LICEO SCIENTIFICO “ G. BRUNO ” A. S. 2012/13 PIANO DI LAVORO ANNUALE DI SCIENZE PER LA CLASSE 3 G SA PROF. FASTELLI ANNA Finalità delle discipline scientifiche 1. Far comprendere i procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica, il continuo rapporto tra costruzione, teoria ed attività sperimentale, le potenzialità ed i limiti delle conoscenze scientifiche; 2. Rendere consapevoli gli allievi della possibilità di riferire a principi unitari fenomeni apparentemente diversi e di distinguere gli aspetti differenti di fenomeni apparentemente simili; 3. Contribuire a rendere gli allievi capaci di reperire ed utilizzare in modo il più possibile autonomo e finalizzato le informazioni, e di comunicarle in forma chiara e sintetica; rendere capaci gli allievi di recepire e considerare criticamente le informazioni provenienti dai mezzi di comunicazione di massa; 4. Rendere gli allievi consapevoli della importanza dello studio e delle conoscenze delle discipline scientifiche al fine di un corretto rapporto uomo-ambiente e della salvaguardia della qualità della vita. Obiettivi disciplinari: - conoscenza delle problematiche biologiche e consapevolezza della loro rapida evoluzione, - conoscenza della biologia per l'acquisizione di una consapevolezza ecologica , per un concreto miglioramento della qualità della vita e per maturare un senso di responsabilità nei confronti della natura e delle sue risorse, - acquisizione della consapevolezza che gran parte dei fenomeni macroscopici consistono in trasformazioni chimiche riconducibili alla natura e al comportamento delle particelle che costituiscono la materia; - possesso delle conoscenze essenziali per la comprensione delle basi chimiche della vita; - utilizzare,rappresentare, decodificare diagrammi, tabelle, grafici. CONTENUTI: CLASSE TERZA MODULO CONTENUTI/CONOSCENZE Sono l’insieme di fatti, principi, teorie e pratiche, relative a un settore di studio o di lavoro; le conoscenze sono descritte come teoriche e/o pratiche. Indicano il risultato dell’assimilazione di informazioni attraverso l’apprendimento. ABILITA’ Indicano le capacità di applicare conoscenze e di usare know-how per portare a termine compiti e risolvere problemi; sono descritte come cognitive (uso del pensiero logico, intuitivo e creativo) e pratiche (che impli-cano abilità manuali e l’uso di metodi, materiali, strumenti). Spiegare le cause del calore terrestre Descrivere le modalità di propagazione Spiegare la composizione dei magmi. Spiegare le diverse manifestazioni vulcaniche Descrivere la forma degli edifici vulcanici Spiegare come si può prevedere un’eruzione e prevenire il rischio vulcanico COMPETENZE Indicano la comprovata capa-cità di usare conoscenze, abilità e capacità personali, sociali e/o metodologiche, in situazioni di lavoro o di studio e nello svilup-po professionale e/o personale; sono descritte in termini di responsabilità e autonomia. SCIENZE DELLA TERRA 1 Il calore interno della Terra Formazione della Terra, origine del calore interno e sua propagazione Il vulcanesimo Formazione e tipologia dei magmi Attività vulcaniche; edifici vulcanici Il rischio vulcanico: previsione e prevenzione SCIENZE DELLA TERRA 2 Dalla solidificazione dei magmi alla formazione dei minerali. Altri processi di formazione dei minerali: precipitazione dei sali e formazione di cristalli La struttura cristallina Le caratteristiche fisiche dei minerali La composizione chimica dei minerali e la loro classificazione: minerali “non silicati” e silicati. Spiegare i processi che portano alla formazione dei minerali Descrivere le principali caratteristiche fisiche di un minerale. Spiegare come si suddividono i minerali silicati Individuare i minerali mafici e quelli felsici Utilizzare le caratteristiche note di un minerale per procedere al suo riconoscimento Associare la forma del cristallo alla disposizione degli atomi o degli ioni SCIENZE DELLA TERRA 3 Le rocce magmatiche ( intrusive ed effusive; acide, intermedie e basiche) Le rocce sedimentarie ( detritiche, chimiche e organogene) Le rocce metamorfiche Il ciclo litogenetico Descrivere i processi litogenetici che portano alla formazione dei diversi tipi di rocce. Spiegare come sono classificate le rocce. Individuare le caratteristiche di una roccia che consentono il suo riconoscimento Mettere in relazione la struttura della roccia con il processo litogenetico SCIENZE DELLA TERRA 4 Il meccanismo all’origine dei terremoti I tipi di onde sismiche e il sismografo Come vengono utilizzate le onde sismiche nello studio dell’interno della Terra La magnitudo La scala Richter L’intensità di un terremoto La scala MCS La distribuzione degli epicentri dei terremoti sulla superficie terrestre I possibili interventi di difesa dai terremoti La prevenzione antisismica Spiegare come possono deformarsi le rocce Spiegare cosa sono le faglie Descriverei diversi tipi di onde sismiche Descrivere la struttura interna della Terra ottenuta attraverso lo studio della propagazione delle onde sismiche. Determinare la magnitudo di un sisma da un sismogramma usando la scala Richter Interpretare la carta della distribuzione dei terremoti Tenere i comportamenti adeguati in caso di terremoto Determinare la massa molare di una sostanza nota la formula Utilizzare il concetto di mole per convertire la massa/il volume di una sostanza o il numero di particelle elementari in moli e viceversa Determinare la formula empirica e molecolare di un composto Utilizzare un sismogramma per determinare la magnitudo del sisma Determinare la posizione dell’epicentro di un terremoto dai sismogrammi di tre stazioni sismiche Spiegare perché la miglior difesa dai terremoti si basi sulla prevenzione piuttosto che sulla previsione Comprendere come prove sperimentali abbiano determinato il passaggio dal modello atomico di Thomson a quello di Rutherford Spiegare come la composizione del nucleo determina l’identità chimica dell’atomo Spiegare come il diverso numero di neutroni, per un dato elemento, influenza la massa atomica relativa Utilizzare i numeri quantici per descrivere gli elettroni di un atomo Attribuire a ogni corretta terna di CHIMICA 1 La quantità chimica: la mole Le masse atomiche e le masse molecolari Contare per moli CHIMICA 2 Le particelle dell’atomo La scoperta dell’elettrone L’esperimento di Rutherford e la scoperta del nucleo Il numero atomico Gli isotopi e le trasformazioni nucleari Individua re i punti di forza e le criticità del modello di Rutherford Utilizzare Z e A per stabilire quanti nucleoni ed elettroni siano presenti nell’atomo di una determinata specie atomica e viceversa Descrivere la massa atomica come valore medio in funzione della composizione isotopica dell’elemento CHIMICA 3 La struttura dell’atomo L’atomo di Bohr La doppia natura dell’elettrone Distinguere tra comportamento ondulatorio e corpuscolare della radiazione elettromagnetica. Mettere in relazione i tipi di attività alla morfologia degli edifici vulcanici Individua le conseguenze di una imponente eruzione sul clima. Utilizzare la tabella delle masse atomiche per determinare le masse molecolare/peso formula e molare di una sostanza Applicare le relazioni stechiometriche che permettono il passaggio dal mondo macroscopico al mondo microscopico Numeri quantici e orbitali Riconoscere che il modello atomico di Bohr ha come fondamento sperimentale l’analisi spettroscopica della radiazione emessa dagli atomi. Comprendere come la teoria di de Broglie e il principio di indeterminazione siano alla base di una concezione probabilistica della materia Essere consapevole dell’esistenza di livelli e sottolivelli energetici e della loro disposizione in ordine di energia crescente verso l’esterno Utilizzare la simbologia specifica e le regole di riempimento degli orbitali per la scrittura delle configurazioni elettroniche di tutti gli atomi Descrivere le principali proprietà di metalli, semimetalli e non metalli Individuare la posizione delle varie famiglie di elementi nella tavola periodica Spiegare la relazione fra Z, struttura elettronica e posizione degli elementi sulla tavola periodica Comprendere che la legge della periodicità è stata strumento sia di classificazione sia di predizione di elementi numeri quantici il corrispondente orbitale. Scrivere la configurazione degli atomi polielettronici in base al principio di Aufbau, di Pauli e alla regola di Hund CHIMICA 4 Il sistema periodico La tavola degli elementi Gruppi e periodi Le proprietà periodiche degli elementi Metalli, non metalli e semimetalli Classificare un elemento sulla base delle sue principali proprietà , della posizione che occupa nella tavola periodica e della sua struttura elettronica Spiegare gli andamenti delle proprietà periodiche degli elementi nei gruppi e nei periodi CHIMICA 5 I legami chimici: Covalente omopolare, covalente eteropolare, ionico, dativo, metallico Le forze intermolecolari Distinguere e confrontare i diversi legami chimici (ionico, covalente, metallico) Stabilire in base alla configurazione elettronica esterna il numero e il tipo di legami che un atomo può formare Definire la natura di un legame sulla base della differenza di elettronegatività Prevedere, in base alla posizione nella tavola periodica, il tipo di legame che si può formare tra due atomi. Riconoscere il tipo di legame esistente tra gli atomi, data la formula di alcuni composti Scrivere la struttura di Lewis di semplici specie chimiche che si formano per combinazione dei primi 20 elementi Individuare le cariche parziali in un legame covalente polare CHIMICA 6 Classificazione e nomenclatura dei composti La valenza ed il numero di ossidazione Nomenclatura e proprietà dei composti binari e dei composti ternari Classificare le principali categorie di composti inorganici in binari/ternari, ionici/molecolari Raggruppare gli ossidi in base al loro comportamento chimico Raggruppare gli idruri in base al loro comportamento chimico Applicare le regole della nomenclatura IUPAC e tradizionale per assegnare il nome a semplici composti e viceversa Scrivere le formule di semplici composti Scrivere la formula di sali ternari Assegnare il nome IUPAC e tradizionale ai principali composti inorganici Utilizzare il numero di ossidazione degli elementi per determinare la formula di composti Scrivere la formula di un composto ionico ternario utilizzando le tabelle degli ioni più comuni CHIMICA 7 Le soluzioni Le soluzioni acquose I soluti e gli elettroliti La concentrazione delle soluzioni Le proprietà colligative Interpretare i processi di dissoluzione in base alle forze intermolecolari che si possono stabilire tra le particelle di soluto e di solvente Conoscere i vari modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni Comprendere le proprietà colligative delle soluzioni Riconoscere la natura del soluto in base a prove di conducibilità elettrica Determinare la massa molare di un soluto a partire da valori delle proprietà colligative Stabilire in base ad un grafico, le condizioni necessarie per ottenere una soluzione satura CHIMICA 8 Le reazioni chimiche Equazioni chimiche Calcoli stechiometrici Velocità ed equilibrio di una reazione Keq Il principio di Le Chatelier Bilanciare una reazione chimica Descrivere la relazione tra velocità di reazione e concentrazione dei reagenti Spiegare la cinetica di reazione alla luce della teoria degli urti Definire il ruolo di un catalizzatore in relazione all’energia di attivazione di una reazione Descrivere l’equilibrio delle reazioni reversibili Comprendere che il valore di Keq di un Utilizzare i coefficienti stechiometrici per la risoluzione di problemi che chiedono di determinare massa/volume delle specie chimiche coinvolte Riconoscere il reagente limitante e determina la resa di una reazione Interpretare i grafici delle variazioni delle concentrazioni delle concentrazioni delle specie coinvolte in una reazione chimica sistema chimico non concentrazioni iniziali CHIMICA 9 Le teorie sugli acidi e le basi: Arrhenius, Bronsted e Lowry; Lewis La ionizzazione dell’acqua e Kw Il pH La neutralizzazione La titolazione CHIMICA 10 Le ossidoriduzioni Le pile Le celle elettrolitiche dipende dalle Classificare correttamente una sostanza come acido/base di Arrhenius, Brönsted – Lowry, Lewis Assegnare il carattere acido o basico di una soluzione in base ai valori di [H+] o [OH-] Calcolare il pH conoscendo la concentrazione delle soluzioni acide o basiche Conoscere l’uso degli indicatori in soluzione per indagare le proprietà acide o basiche di una soluzione Riconoscere in una reazione di ossidoriduzione, l’agente che si ossida e quello che si riduce Scrivere le equazioni redox bilanciate sia in forma molecolare sia in forma ionica Comprendere che le reazioni redox spontanee possono generare un flusso di elettroni Applicare la legge dell’azione di massa Riconosce il carattere endo/esotermico di una reazione nota la dipendenza di Keq dalla temperatura Stabilire il senso in cui procede una reazione noti i valori di Keq e il carattere eso o endotermico di una reazione Valutare gli effetti sull’equilibrio della variazione di uno dei parametri indicati dal principio di Le Châtelier Individua il carattere acido, basico o neutro di una soluzione sulla base della colorazione della cartina indicatrice Utilizza la neutralizzazione per operare la titolazione di una soluzione a concentrazione non nota Spiegare il funzionamento della pila Daniell Collegare la posizione di una specie chimica nella tabella dei potenziali standard alla sua capacità riducente Stabilire confronti fra le celle galvaniche e le celle elettrolitiche Comprendere l’importanza delle reazioni redox nella produzione di energia elettrica CRITERI METODOLOGICI L'insegnamento della disciplina sarà condotto in modo da suscitare negli allievi l'interesse per i fenomeni fisici e chimici che si verificano in natura. Si cercherà di stimolare gli allievi a seguire, per quanto possibile, il cammino della ricerca e della scoperta, traendo spunto per riflessioni fruttuose anche delle informazioni dei mass- media e stimolando la discussione per poter, attraverso il confronto e le osservazioni, giungere ad una teorizzazione dei concetti e ad una loro più diretta assimilazione. Oltre alla spiegazione in classe e all'uso del libro di testo cercherò di utilizzare il materiale didattico a disposizione della scuola. Verrà inoltre utilizzato il laboratorio di biologia per osservazioni microscopiche. VERIFICHE E VALUTAZIONE Le verifiche saranno articolate in diversi momenti: un momento distensivo durante il quale gli allievi saranno chiamati ad esporre in modo ampio ed articolato le conoscenze acquisite, un momento breve dove per via sintetica si accerterà il grado di conoscenza e l'assiduità nello studio; inoltre verranno fatti saltuariamente dei test oggettivi e dei questionari a risposta aperta per la verifica degli obiettivi di una unità didattica, per saggiare il livello della classe e le difficoltà di acquisizione dei contenuti e per permettere agli alunni con difficoltà espositive di dimostrare i contenuti appresi. Per la misurazione delle verifiche verrà adottata la griglia di valutazione approvata dal C.D. e presente nel POF. Nella valutazione degli allievi, terrò conto del grado di conoscenza acquisito dall'allievo, della chiarezza espositiva e dell'uso del linguaggio scientifico appropriato, della capacità di rielaborazione critica dei contenuti nonché dell'impegno dimostrato nell'attività scolastica e nell'applicazione allo studio.