scienze naturali

Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola”
PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI
SCIENZE NATURALI
Classe: 3° C – Liceo scientifico opzione Scienze applicate
Anno scolastico: 2015 -2016
Docente: Cecilia Sequi
CHIMICA
La struttura dell’atomo
La doppia natura della luce: radiazione e spettro elettromagnetico, spettri di emissione ed assorbimento,
teoria dei quanti. Modello atomico di Bohr. Modello quanto-meccanico, principio di indeterminazione di
Heisemberg. Numeri quantici, caratteristiche degli orbitali.
Dalla configurazione elettronica alle proprietà periodiche
La configurazione elettronica dello stato fondamentale: diagramma ad orbitali, regola di Hund, principio di
esclusione di Pauli. L’organizzazione della tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi.
Proprietà periodiche (raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività) ,
variazioni nel gruppo e nel periodo.
Legami chimici
Energia potenziale chimica. Trasferimenti energetici nella rottura e nella formazione di legami chimici. Il
legame chimico. Legame ionico e caratteristiche dei composti ionici, energia reticolare. Simboli di Lewis ed
elettroni di valenza. Legame covalente: legami singoli e multipli, puri e polari.
Attività sperimentale: polarità delle molecole e legami chimici; percentuale di ionicità dei legami negli
alogenuri di argento.
Geometria molecolare
Simbologia di Lewis per le molecole complesse. Risonanza. Legame covalente di coordinazione. Geometria
molecolare: teoria VSEPR. Polarità delle molecole, momento dipolare, asimmetria molecolare.
Attività laboratoriale: costruzione di molecole con diversa geometria con palloncini gonfiabili rappresentanti
gli orbitali
Teoria del legame di valenza
Teoria del legame di valenza. Ibridazione e orbitali ibridi. Orbitali ibridi e legami multipli, legami sigma e pi
greco. Ibridizzazione dell’atomo di carbonio.
Classificazione nomenclatura dei composti inorganici
Formule chimiche, numero di ossidazione. Reazioni di formazione e nomenclatura tradizionale e IUPAC di
ossidi acidi e basici, perossidi, idruri, idrossidi, acidi binari e ternari, sali binari e ossigenati, sali acidi.
Composti ionici e composti molecolari.
Gli aeriformi
Misura della pressione. Leggi dei gas. Temperatura assoluta. Gas perfetto. Equazione di stato dei gas.
Volumi dei gas e numero di particelle, principio di Avogadro.
Attività laboratoriale: problem solving sulle leggi dei gas e l’ equazione di stato dei gas perfetti.
Gli stati condensati della materia
Lo stato liquido: le forze intermolecolari e gli stati di aggregazione. Attrazioni intermolecolari: dipolo-dipolo,
legame idrogeno, forze di London. Intensità delle forze di London e polarizzabilità, numero di atomi, forma
delle molecole. Proprietà fisiche dei liquidi: comprimibilità, diffusione, tensione superficiale, bagnabilità,
capillarità, viscosità, volatilità, pressione di vapore. Pressione di vapore ed interazioni intermolecolari,
evaporazione ed ebollizione. Diagrammi di fase
Lo stato solido: struttura cristallina, reticolo cristallino, cella elementare. Cristalli ionici, molecolari,
covalenti metallici e loro proprietà fisiche. Solidi amorfi.
Le soluzioni
Solubilità dei liquidi, dei solidi, dei gas (legge di Henry). Soluzioni elettrolitiche. La concentrazione delle
soluzioni: %p/p, %v/v, molarità, molalità, frazione molare. Proprietà colligative delle soluzioni:
abbassamento della tensione di vapore, innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico, pressione
osmotica.
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. Reazioni di neutralizzazione. Reazioni in cui si formano gas.
BIOLOGIA
Geni e cromosomi
Ampliamenti delle leggi di Mendel: poliallelia, dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia, eredità
poligenica. La localizzazione dei fattori Mendeliani. Esperimenti su Drosophila, geni associati,
ricombinazione e frequenza di ricombinazione. Cromosomi sessuali e autosomi. Ereditarietà legata al sesso.
Il linguaggio della vita
La natura del DNA. Esperimenti di Griffith, Avery, Hershey e Chase sul ruolo del DNA. Struttura del DNA:
modello di Watson e Crick. Duplicazione semiconservativa del DNA: filamento guida e filamento in ritardo,
frammenti Okazaki, telomeri.
Il genoma in azione
Geni e proteine. Dogma centrale della biologia. Ruolo dell’RNA. Tipi di RNA. Codice genetico. Sintesi
proteica, trascrizione e traduzione. Le mutazioni.
Genetica di virus e batteri
Definizione di un virus. Virus nudi e rivestiti. Fasi del ciclo di moltiplicazione virale. Virus a RNA + e RNA -.
RpRd. Retrovirus. Tipi di infezione virale. Effetti dell’infezione sulla cellula ospite. Concetto di pressione
selettiva. Barriera genetica di un farmaco (bassa e alta). Batteri: trasduzione, trasformazione, coniugazione.
Plasmidi. Trasposoni.
Regolazione dell’espressione genica
Regolazione dell’espressione genica nei procarioti. L’ operone. Operone a sistema inducibile e reprimibile.
Caratteristiche genoma eucariotico e procariotico. DNA del cromosoma eucariote: geni codificanti, geni
interrotti ed introni, geni regolatori, DNA non codificante a copia unica, sequenze altamente ripetute ed
elementi trasponibili. Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti: condensazione del cromosoma,
regolazione della trascrizione mediante i fattori di trascrizione proteine regolatrici ed attivatrici,
elaborazione dell’mRNA negli eucarioti, splicing, splicing alternativo, meccanismi di regolazione traduzionali
e post traduzionali.
L’evoluzione e l’origine delle specie
L’evoluzione dopo Darwin: teoria sintetica dell’evoluzione. Genetica di popolazioni. Legge di HardyWeinberg. Fattori che modificano la stabilità delle popolazioni: mutazioni, flusso genico, deriva genica
(effetto collo di bottiglia ed effetto del fondatore), accoppiamento non casuale, selezione naturale
(adattamento e fitness) selezione stabilizzante, direzionale, divergente, selezione sessuale. Speciazione:
concetto di specie, speciazione allopatrica e simpatrica. Barriere pre e post zigotiche.
Roma, 08/06/2016