ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2015/2016

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1 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2015/2016 Classe II^ D COSTRUZIONI AMBIENTE E TERRITORIO Disciplina : SCIENZE INTEGRATE CHIMICA E LABORATORIO PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE DOCENTI : Prof. REDOLFI Renzo Prof. AWAREK Matteo COMPETENZE FINALI 1) Prendere appunti e sapere riorganizzarli acquisire metodo per leggere, capire, Interpretare testi/documenti scientifici produrre una comunicazione efficace e pertinente sia orale sia scritta 2) Ricondurre un problema a modelli già acquisiti 3) Capacità di organizzare e valutare il proprio lavoro, sia svolto individualmente sia attraverso la collaborazione interpersonale e di gruppo. lavorare con ordine e disciplina in laboratori scientifici 4) Comprensione dei procedimenti caratteristici dell indagine scientifica, l analisi critica dei dati, la discussione sulle possibili interpretazioni, l'esame delle evidenze portate a sostegno delle proprie idee, le procedure di controllo degli errori. 5) Individuare il legame tra ciò che studiato e ciò che si osserva nella quotidianità 6) Conoscere i principali modi di esprimere una concentrazione. 7) Conoscere e saper caratterizzare sistemi gassosi... 8) Riconoscere in semplici reazioni gli aspetti energetici. Acquisire il concetto di equilibrio dinamico. Definire la costante di equilibrio e applicarla in casi semplici; 9) Eseguire semplici calcoli sugli equilibri acido-base e sul ph 10) Denominare e saper scrivere semplici molecole organiche e relativi gruppi funzionali MODULI MODULO 1 LE CONCENTRAZIONI E LA LORO ESPRESSIONE 1.1. Concentrazioni % m/m, % m/v, % v/v; 1.2 Molarità : definizione e sua applicazione 1.3 Diluizioni di soluzioni a titolo noto 1.4 Miscelazioni di soluzioni MODULO 2 I SISTEMI GASSOSI 2.1 Le grandezze P,V,T 2.2 Legge isoterma, isobara e isocora 2.3 La legge dei gas ideali MODULO 3 - IL GOVERNO DELLE TRASFORMAZIONI CHIMICHE L'energia nelle trasformazioni chimiche La velocità delle reazioni chimiche Reazioni reversibili ed equilibri chimici MODULO 4 - TRASFORMAZIONI CHIMICHE: SISTEMI ACIDO-BASE E TAMPONE 5.1. Gli acidi e le basi. 1

2 5.2 Acidi forti e acidi deboli 5.3 Sistemi Tampone MODULO 5 - PRINCIPI GENERALI DI CHIMICA DEL CARBONIO Principali idrocarburi alifatici ed aromatici Principali categorie di composti organici, gruppi funzionali 4.3. Cenni alle biomolecole MODULO 1 LE CONCENTRAZIONI E LA LORO ESPRESSIONE Interpretare e saper preparare soluzioni a titolo noto. - Saper diluire e miscelare soluzioni per ottenere una soluzione a titolo noto finale. Concentrazioni % m/m, % m/v, % v/v; Molarità : definizione e sua applicazione Diluizioni di soluzioni a titolo noto Miscelazioni di soluzioni. Preparazioni soluzioni a titolo noto. MODULO 2 - I SISTEMI GASSOSI - Saper le leggi fondamentali che regolano I sistemi gassosi - Risolvere semplici problemi inerenti ai sistemi gassosi - Applicare la legge dei gas ideali per prevedere la P,V,T di un sistema gassoso Le grandezze P,V,T Legge isoterma, isobara e isocora La legge dei gas ideali Relazione P,V Relazione T,P MODULO 3 TERMODINAMICA E CINETICA DELLE REAZIONI CHIMICHE Riconoscere in semplici reazioni gli aspetti energetici ed in particolare termici. Definire la velocità di reazione tramite la concentrazione Illustrare il ruolo dell'energia di attivazione nelle reazioni. Utilizzare la teoria delle collisioni per interpretare i fattori da cui dipende la velocità di reazione. Compiere esperienze che mettano in evidenza i fattori che determinano la dipendenza delle reazioni dal tempo, con particolare riguardo a temperatura, stato fisico, concentrazione 2

3 dei reagenti e presenza catalizzatori. Acquisire il concetto di equilibrio dinamico. Prevedere l'effetto di fattori esterni (quali variazioni di concentrazione, pressione e temperatura) sull'andamento di processi chimici elementari, in base al principio dell'equilibrio mobile. Conoscere alcune applicazioni dell'equilibrio in campo industriale. Individuare e fornire esempi di reazioni lente e veloci. L'energia nelle trasformazioni chimiche. Processi eso ed endotermici come modo di cedere ed immagazzinare energia chimica.semplici aspetti termodinamici delle reazioni: spontaneità delle reazioni e criterio di minima energia; ordine, disordine e reazioni chimiche. Definizione e misura della velocità di reazione. I fattori che influenzano la velocità delle reazioni chimiche.i catalizzatori ed i loro possibili effetti sulla velocità di reazione. Energia di attivazione.aspetti fondamentali della teoria delle collisioni. Reazioni reversibili ed equilibri chimici. Espressioni quantitative dell'equilibrio chimico; la costante di equilibrio.principio di Le Chatelier o dell'equilibrio mobile.l'equilibrio chimico in natura e nel campo industriale Reazioni endotermiche ed esotermiche:( Ba(OH)2 +2NH4NO32NH3 + Ba(NO3)2 + 2H2O ( NaOH +HCl NaCl + H2O) Verifica sperimentale di alcuni fattori (concentrazione, temperatura, catalizzatori ) che influenzano una reazione chimica (2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 2MnSO4+10CO2+K2SO4): Equilibrio chimico effetto concentrazione e temperatura: MODULO 4 - TRASFORMAZIONI CHIMICHE: SISTEMI ACIDO-BASE, SISTEMI DI OSSIDO- RIDUZIONE Riconoscere le proprietà acide o basiche di varie sostanze di uso quotidiano, usando la cartina indicatrice universale. Realizzare sperimentalmente alcuni punti della scala di ph con varie concentrazioni di acidi e basi, mediante l uso di indicatori. Determinare il grado di acidità di alcuni alimenti (aceto, olio, latte, vino, )mediante titolazione. Eseguire semplici calcoli sugli equilibri acido-base e calcoli sul ph Indicare le cause di alcune deviazioni del ph dell'acqua dai valori naturali (alcuni tipi di inquinamento) individuandone gli effetti più gravi sull'ambiente. Acquisire i concetti di dissociazione elettrolitica, di elettrolita forte e di elettrolita debole. Acquisire il concetto di ossidoriduzione in termini di scambio di elettroni. Valutare se e in che senso avvengono reazioni di ossidoriduzione facendo uso della tabella dei potenziali redox. Comprendere che le reazioni di ossidoriduzione possono essere impiegate per produrre energia elettrica. Comprendere che l'energia elettrica può essere utilizzata per realizzare reazioni di ossidoriduzione non spontanee. Conoscere alcuni esempi di pile e di accumulatori di impiego pratico (pile Leclanchè, pile alcaline, accumulatori al piombo). Conoscere alcuni esempi di applicazione in campo industriale dei processi elettrolitici. 3

4 Costruire una scala di reattività dei metalli, sulla base delle interazioni tra alcuni metalli e ioni in soluzioni acquose saline ed acide. Costruire semplici pile ed effettuare la misura della differenza di potenziale tra i loro elettrodi. Contenuti : 4.1 Gli acidi e le basi. Acidi e basi nella vita quotidiana. 4.2 La dissociazione elettrolitica e la teoria di Arrhenius; 4.3 I più comuni.equilibri acido-base secondo la teoria di Broensted-Lowry riferita al solvente acqua. 4.4 La forza degli acidi e delle basi. La scala del ph, semplici calcoli sul la determinazione del ph, Titolazioni acido base. Gli indicatori. 4.4 Reazioni di ossidoriduzione ed elettrochimica. Definizione di numero di ossidazione.serie elettrochimica degli elementi.pile Daniell, Leclanchè, pile alcaline, accumulatori al piombo). celle elettrolitiche; Preparazione di indicatori naturali.costruzione scala ph Misura dell acidità o basicità di soluzioni mediante l uso di cartina indicatrice, di indicatori acido-base e di phmetro. E prodotti di uso comune Reazione di neutralizzazione acido forte-base forte. MODULO 5 - PRINCI GENERALI DELLA CHIMICA DEL CARBONIO Classificare gli idrocarburi Utilizzare modelli molecolari per rappresentare la struttura delle varie classi di idrocarburi. Riconoscere e classificare le principali classi di composti organici sulla base dei gruppi funzionali presenti. Conoscere alcuni esempi significativi per ciascuna delle classi di composti esaminate. Conoscere le principali fonti, preparazione ed usi degli idrocarburi. Comprendere vantaggi e svantaggi della utilizzazione dei derivati del petrolio e del gas naturale nella produzione di energia e come materie prime. Saper leggere e illustrare lo schema di una torre di distillazione frazionata per la raffinazione del petrolio. Principali idrocarburi alifatici ed aromatici Nomenclatura tradizionale e IUPAC degli idrocarburi. Fonti naturali degli idrocarburi. Distillazione del petrolio.gli idrocarburi come sostanze di partenza per importanti sintesi organiche. Risorse energetiche carbone,derivati del petrolio, gas naturale. Fonti naturali degli idrocarburi. Sviluppo industriale, inquinamento, sviluppo sostenibile, recupero di risorse dai rifiuti. Principali categorie di composti organici, gruppi funzionali caratteristici. Alogeno derivati, alcoli,, composti carbonilici, acidi, esteri, ammine, zuccheri, lipidi, proteine. Nomenclatura. Riconoscimento zuccheri, proteine, lipidi 4

5 Saperi minimi finalizzati all attività di recupero Conoscere i modi per esprimere concentrazioni Conoscere le leggi fondamentali dei sistemi gassosi Definire la velocità di reazione tramite la concentrazione Correlare la velocità di reazione con i fattori che la influenzano. Riconoscere le proprietà acide o basiche di varie sostanze di uso quotidiano, usando la cartina indicatrice universale. Determinare il grado di acidità di alcuni alimenti (aceto, olio, latte, vino, ecc.) mediante titolazione. Eseguire semplici calcoli sugli equilibri acido-base. Interpretare il comportamento dei sistemi acido-base secondo la teoria di Broensted, evidenziando i limiti della teoria di Arrhenius. Saper classificare e riconoscere semplici molecole organiche e gruppi funzionali Attività di recupero per ogni modulo Revisione personalizzata in classe dei concetti teorici non acquisiti, in particolare utilizzando le ore in compresenza. Attività di valutazione formativa nel corso dello svolgimento del tema trattato. In caso di permanente insuccesso, verrà individuato un potenziamento dell'attività individuale, in classe ed eventuali interventi di recupero pomeridiano METODOLOGIA 1 - Lezione frontale 2 - Discussione guidata 3 - Lavoro individuale guidato 4 - Esercizi applicativi 5 - Utilizzo lavagna LIM 6 - Esercitazioni in laboratorio Modalità / tipologie di verifica: - Verifica formativa : domande da posto Esercitazioni senza voto Controllo quaderni e materiale - Verifica sommativa : Interrogazioni orali, Verifiche scritte semistrutturate di teoria e laboratorio Alba, 20/10/2015 I DOCENTI : REDOLFI Renzo AWAREK Matteo 5

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