OBIETTIVI. Spiegare le differenze tra legami σ e π. Descrivere la teoria dell ibridazione sp 3, sp 2 e sp degli orbitali del carbonio

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1 LICEO SCIENTIFICO STATALE GALILEO GALILEI Programmazione del Dipartimento Scienze Naturali: Classi 5 Liceo Linguistico A.S. 2017/2018 Testi adottati: De Leo, M. e Giachi, F., Dalla chimica organica alle biotecnologie, DeA Scuola Crippa, M. e Fiorani, M., Sistema Terra Volume E/F, A. Mondadori Scuola Unita didattica CONOSCENZE ABILITA OBIETTIVI COMPETENZE OBIETTIVI MINIMI UD Organica 1: la chimica del carbonio UD Organica 2: i composti organici Ibridazione sp 3, sp 2 e sp del carbonio Orbitali molecolari σ e π Isomeria: isomeri di posizione, conformazionali, geometrici e ottici Formule di struttura e nomenclatura di alcuni dei principali idrocarburi, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici ed esteri Reazioni degli alcani: combustione e alogenazione Reazioni di addizione elettrofila degli alcheni e regola di Markovnikov Polimerizzazione per addizione radicalica: polietilene a bassa e alta densità, polistirene e PVC Reazioni di sostituzione elettrofila del Spiegare le differenze tra legami σ e π dell ibridazione sp 3, sp 2 e sp degli orbitali del carbonio Spiegare i diversi tipi di isomeria, facendo degli esempi per ciascuno di essi Riconoscere le forme molecolari eclissate/sfalsate, a barca/sedia, cis/trans Riconoscere un carbonio chirale Scrivere le formule e attribuire i nomi dei principali idrocarburi alifatici e aromatici Descrivere la reazioni di sostituzione elettrofila del Comunicare e presentare alcuni key concepts in lingua inglese, utilizzando un lessico specifico Ricercare e ampliare autonomamanete le conoscenze Selezionare e analizzare le informazioni rilevanti da internet, e presentare le informazioni in modo appropriato, utilizzando anche PowerPoint, tabelle, grafici e diagrammi Discutere la natura delle teorie scientifiche Spiegare le proprieta fisiche dei composti organici sulla base delle interazioni intermolecolari Collegare la configurazione con l attività dei composti organici e biochimici Discutere il ruolo dei composti organici nella società moderna ed evidenziare le problematiche relative al loro impatto sull ambiente Conoscere le differenze tra legami σ e π dell ibridazione sp 3, sp 2 e sp degli orbitali del carbonio Spiegare i diversi tipi di isomeria, facendo degli esempi per ciascuno di essi Scrivere le formule e attribuire i nomi di alcuni dei principali idrocarburi alifatici e aromatici Riconoscere i principali gruppi funzionali Completare alcune reazioni organiche Scrivere la formula di semplici polimeri Riconoscere i principali

2 benzene benzene Identificare i composti organici a partire dai gruppi funzionali Correlare l uso di queste sostanze all insorgenza del cancro e di altre patologie materiali polimerici di uso quotidiano Scrivere le formule e attribuire i nomi di alcuni alcoli, composti carbonilic, e acidi carbossilici Riconoscere i principali materiali polimerici di uso quotidiano UD Bio 1: Biochimica Le Biomolecole e il metabolismo Gli elementi e le molecole della vita. Metabolismo, reazioni esoergoniche ed endoergoniche, reazioni accoppiate, anabolismo e catabolismo I glucidi e la loro classificazione generale Polisaccaridi di riserva e di struttura: amido, glicogeno, cellulosa Respirazione cellulare e fermentazione Classificazione e principali funzioni dei Lipidi Dagli amminoacidi alle proteine: formula generale degli amminoacidi, legame peptidico, struttura I, II, III e catabolismo e anabolismo Riconoscere le formule di alcuni dei principali monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi Descrivere la struttura e funzioni dei principali polisaccaridi della glicolisi, del ciclo di Krebs, e della fermentazione Elencare i lipidi semplici e quelli complessi Descrivere la struttura primaria dei polipeptidi e delle proteine e la sua influenza sulla struttura secondaria terziaria Comunicare e presentare alcuni key concepts in lingua inglese, utilizzando un lessico specifico (linguistico) Analizzare, sintetizzare, spiegare e comunicare il bisogno di energia per tutti gli organismi viventi Correlare comportamenti individuali all insorgenza del cancro e di altre patologie Spiegare l importanza dei micronutrienti Discutere le conseguenze sulla salute umana dell eccesso di grassi e zuccheri nelle diete della società occidentali Riconoscere la relazione tra la struttura delle biomolecole e le loro funzioni biologiche Acquisire le conoscenze necessaire per valutare le implicazioni pratiche ed etiche delle biotecnologie catabolismo e anabolismo Spiegare il ruolo dell energia nei viventi Spiegare in cosa consiste una dieta bilanciata Riconoscere le formule dei principali carboidrati di glicolisi, ciclo di Krebs, fermentazione lattica e alcolica Descrivere la struttura di base e le funzioni dei lipidi Conoscere le strutture delle proteine Evidenziare il ruolo delle proteine e degli enzimi negli organismi viventi

3 UD Bio 2: dal DNA alle proteine UD Bio 3: Biotecnologie e bioetica IV delle proteine Funzioni proteiche: enzimatica, strutturale, di membrana, permeasi, recettori, antigeni, anticorpi, contrattili, di trasporto, tampone, energetica e ormonale La funzione coenzimatica delle vitamine Il DNA e la sua duplicazione del DNA Sintesi delle proteine Tecnologia del DNA ricombinante Gli enzimi di restrizione Vettori ricombinanti La reazione a Catena della Polimerasi Progetto genoma umano Spiegare la struttura quaternaria delle proteine Evidenziare il ruolo delle proteine e degli enzimi negli organismi viventi Spiegare l importanza dei micronutrienti Spiegare in cosa consiste una dieta bilanciata Saper riconoscere le vitamine e le loro funzioni Conoscere la struttura delle molecole del DNA e dell RNA della duplicazione del DNA e della sintesi delle proteine Descrivere il ruolo degli enzimi di restrizione Porsi in modo critico e consapevole di fronte allo sviluppo scientifico/tecnologico Discutere l uso delle cellule staminali per riparare organi danneggiati Discutere il modo in cui vengono ottenuti gli organismi geneticamente modificati, per quali scopi sono utilizzati e quali rischi comportano Applicare in contesti reali le conoscenze e le abilita acquisite per porsi con atteggiamento scientifico di fronte alla realta e alle questioni di bioetica Collegare le proprietà dei biomateriali al loro utilizzo Discutere l impatto che le biotecnologie mediche hanno sulla salute umana Discutere le implicazioni etiche della clonazione e delle biotecnologie Descrivere la struttura del DNA e dell RNA de la duplicazione del DNA e della sintesi delle proteine Sintetizzare i piu importanti punti di controllo dell espressione genica negli eucarioti Descrivere il ruolo degli enzimi di restrizione Spiegare cosa sono le cellule staminali Saper spiegare in cosa consistono le biotecnologie Discutere su come vengono ottenuti gli organismi geneticamente modificati, per quali scopi sono utilizzati e quali rischi comportano Piante transgeniche ad alto contenuto nutrizionale Spiegare in cosa consiste la PCR Farmaci prodotti con l'ingegneria genetica Cellule staminali Clonazione di mammiferi e animali transgenici Riconoscre le caratteristiche degli OGM e il ruolo dell ingegneria genetica Spiegare cosa sono le cellule staminali e il loro utilizzo Dimostrare di conoscere

4 Problemi di bioetica legati alle biotecnologie l impatto che le biotecnologie mediche hanno sulla salute umana Saper spiegare in cosa consistono le principali biotecnologie UD Terra 1: La dinamica della Litosfera La teoria di Wegener: prove e lacune. L'isostasia crosta continentale e crosta oceanica Saper giungere ad una sintesi unificatrice che veda la Terra come sistema integrale in evoluzione crosta continentale e crosta oceanica Il contributo degli studi oceanografici fornito alle teorie mobiliste La morfologia dei fondali : fosse, dorsali, faglie trasformi, seamounts e guyots, piana abissale, zoccolo continentale Paleomagnetismo, migrazione apparente dei poli magnetici, inversioni di polarità La teoria dell'espansione dei fondali La teoria della tettonica a placche Illustrare le prove a favore e i problemi della teoria di Wegener Descrivere la morfologia dei fondali e le caratteristiche dei sedimenti Illustrare gli studi di paleomagnetismo dell espansione dei fondali Applicare le conoscenze scientifiche a diverse situazioni concrete e utilizzarle per la soluzione di problemi, relativi al contesto fisico-chimico ambientale, che si riflettono sulla vita umana Essere in grado di analizzare le interrelazioni tra i fenomeni che avvengono a livello delle diverse organizzazioni del pianeta (litosfera, atmosfera, idrosfera, biosfera) Illustrare le prove a favore e i problemi della teoria di Wegener Descrivere la morfologia dei fondali dell espansione dei fondali Descrivere le caratteristiche delle placche Descrivere come si origina un oceano Genesi ed espansione oceanica Sistemi arco-fossa Hot spots Ipotesi sul meccanismo che muove le i diversi tipi di margine in relazione alle attivita sismiche e vulcaniche Descrivere le caratteristiche delle placche e i loro movimenti Descrivere con esempi appropriati i diversi meccanismi orogenetici Spiegare la teoria della tettonica a placche intesa come modello dinamico globale

5 placche UD Terra 2: L atmosfera e le perturbazioni atmosferiche Processi orogenetici La struttura a strati dell'atmosfera Ozonosfera e Ionosfera Inquinamento atmosferico Il Bilancio termico ed Effetto serra La pressione atmosferica, aree cicloniche e anticicloniche Descrivere come si origina un oceano e un sistema arcofossa Descrivere i diversi meccanismi orogenetici Spiegare la teoria della tettonica a placche come modello dinamico globale Saper illustrare sinteticamente la composizione e la struttura dell atmosfera, Conoscere le caratteristiche chimiche e fisiche dell atmosfera e la sua suddivisione Conoscere i modelli che spiegano l origine dei venti e delle perturbazioni atmosferiche Illustrare gli effetti degli interventi umani sull atmosfera I venti: effetto Coriolis, Brezza di mare e di terra, monsoni, föhn, venti planetari L umidità dell aria, nebbia e nuvole Le perturbazioni atmosferiche: il fronte polare e l evoluzione dei cicloni delle medie latitudini; cicloni tropicali e tornado; le carte sinottiche delle previsioni del tempo Esporre i modelli teorici che sono stati elaborati per spiegare l origine delle perturbazioni Illustrare gli effetti degli interventi umani sull atmosfera Tempo e Clima