PIANO DI LAVORO ANNUALE

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1 PIANO DI LAVORO ANNUALE Classe 3B A.S. 2013/2014 Disciplina: CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE Docente: Prof. Ing Lorenzo Carara Ore settimanali: 4 (2) Libro di testo Rubino, Venzaghi, Cozzi - Stechio & Lab (vol.1) - ZANICHELLI editore Analisi della situazione iniziale della classe La classe è si presenta ben armonizzata dal punto di vista delle relazioni interpersonali degli alunni.presenta in generale un buon grado di solidarietà e di collaborazione. Non vi sono grossi attriti tra gli alunni e questo favorisce una buona partecipazione durante le lezioni.l atteggiamento generale dei ragazzi è positivo e rivolto nella maggior parte dei casi a desierio di imparare salvo alcuni casi di eccessiva tendenza al lamentarsi o all inerzia.si possono notare buone potenzialità da sviluppare in alcuni ragazzi.le conoscenze di base sono sufficienti e comunque sono da approfondire per migliorare la capacità di risoluzione a capacità di interpretare e elaborare un problema. L atteggiamento è collaborativo e propositivo.al momento non si segnalano grosse insufficienze ma c è da migliora la sicurezza e la capacità di risoluzione matematica dei problemi. Progettazione disciplinare: specificare prerequisiti, obiettivi, contenuti per ogni modulo/uda in cui sono articolati i contenuti, individuando in modo esplicito le competenze verificabili per ogni modulo/uda. Per gli insegnanti tecnico pratici, raccordare l attività di laboratorio con i contenuti disciplinari previsti dal docente curriculare e individuare le esperienze che si intendono effettuare in base ai tempi previsti, mettendo in evidenza le competenze verificabili. OBIETTIVI GENERALI Gli alunni dovranno conoscere: i modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni, la stechiometria, gli equilibri,saper titolare una soluzione e interpretare una curva di titolazione, l acidimetria e la complessometria. I criteri di sicurezza per poter operare nel laboratorio chimico, i metodi e i principi fondamentali dell analisi quali e quantitativa, la scelta e l uso della vetreria in laboratorio e della normale strumentazione di laboratorio Dovranno inoltre saper leggere una metodica di laboratorio ed eseguire correttamente il procedimento, scrivere una relazione tecnica, raccogliere ed elaborare dati, tabelle e grafici.

2 Prerequisiti Utilizzare le competenze matematiche di base Saper leggere ed interpretare un testo scientifico Saper Identificare gli elementi attraverso le loro proprietà periodiche Saper spiegare la struttura delle sostanze che presentano legame ionico, legame covalente o legame metallico. Saper distinguere gli elementi dai composti e le trasformazioni fisiche dalle trasformazioni chimiche - Saper scrivere la configurazione elettronica degli elementi e conoscere le proprietà periodiche degli elementi. - Saper svolgere correttamente le conversioni delle Unita di Misura delle Grandezze fisiche e chimiche.

3 Progettazione disciplinare Modulo 1: Ripasso e complementi del programma del primo e secondo anno (sett-ottobre- 25 ore) Unità di misura del Sistema Internazionale, conversioni, cifre significative e arrotondamenti. Elementi e composti, formule chimiche.valenza chimica. Nomenclatura di ossidi, anidridi, idrossidi, idracidi, ossiacidi, sali binari e ternari, idruri. La classificazione delle reazioni chimiche: reazioni di sintesi, di scambio, di doppio scambio e di decomposizione La mole e la quantità di materia e il numero di Avogadro (massa e numero di particelle). Equazioni di reazione e bilanciamento, lettura della reazione in chiave particellare e molare. La stechiometria: calcoli stechiometrici e concetto di reagente limitante e di resa di una reazione. - Numeri di ossidazione e calcolo dei numeri di ossidazione degli elementi in un composto Chimico. - Legami chimici e Configurazione elettroniche degli elementi e formule di strutture dei composti Utilizzare le unità di misura del sistema Internazionale nella risoluzione dei problemi Scrivere le formule e dare il nome alle principali classi di composti inorganici secondo le regole della nomenclatura sistematica e tradizionale Classificare le principali reazioni chimiche, identificando reagenti e prodotti e saper Individuare i reagenti adatti a preparare un composto inorganico Usare la mole come unità di misura della quantità di sostanza Effettuare calcoli stechiometrici. Saper prevedere dalla configurazione elettronica la formazione di un composto. - Modulo 2: Le soluzioni (Novembre- 9 ore) Le soluzioni: soluto, solvente, soluzione; la definizione di soluzione dal punto di vista qualitativo e dal punto di vista quantitativo (%p/p, %p/v, g/l, M). Conversione tra i diversi modi di esprimere la concentrazione. Preparazione di soluzioni per Diluizione e mescolamento. Uso delle pipette graduate, tarate, a scarico totale e parziale. Uso della bilancia tecnica ed analitica.

4 Conoscere l espressione delle concentrazioni di soluto Saper fare i calcoli per esprimere la concentrazione di una soluzione nei diversi modi. Convertire la concentrazione di una soluzione nei diversi modi. Saper fare i calcoli per preparare le soluzioni attraverso pesata e diluizione. Saper preparare una soluzione a titolo noto. Modulo 3: Le reazioni chimiche e i processi di equilibrio (Novembre- Dicembre 15 ore) Le reazioni chimiche e il loro bilanciamento (reazioni non redox e reazioni redox). Le reazioni di equilibrio, l attività chimica, la legge dell equilibrio chimico, la costante di equilibrio della reazione. Perturbazione dell equilibrio e principio di Le Chatelier, l effetto dello ione comune. Saper rappresentare una trasformazione chimica attraverso l equazione di reazione, che può essere scritta in forma molecolare o ionica Saper riconoscere se una reazione è redox oppure non redox Saper bilanciare equazioni di reazione redox e non redox Saper individuare riducente e ossidante in una reazione redox. Spiegare il concetto di equilibrio dinamico. Saper riconoscere una situazione di equilibrio chimico Saper scrivere la costante di un equilibrio chimico. Descrivere il significato della costante di equilibrio. Saper calcolare, nota la costante di equilibrio, la composizione di equilibrio a partire dalla composizione iniziale e viceversa Conoscere il principio di LeChatelier Saper valutare l effetto dell aggiunta o della sottrazione di una specie che partecipa all equilibrio Modulo 4: L equivalente chimico (Gennaio 6 ore) L equivalente chimico. Il peso equivalente e il numero di equivalenti. La Normalità come modo di esprimere la concentrazione. Calcoli stechiometrici sostituendo le moli con gli equivalenti.

5 Saper calcolare peso equivalente e numero di equivalenti. Saper svolgere calcoli stechiometrici utilizzando gli equivalenti Modulo 5: Equilibri di solubilità (Gennaio-Febbraio 9 ore) Solubilità e prodotto di solubilità. Soluzioni sature. Le reazioni di precipitazione. Eeffetto dello ione comune sulla solubilità. Saper prevedere quali sono le condizioni legate alla concentrazione che portano alla precipitazione del composto. Saper prevedere come ioni comuni a quelli presenti nel composto poco solubile possono influenzare l equilibrio. Conoscere le tecniche di ripartizione e estrazione come tecniche di separazione analitica. Modulo 6: Equilibri acido-base (Marzo 12 ore) Acidi e basi secondo Bronsted e Lewis. La forza di acidi e basi e la forza acido-base dell acqua, la Kw, lascala del ph. Calcolo del ph di acidi e basi forti e loro miscele. Calcolo del ph di acidi e basi deboli, l effetto della diluizione sulla concentrazione e criteri di semplificazione. Calcolo del ph dei sali e dei sistemi tampone, l idrolisi acida e basica, la capacità tamponante e i sistemi tampone. Conoscere il comportamento in soluzione di acidi, basi e Sali e previsione del ph della loro soluzione. Saper calcolare il ph di una soluzione note le caratteristiche di acido/base o sale che la costituiscono. Conoscere il comportamento delle soluzioni tampone, saperle allestire e saper prevedere il loro ph. Saper calcolare come varia il ph di una soluzione tampone per aggiunta di un acido o di una base. Saper usare e tarare il phmetro, raccogliere ed elaborare dati al fine di ottenere tabelle e grafici. Modulo 7: Le titolazioni (Aprile-Maggio 12 ore) Saper scegliere l indicatore più adatto per ogni titolazione.

6 Lettura e interpretazione di una curva di titolazione. Saper scegliere l indicatore più adatto per ogni titolazione. Lettura e interpretazione di una curva di titolazione. Modulo 8: I composti di coordinazione (Maggio-giugno 12 ore) Composti di coordinazione e loro nomenclatura, solubilità e formazione di complessi attraverso reazioni acido-base. Solubilità e ph. Saper dare il nome ai composti di coordinazione. Saper scrivere e interpretare le reazioni di formazione e dissociazione dei complessi. Saper prevedere come il ph e alcuni legandi possono influenzare la stabilità del complesso. Modulo : Laboratorio Conoscere il regolamento di laboratorio, simboli di pericolosità attraverso la lettura dell etichetta dei prodotti chimici (frasi R e S). Regole per la corretta compilazione del quaderno di laboratorio Regole per la coretta redazione della relazione di laboratorio Analisi sistematica dei cationi del 1 gruppo analitico (prova in bianco e analisi incognita) Analisi sistematica dei cationi del 2 gruppo analitico (prova in bianco e analisi incognita) Analisi sistematica dei cationi del 3 gruppo analitico (prova in bianco e analisi incognita) Analisi sistematica dei cationi del 4 gruppo analitico (prova in bianco e analisi incognita) Diluizioni di una soluzione Principio di Le Chatelier (scheda di lavoro e verifica) Ricerca degli anioni per via umida (prova in bianco e analisi incognita) Saggio al coccio per la ricerca e distinzione di Cromo e Manganese Indicatori di ph naturali (il cavolo cappuccio rosso) Standardizzazione di una soluzione di NaOH

7 Analisi incognita per la determinazione del titolo di una soluzione di acido forte Costruzione di una curva di titolazione acido forte/base forte con l uso del phmetro Costruzione di una curva di titolazione acido debole/base forte con l uso del phmetro Studio di un comportamento tamponante di un sistema acido acetico/acetato di sodio ed elaborazione dati Determinazione della durezza dell acqua in gradi francesi Saper compilare correttamente il quaderno di laboratorio Saper redarre una relazione di laboratorio Saper eseguire l analisi in bianco qualitativa sistematica dei cationi, per via umida, dei 4 gruppi analitici Saper eseguire l analisi degli anioni Saper preparare e diluire una soluzione atitolo noto Saper prevedere ed interpretare gli effetti di perturbazione dell equilibrio Saper standardizzare una soluzione a titolo noto Saper costruire ed interpretare una curva di titolazione acido/base

8 Metodologia e strumenti didattici Le lezioni si svolgeranno sia con la metodologia della lezione frontale, interagendo con gli alunni e proponendo quesiti al fine di stimolare una partecipazione diretta, sia avvalendosi di lavori di gruppo, nonchè dell utilizzo del laboratorio specifico. E stato adottato il testo Rubino, Venzaghi, Cozzi - Stechio & Lab (vol.1) - ZANICHELLI editore Verifica e Valutazione: criteri e strumenti La valutazione avverrà al termine di ogni unità didattica ed al termine di ogni argomento mediante prove scritte nelle quali si valuteranno sia le conoscenze che le competenze indicate nel presente piano di lavoro. Le interrogazioni orali saranno frequenti e sarà valutata, oltre che la conoscenza globale dei contenuti, anche l'esposizione e la capacità di collegamento fra i vari argomenti. Le esperienze pratiche vengono eseguite da gruppi di 2-3 allievi con la relazione finale e osservazioni sul lavoro svolto. Data 31/10/2013 L insegnante PROF.lorenzo carara Firma