PROGRAMMA FINALE DI SCIENZE NATURALI Anno Scolastico 2013-2014 Classe III sezione A Liceo Linguistico Prof.ssa Carmen Santoro Aspetti quantitativi e reazioni in fase solida, liquida e gassosa. La mole La mole: una misura della quantità di materia. Il numero di Avogadro. La massa molare. Calcoli con le moli. La concentrazione delle soluzioni Molarità e molalità. Diluizioni di soluzioni concentrate. Preparazioni in laboratorio di soluzioni a molarità nota. Le leggi dei gas Legge di Boyle. Legge di Charles e Gay – Lussac. I gas ideali e reali. L’equazione di stato dei gas perfetti. La tavola periodica degli elementi Configurazione elettronica e tavola periodica. Le proprietà periodiche degli elementi. Gli elettroni di valenza. L’energia di ionizzazione. Le dimensioni degli atomi. Affinità elettronica ed elettronegatività. Carattere metallico. Alcune famiglie chimiche e le loro proprietà. Caratteristiche dei metalli e non metalli. Gli elementi di transizione. Le principali famiglie chimiche Gli atomi i legami e le reazioni Il legame chimico e la sua energia. Il numero atomico e il numero di massa. La regola dell’ottetto. I legami chimici intramolecolari: legame ionico, covalente (puro, polare apolare e dativo), il legame metallico. Legami multipli. Interazioni intermolecolari e proprietà della materia I legami chimici intermolecolari: forze di van der Waals, forze di dispersione di London, legami dipolo-dipolo, il legame ad idrogeno. Legami intermolecolari e proprietà dei liquidi: pressione di vapore, punto di ebollizione e congelamento; miscibilità: solventi polari e non polari, sostanze idrofile ed idrofobe. Proprietà colligative delle soluzioni: Innalzamento ebullioscopico ed abbassamento crioscopico. L’abbassamento della tensione di vapore. L’osmosi e la pressione osmotica: soluzioni isotoniche, ipotoniche ed ipertoniche. 1 Nomenclatura dei composti inorganici Stato di ossidazione e numeri di ossidazione. Classificazione dei composti inorganici. Nomenclatura IUPAC e tradizionale e di Stock. Composti binari e ternari. Le formule brute, formule di Lewis e formule di struttura. Le reazioni chimiche: reagenti e prodotti. Il bilanciamento di una reazione chimica. Ossidi. Acidi: idracidi e ossiacidi. Idrossidi. Sali binari e sali ternari. Idruri. Energia e reazioni chimiche Sistema ed ambiente. L’energia interna: energia cinetica, potenziale, termica chimica. Funzioni di stato. Primo principio della termodinamica. Definizioni di entalpia ed entropia. Reazioni endotermiche ed esotermiche. Cinetica ed equilibrio chimico Legge cinetica, velocità di reazione: intermedio di reazione, meccanismo di reazione, stadio determinante la velocità. Teoria delle collisioni e energia di attivazione. Fattori che condizionano la velocità di reazione: concentrazione dei reagenti, catalizzatori, temperatura. L’equilibrio chimico e le trasformazioni reversibili, costante di equilibrio: calcolo e suo significato. Acidi e Basi Definizione di acidi e basi secondo Arrhenius. Definizione di acidi e basi secondo Bronsted e Lowry, prodotto ionico dell’acqua, sostante anfiprotiche e anfotere. Definizione di acidi e basi secondo Lewis. Reazioni acido- base: acidi e basi coniugate. Costante di equilibrio acido- base. Forza degli acidi e delle basi. Il pH e il pOH, calcoli da concentrazione e viceversa. Gli indicatori. Definizione di idrolisi e sistemi tampone Reazioni Redox Le reazioni di ossidoriduzione e loro bilanciamento. Reazioni di sintesi, decomposizione, scambio semplice e doppio scambio. La pila elettrica: anodo e catodo. Il potenziale di una cella. L’elettrolisi e la prima legge di Faraday La divisione cellulare e la riproduzione La riproduzione sessuata (Attività svolta in CLIL) Ciclo cellulare e mitosi in eucarioti animali e vegetali. Cromatina, cromosomi e cromatidi. Mitosi e cancro. L’importanza della meiosi e della riproduzione sessuale nel determinare la variabilità genetica. Mitosi e meiosi: divisioni cellulari a confronto. La trasmissione dei caratteri ereditari Il codice genetico Il DNA: gli esperimenti sul DNA, la sua struttura. L’RNA. La duplicazione del DNA e la sua riparazione, dal DNA ai cromosomi. Un alfabeto di quattro lettere, il dogma centrale: un flusso di informazioni dal DNA all’RNA alle proteine..I geni. La sintesi proteica: trascrizione e traduzione. Il codice genetico. I poliribosomi. Le mutazioni puntiformi. I virus Struttura dei virus. Riproduzione dei virus: ciclo litico e ciclo lisogeno (AIDS: esempio di ciclo virale umano). I fagi. 2