento. Volume e densità. U.D. 3:Teoria atomica della materia L’idea “filosofica” dell’atomo. 3 Le leggi ponderali (Lavoisier, Proust, Dalton) Il modello atomico di Dalton. Modulo 2 LA QUANTITA’ DI SOSTANZA Contenuti U.D. 1: Quantità di Sostanza L a massa atomica. La massa formula. La mole. Introduzione ai calcoli stechiometrici. U.D. 2: Le Soluzioni Soluto e Solvente. Concentrazione di una soluzione. Le percentuali. La molarità. Modulo 3 LA STRUTTURA ELETTRONICA DELL’ATOMO Contenuti U.D. 1: Le particelle sub-atomiche Le particelle sub-atomiche scoperte negli esperimenti storici (Thomson, Rutherford). Modello nucleare dell'atomo. Numero atomico e numero di massa. Gli isotopi. U.D. 2: La meccanica quantistica Radiazione ed elettromagnetismo (breve introduzione). L'equazione di Planck 4 L'atomo di Bohr Il dualismo onda-particella. Il principio di indeterminazione U.D. 3: La configurazione elettronica Gli stati stazionari: livelli e sottolivelli energetici I numeri quantici. Lo spin ed il Principio di Pauli. La configurazione elettronica degli elementi. Gli orbitali atomici. Modulo 4 IL LEGAME CHIMICO Contenuti U.D. 1:Il sistema periodico La tavola periodica moderna I simboli di Lewis Le proprietà periodiche: E.I. e A.E. U.D. 2:I legami chimici Il legame ionico Il legame covalente. L'elettronegatività. Il legame covalente polare. La polarità nei legami covalenti. 5 Modulo 5 LA NOMENCLATURA INORGANICA Le principali classi di composti Ossidi basici e ossidi acidi Idrossidi e acidi Sali Nomenclatura tradizionale I.U.P.A.C. Stock 6 MODULO DI LABORATORIO Esperienze U.D. Lab: Introduzione al laboratorio di chimica e sicurezza. o La misura delle grandezze o La densità. Miscugli e sostanze. o Tecniche di separazione. o Elementi, composti e miscugli. Trasformazioni fisiche e chimiche o Passaggi di stato. o Le trasformazioni chimiche. Le reazioni chimiche. o Reazioni chimiche. o Tavola Periodica Modello atomico. o Legge di Lavoisier. o Legge di Proust Conoscenze Mod. 1 Conosce il Abilità significato dell’ Sa riconoscere una sostanza da un espressione metodo scientifico, modello, miscuglio; un elemento da un composto; teoria. Sa definire i concetti di: materia, una trasformazione fisica da una chimica. massa, energia, sistema macroscopico e E’ in grado di individuare le caratteristiche microscopico. Conosce la differenza tra di un elemento chimico dalla proprietà chimica e fisica. Conosce la collocazione nella tabella periodica. differenza tra proprietà estensiva. Conosce la intensiva ed differenza tra sostanza e miscuglio. Sa definire i concetti di: energia, calore, temperatura. Conosce gli stati di aggregazione della materia. Sa sua 7 riconoscere una trasformazione chimica da una fisica. Conosce gli stati di aggregazione della materia e i relativi passaggi di stato. Sa “leggere” la tabella periodica degli elementi. Sa enunciare le leggi ponderali. Conosce la teoria atomica di Dalton. Mod. 2 Conosce l’unità di misure delle Sa calcolare le masse formula. Sa eseguire masse atomiche. Conosce il concetto di dei semplici calcoli stechiometrici su massa formula. Sa definire l’unità di misura reazioni di non equilibrio. Sa “usare” la della quantità di sostanza. Conosce il concentrazione di una soluzione. concetto di massa molare. Conosce il concetto di soluzione e di concentrazione di una soluzione. Mod. 3 Sa descrivere l’atomo attraverso il Sa “usare” il numero atomico ed il numero modello nucleare. Conosce le principali di massa. Sa distinguere un elemento da particelle sub atomiche. Sa definire il un composto alla luce del modello atomico numero atomico ed il numero di massa. della materia. Sa eseguire semplici calcoli Conosce il concetto di isotopo. Conosce il sui nucleoni. Sa costruire le configurazioni concetto di ione. Conosce la differenza tra elettroniche. grandezza fisica continua e grandezza periodica alle configurazione degli elementi. Sa correlare la tavola fisica quantizzata. Conosce il modello atomico di Bohr. Sa definire il modello atomico “quantistico”. Sa costruire le configurazioni elettroniche. Conosce la classificazione degli elementi per numero atomico crescente Mod. 4 Conosce i concetti di E.I EA. Sa Correla le grandezze fisiche periodiche alle descrivere il legame ionico. Conosce la configurazioni elettroniche e alla tavola simbologia di Lewis di atomi e molecole. periodica. Mette in relazione EI, AE con la Sa descrivere il legame covalente probabilità che si formi un legame ionico. Conosce il concetto di Elettonegatività. Interpreta il diagramma % di ionicità di un legame vs differenza di elettronegatività.. 8 Mod. 5 composti. Conosce le principali classi di Sa rappresentare ossidi. Sa distinguere tra Conosce formule di ossidi. ossidi basici Conosce le formule di acidi, idrossidi e rappresentare Sali. Conosce le regole di assegnazione di riconoscere e e ossidi acidi e acidi. Sa idrossidi. Sa rappresentare Sali. Sa nomi secondo nomenclatura tradizionale. attribuire nomi a partire da formule a ossidi, Conosce la nomenclatura I.U.P.A.C. acidi, idrossidi e Sali secondo le varie Conosce la nomenclatura secondo Stock. nomenclature adottate. Modulo di Laboratorio Nozioni sulla lettura delle etichette e sulla pericolosità di elementi e composti. Sistemi eterogenei ed omogenei e tecniche di separazione: filtrazione, distillazione, cristallizzazione, cromatografia. Il modello particellare (concetti di atomo, molecola e ioni) e le spiegazioni delle trasformazioni fisiche (passaggi di stato) e chimiche. Le leggi ponderali della chimica e l'ipotesi atomica della materia. Il sistema periodico e le proprietà periodiche; metalli, non metalli, semimetalli METODOLOGIA DIDATTICA 1. Lezione frontale e video proiezione. 2. Esercitazioni di laboratorio. CRITERI DI VALUTAZIONE GIUDIZIO Sigla sul VOTO DESCRITTORI PRESTAZIONE registro NULLO-NEGATIVO 1 Prova non svolta. NULLO-NEGATIVO 2 Prova non svolta per la sua quasi totalità. NEGATIVO 3 Gravemente carente nei contenuti, mancanza di GI linguaggio specifico ed aderenza alla traccia, esposizione confusa. 9 GRAV. INSUFFICIENTE INSUFFICIENTE 4 5 I SCARSO 5,5 SC SUFFICIENTE 6 Contenuto corretto anche se non completo, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia accettabili, esposizione accettabile. 7 Contenuto corretto e quasi completo, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia accettabili, esposizione accettabile. Contenuto corretto e completo, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia corretti, esposizione corretta. Contenuto corretto, completo e rigoroso, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia corretti, esposizione corretta. Contenuto corretto, completo e rigoroso, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia corretti, esposizione eccellente. S DISCRETO D BUONO B OTTIMO 8 9 O ECCELLENTE Carente nei contenuti, nel linguaggio specifico e nell’aderenza alla traccia, esposizione confusa. Contenuti parziali e con errori, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia accettabili, esposizione confusa. Contenuti parziali ma corretti, linguaggio specifico ed aderenza alla traccia accettabili, esposizione accettabile. 10 STRUMENTI Appunti presi durante le lezioni. Protocolli delle esercitazioni di laboratorio. Laboratorio di chimica generale. Utilizzo tablet/LIM/ rete. LIBRO DI TESTO J. E. Brady F. Senese CHIMICA Zanichelli