PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 1 a SEZ. A. Prof.ssa Maria Luisa Smorto

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1 PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 1 a SEZ. A A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto Conoscenze chimiche e fisiche di base per le Scienze della Terra - Le unità di misura nel Sistema Internazionale - Le grandezze fisiche - La struttura di atomi e molecole - La tavola periodica degli elementi - I legami chimici - Gli stati di aggregazione della materia - Le trasformazioni chimiche e fisiche - Le sostanze semplici e i composti - Miscugli omogenei ed eterogenei - Le proprietà fisiche e chimiche dell'acqua Il sistema solare - I corpi del sistema solare - Il sole - I pianeti e le loro caratteristiche (approfondimento) - Il moto dei pianeti: leggi di Keplero e legge della gravitazione universale - I corpi minori del sistema solare - L evoluzione del Sistema solare Il sistema Terra-Luna - La forma e le dimensioni della Terra - Le coordinate geografiche - Il moto di rotazione - Il moto di rivoluzione - Le stagioni - I moti millenari della Terra - La luna - I moti della luna - L'orientamento e la misura del tempo (approfondimento) L atmosfera - La composizione dell aria - Le suddivisioni dell atmosfera - Le origini dell atmosfera - Il riscaldamento terrestre - L inquinamento atmosferico - La pressione atmosferica e i venti

2 - L umidità dell aria e le precipitazioni Il clima e le sue variazioni - Gli elementi e i fattori del clima - I principali tipi climatici e la loro distribuzione geografica - Le relazioni esistenti tra le condizioni climatiche e la vegetazione - I tipi di clima presenti in Italia - I cambiamenti climatici e il riscaldamento globale L idrosfera marina - La ripartizione dell acqua nei serbatoi naturali del nostro pianeta - Le caratteristiche delle acque marine - Le differenze tra oceani e mari - Le caratteristiche dei fondali oceanici - Origine e caratteristiche del moto ondoso - Le cause e il ritmo delle maree - L origine delle correnti marine e la loro importanza per il clima e la vita sul pianeta - L inquinamento delle acque marine L idrosfera continentale - Il ciclo dell acqua - Le caratteristiche che rendono una roccia permeabile o impermeabile - La falda idrica - Le caratteristiche dei fiumi - Il bacino idrografico di un fiume - Caratteristiche e movimenti dei ghiacciai - Origine, caratteristiche e tipologie di laghi - L acqua come risorsa - L inquinamento delle acque continentali Il modellamento del rilievo - Degradazione fisica e chimica delle rocce - Il suolo e i movimenti franosi - L'azione delle acque correnti - I ghiacciai - L'azione del mare sulle coste - Il vento come agente modellatore - L'evoluzione del rilievo ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Attrezzatura di laboratorio. Norme di sicurezza - Struttura di una relazione di una esperienza di laboratorio - Strumenti di misura di grandezze fisiche e loro precisione - Semplici misure dirette di temperatura, massa, peso, volume, densità - Passaggi di stato: sublimazione, fusione ed ebollizione - Semplici esperienze sui miscugli omogenei ed eterogenei - Esperimenti sulle proprietà dell'acqua Gli Alunni Il Docente

3 PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 2 a SEZ. A A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto CHIMICA Misure e grandezze - Il metodo scientifico - Le unità di misura nel Sistema Internazionale - Le grandezze estensive ed intensive - Energia, lavoro e calore - Temperatura e calore - Misure precise e misure accurate Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia - La materia e le sue caratteristiche - I sistemi omogenei ed eterogenei - Le sostanze pure - I miscugli omogenei ed eterogenei - I passaggi di stato - La pressione e i passaggi di stato - I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze - Dalle trasformazioni fisiche alle trasformazioni chimiche - Elementi e composti - La classificazione degli elementi Le teorie della materia - Le prove sperimentali della teoria atomica - La teoria atomica spiega le leggi ponderali della chimica - La teoria atomica e le proprietà della materia - Le formule chimiche - Le particelle e l'energia - La teoria cinetica e i passaggi di stato - Sosta termica e calore latente La quantità di sostanza e le formule chimiche - La massa atomica e la massa molecolare - Mole e massa molare - Le formule chimiche e la composizione percentuale: formula minima e formula molecolare Lo stato gassoso e le sue leggi - I gas ideali e la teoria cinetica-molecolare

4 - La pressione dei gas - La legge di Boyle - La legge di Gay - Lussac - La legge di Charles - Il volume molare dei gas - L equazione di stato dei gas ideali - Le miscele gassose BIOLOGIA La biologia è la scienza della vita. Le molecole della vita - Gli esseri viventi. Il metodo scientifico - Le proprietà dell acqua - Le proprietà delle biomolecole - I carboidrati: struttura e funzioni - Le proteine: strutture e funzioni - I lipidi: strutture e funzioni - Gli acidi nucleici: struttura e funzioni Osserviamo la cellula: la cellula al lavoro - La cellula - Le cellule procariote. La cellula eucariote. - Le cellule animali e vegetali - Gli organuli cellulari - Il genoma Il metabolismo energetico - Il metabolismo e l omeostasi - Il metabolismo energetico - La fotosintesi La storia e l evoluzione degli esseri viventi - Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita - Darwin e la selezione naturale - L origine della vita La biodiversita : procarioti, protisti, funghi, piante e animali - La classificazione degli esseri viventi. - I Domini e i regni - Caratteristiche generali dei batteri. protisti, funghi, animali e vegetali ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Passaggi di stato: sublimazione, fusione ed ebollizione - Classificazione delle sostanze: miscugli omogenei ed eterogenei - Metodi di separazione delle sostanze: distillazione, cromatografia, estrazione, filtrazione - Esperienze sulle leggi dei gas Gli Alunni Il Docente

5 PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 2 a SEZ. B A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto CHIMICA Misure e grandezze - Il metodo scientifico - Le unità di misura nel Sistema Internazionale - Le grandezze estensive ed intensive - Energia, lavoro e calore - Temperatura e calore - Misure precise e misure accurate Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia - La materia e le sue caratteristiche - I sistemi omogenei ed eterogenei - Le sostanze pure - I miscugli omogenei ed eterogenei - I passaggi di stato - La pressione e i passaggi di stato - I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze - Dalle trasformazioni fisiche alle trasformazioni chimiche - Elementi e composti - La classificazione degli elementi Le teorie della materia - Le prove sperimentali della teoria atomica - La teoria atomica spiega le leggi ponderali della chimica - La teoria atomica e le proprietà della materia - Le formule chimiche - Le particelle e l'energia - La teoria cinetica e i passaggi di stato - Sosta termica e calore latente La quantità di sostanza e le formule chimiche - La massa atomica e la massa molecolare - Mole e massa molare - Le formule chimiche e la composizione percentuale: formula minima e formula molecolare Lo stato gassoso e le sue leggi - I gas ideali e la teoria cinetica-molecolare

6 - La pressione dei gas - La legge di Boyle - La legge di Gay - Lussac - La legge di Charles - Il volume molare dei gas - L equazione di stato dei gas ideali - Le miscele gassose BIOLOGIA La biologia è la scienza della vita. Le molecole della vita - Gli esseri viventi. Il metodo scientifico - Le proprietà dell acqua - Le proprietà delle biomolecole - I carboidrati: struttura e funzioni - Le proteine: strutture e funzioni - I lipidi: strutture e funzioni - Gli acidi nucleici: struttura e funzioni Osserviamo la cellula: la cellula al lavoro - La cellula - Le cellule procariote. La cellula eucariote. - Le cellule animali e vegetali - Gli organuli cellulari - Il genoma Il metabolismo energetico - Il metabolismo e l omeostasi - Il metabolismo energetico - La fotosintesi La storia e l evoluzione degli esseri viventi - Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita - Darwin e la selezione naturale - L origine della vita La biodiversita : procarioti, protisti, funghi, piante e animali - La classificazione degli esseri viventi. - I Domini e i regni - Caratteristiche generali dei batteri. protisti, funghi, animali e vegetali ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Passaggi di stato: sublimazione, fusione ed ebollizione - Classificazione delle sostanze: miscugli omogenei ed eterogenei - Metodi di separazione delle sostanze: distillazione, cromatografia, estrazione, filtrazione - Esperienze sulle leggi dei gas Gli Alunni Il Docente

7 PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 3 a SEZ. A A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto CHIMICA Le leggi dei gas - I gas ideali e la teoria cinetica-molecolare - La pressione dei gas - La legge di Boyle - La legge di Gay - Lussac - La legge di Charles - Il volume molare dei gas - L equazione di stato dei gas ideali - Le miscele gassose - I gas reali Le particelle dell atomo e i modelli atomici - Le particelle dell atomo - La scoperta delle particelle subatomiche - Modello planetario dell'atomo - Le trasformazioni del nucleo-tipi di decadimento radioattivo - L energia nucleare Fissione e fusione nucleare - La doppia natura della luce - Il modello di Bohr dell atomo di idrogeno - Il modello quantomeccanico e i numeri quantici. - La configurazione elettronica degli elementi. Il sistema periodico - Classificazione degli elementi - Il sistema periodico di Mendeleev - La moderna tavola periodica - La struttura della tavola periodica - Le proprietà periodiche degli elementi - Metalli, non metalli e semimetalli I legami chimici - La regola dell ottetto - Legami covalente, ionico e metallico - Legami intermolecolari, proprietà e classificazione dei solidi - Molecole polari e apolari - Geometria delle molecole - La teoria VSEPR

8 - Il legame chimico secondo la meccanica quantistica - Gli orbitali molecolari sigma e pi-greco - L ibridazione degli orbitali atomici - La geometria delle molecole con l utilizzo di modelli molecolari - Classificazione sperimentale delle sostanze polari e non polari La classificazione e la nomenclatura chimica dei composti - Valenza, numero di ossidazione e formule - Reazioni di formazione dei composti - Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock. - La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari. - I minerali e le rocce - I minerali: caratteristiche, proprietà e classificazione - Magmi e rocce magmatiche - Il processo sedimentario e le rocce sedimentarie - Il processo metamorfico e le rocce metamorfiche - Il ciclo delle rocce - Le soluzioni - Caratteristiche delle soluzioni. Soluzioni acquose ed elettroliti. - La concentrazione delle soluzioni. - Le proprietà colligative - La solubilità e le soluzioni sature. - I colloidi. - BIOLOGIA La riproduzione cellulare: mitosi e meiosi - La divisione cellulare negli organismi procarioti ed eucarioti - Ciclo cellulare - Mitosi - Mitosi e cancro - Meiosi e riproduzione sessuata - Meiosi nella specie umana - Errori nel processo meiotico - Malattie genetiche e prevenzione Mendel e la genetica classica - Nascita della genetica - Gli esperimenti di Mendel - Aspetti di genetica umana - Una conferma delle teorie di Mendel - Interazioni alleliche e interazioni geniche - Malattie genetiche umane La biologia molecolare del gene - Le basi chimiche dell ereditarietà: struttura e duplicazione del DNA. - Il codice genetico, la sintesi proteica e le mutazioni genetiche. - La regolazione dell espressione genica. - La genetica dei virus e dei batteri.

9 La selezione naturale e l origine delle specie - Fattori che modificano le frequenze alleliche - La selezione naturale - Modelli differenti di selezione naturale - L adattamento - Concetto di specie e modalità di speciazione - Isolamento genetico e modelli evolutivi - Equilibri intermittenti ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Esperienze sulle leggi dei gas - Verifica sperimentale delle proprietà dei liquidi - Saggi alla fiamma - Proprietà metalliche e non metalliche (conducibilità, comportamento acido-base) - La geometria delle molecole con l utilizzo di modelli molecolari - Classificazione sperimentale delle sostanze polari e non polari - Preparazione di composti: ossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi e sali - Riconoscimento e classificazione di campioni di minerali e rocce - Riconoscimento di sostanze elettrolitiche e non Gli Alunni Il Docente

10 PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 3 a SEZ. C A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto CHIMICA Le leggi dei gas - I gas ideali e la teoria cinetica-molecolare - La pressione dei gas - La legge di Boyle - La legge di Gay - Lussac - La legge di Charles - Il volume molare dei gas - L equazione di stato dei gas ideali - Le miscele gassose - I gas reali Le particelle dell atomo e i modelli atomici - Le particelle dell atomo - La scoperta delle particelle subatomiche - Modello planetario dell'atomo - Le trasformazioni del nucleo-tipi di decadimento radioattivo - L energia nucleare Fissione e fusione nucleare - La doppia natura della luce - Il modello di Bohr dell atomo di idrogeno - Il modello quantomeccanico e i numeri quantici. - La configurazione elettronica degli elementi. Il sistema periodico - Classificazione degli elementi - Il sistema periodico di Mendeleev - La moderna tavola periodica - La struttura della tavola periodica - Le proprietà periodiche degli elementi - Metalli, non metalli e semimetalli I legami chimici - La regola dell ottetto - Legami covalente, ionico e metallico - Legami intermolecolari, proprietà e classificazione dei solidi - Molecole polari e apolari - Geometria delle molecole - La teoria VSEPR

11 - Il legame chimico secondo la meccanica quantistica - Gli orbitali molecolari sigma e pi-greco - L ibridazione degli orbitali atomici - La geometria delle molecole con l utilizzo di modelli molecolari - Classificazione sperimentale delle sostanze polari e non polari La classificazione e la nomenclatura chimica dei composti - Valenza, numero di ossidazione e formule - Reazioni di formazione dei composti - Le regole della nomenclatura tradizionale, IUPAC e di Stock. - La classificazione, le proprietà e la nomenclatura dei composti inorganici binari e ternari. - I minerali e le rocce - I minerali: caratteristiche, proprietà e classificazione - Magmi e rocce magmatiche - Il processo sedimentario e le rocce sedimentarie - Il processo metamorfico e le rocce metamorfiche - Il ciclo delle rocce - Le soluzioni - Caratteristiche delle soluzioni. Soluzioni acquose ed elettroliti. - La concentrazione delle soluzioni. - Le proprietà colligative - La solubilità e le soluzioni sature. - I colloidi. - BIOLOGIA La riproduzione cellulare: mitosi e meiosi - La divisione cellulare negli organismi procarioti ed eucarioti - Ciclo cellulare - Mitosi - Mitosi e cancro - Meiosi e riproduzione sessuata - Meiosi nella specie umana - Errori nel processo meiotico - Malattie genetiche e prevenzione Mendel e la genetica classica - Nascita della genetica - Gli esperimenti di Mendel - Aspetti di genetica umana - Una conferma delle teorie di Mendel - Interazioni alleliche e interazioni geniche - Malattie genetiche umane La biologia molecolare del gene - Le basi chimiche dell ereditarietà: struttura e duplicazione del DNA. - Il codice genetico, la sintesi proteica e le mutazioni genetiche. - La regolazione dell espressione genica. - La genetica dei virus e dei batteri.

12 La selezione naturale e l origine delle specie - Fattori che modificano le frequenze alleliche - La selezione naturale - Modelli differenti di selezione naturale - L adattamento - Concetto di specie e modalità di speciazione - Isolamento genetico e modelli evolutivi - Equilibri intermittenti ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Esperienze sulle leggi dei gas - Verifica sperimentale delle proprietà dei liquidi - Saggi alla fiamma - Proprietà metalliche e non metalliche (conducibilità, comportamento acido-base) - La geometria delle molecole con l utilizzo di modelli molecolari - Classificazione sperimentale delle sostanze polari e non polari - Preparazione di composti: ossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi e sali - Riconoscimento e classificazione di campioni di minerali e rocce - Riconoscimento di sostanze elettrolitiche e non Gli Alunni Il Docente

13 PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 4 a SEZ. C A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto CHIMICA Le reazioni chimiche e i calcoli stechiometrici. Le reazioni di ossido-riduzione - Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento - I calcoli stechiometrici - Reagente limitante e reagente in eccesso - La resa di una reazione - La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. - L importanza delle reazioni redox - Il numero di ossidazione - Reazioni di dismutazione - Come si bilanciano le reazioni redox: metodo ionico-elettronico - Equivalenti e normalità nelle reazioni redox - L energia e le reazioni chimiche - I sistemi e l ambiente - Le funzioni di stato - Primo e secondo principio della termodinamica, legge di Hess - Trasformazioni spontanee e non spontanee: energia libera - Reazioni esotermiche ed endotermiche La velocità di reazione. L equilibrio chimico - Velocità di reazione e fattori che ne influiscono - Teoria degli urti - Energia di attivazione. Catalizzatori - Equilibrio chimico e costante di equilibrio - Principio di Le Chatelier - Equilibrio di solubilità Gli acidi e le basi - Le teorie sugli acidi e sulle basi - Prodotto ionico dell acqua - Il ph - La forza degli acidi e delle basi - Calcolo del ph di soluzioni acide e basiche - Misurazione del ph - Reazioni di neutralizzazione e titolazione acido-base - Idrolisi e soluzioni tampone

14 - Riconoscimento di acidi e basi. Misura del ph - Titolazione acido-base L elettrochimica - La pila di Daniell - La scala dei potenziali standard di riduzione - Spontaneità delle reazioni redox - Riconoscimento di una reazione redox spontanea - L equazione di Nernst - L elettrolisi e la cella elettrolitica: elettrolisi di NaCl fuso, in soluzione acquosa, dell acqua - Le leggi di Faraday SCIENZE DELLA TERRA La dinamica terrestre - Fenomeni sismici: rimbalzo elastico, onde sismiche, magnitudo ed intensità di un terremoto - L origine dei magmi e le loro caratteristiche, il vulcanesimo, edifici vulcanici, attività eruttiva, vulcanesimo secondario BIOLOGIA Anatomia e fisiologia umana - I tessuti animali - I sistemi muscolari e scheletrico - Il sistema digerente - Il sistema respiratorio - Il sistema circolatorio - Il sistema escretore ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Esperienze sulla stechiometria delle reazioni - Reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. - Reazioni di ossidoriduzione - Reazioni esotermiche ed endotermiche - Riconoscimento di acidi e basi. Misura del ph - Titolazione acido-base Gli Alunni Il Docente

15 CHIMICA ORGANICA - BIOCHIMICA Dal carbonio agli idrocarburi PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI CLASSE 5 a SEZ. B A.S. 2014/2015 Prof.ssa Maria Luisa Smorto - Composti organici - Idrocarburi saturi: alcani e ciclo alcani - Isomeria - Nomenclatura degli idrocarburi saturi - Proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi saturi - Idrocarburi insaturi: alcheni, alchini - Idrocarburi aromatici - Laboratorio: riconoscimento di insaturazioni Dai gruppi funzionali ai polimeri - Gruppi funzionali - Alogenoderivati - Alcoli, fenoli ed eteri - Reazioni degli alcoli e fenoli - Aldeidi e chetoni - Acidi carbossilici e loro derivati - Esteri e saponi - Ammine e ammidi - Composti eterociclici - Polimeri di sintesi - Laboratorio: ossidazione di un alcol primario. Riconoscimento delle aldeidi ( Saggio di Fehling ) Le basi della biochimica - Biomolecole - Carboidrati - Lipidi - Amminoacidi, i peptidi e le proteine - Struttura delle proteine e la loro attività biologica - Enzimi - Nucleotidi e acidi nucleici - Laboratorio: saggi di riconoscimento di biomolecole negli alimenti

16 Il metabolismo - Trasformazioni chimiche all interno di una cellula - Metabolismo dei carboidrati - Metabolismo degli amminoacidi - Metabolismo terminale - Produzione di energia nelle cellule - Regolazione delle attività metaboliche: il controllo della glicemia Le biotecnologie e le loro applicazioni - Biotecnologie classiche e nuove - Tecnologia delle colture cellulari - Tecnologia del DNA ricombinante - Clonaggio e la clonazione - Analisi del DNA - Analisi delle proteine - Ingegneria genetica e gli OGM - Ruolo dell RNA - Biotecnologie mediche, agrarie e ambientali SCIENZE DELLA TERRA La dinamica terrestre - Interno della Terra: crosta, mantello, nucleo e discontinuità - Teoria isostatica - Calore interno della terra - Campo magnetico terrestre - Teoria della deriva dei continenti, morfologia dei fondali oceanici, espansione dei fondali oceanici, anomalie magnetiche - Teoria della tettonica a placche Gli Alunni Il Docente