Programma didattico Anno scolastico Classe 1 a A Materia: Scienze naturali Insegnante: Raffaele Ghiani

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1 Liceo Artistico Quartu S. Elena Classe 1 a A Il metodo scientifico-sperimentale. Unità di misura delle grandezze fisiche. Portata e sensibilità degli strumenti di misurazione. Gli strumenti di misura delle grandezze fondamentali e derivate. Il calore, la temperatura, il termometro, le scale termometriche. Gli stati di aggregazione della materia e i cambiamenti di stato. Sistemi chiusi, aperti e isolati. Sostanze pure e miscugli. Miscugli omogenei ed eterogenei. Le soluzioni, solvente e soluto. La concentrazione delle soluzioni % P/V e %V/V. Le tecniche di separazione dei miscugli: filtrazione, decantazione, centrifugazione, cromatografia, distillazione semplice e frazionata. La chimica generale. La struttura dell'atomo. Elementi chimici naturali ed artificiali. Gli elementi nativi. La tavola periodica degli elementi. Atomi e molecole, simboli chimici e formule chimiche. Proprietà degli elementi metallici e non metallici. I legami chimici covalenti polari, apolari e il legame ionico-salino. Il laboratorio di chimica: vetreria e strumenti. I composti chimici. Le trasformazioni chimiche. Le reazioni chimiche e la legge di Lavoisier. Reazione di scambio e di combustione. L'universo, le galassie, le stelle e l'evoluzione stellare, il sistema solare. L'universo visto dal telescopio Hubble. Il sistema solare origine e struttura. I corpi del sistema solare: il sole, i pianeti, satelliti, asteroidi, meteore e meteoriti. Caratteristiche generali dei pianeti e differenze tra i pianeti terrestri e gioviani. I moti della terra: rivoluzione, rotazione, traslazione e doppio conico. Le tre leggi di Keplero e la legge di Newton. Forma e dimensioni della terra. Il calcolo di Eratostene. La rotazione terrestre e la sue conseguenze. La forza Coriolis, la forza centrifuga, l esperienza di Guglielmini; il pendolo di Foucault. Il moto di rivoluzione e l'alternanza delle stagioni; solstizi ed equinozi; durata del dì e della notte.

2 Liceo Artistico Quartu S. Elena Classe 1 a B Il metodo scientifico-sperimentale. Unità di misura delle grandezze fisiche. Portata e sensibilità degli strumenti di misurazione. Gli strumenti di misura delle grandezze fondamentali e derivate. Il calore, la temperatura, il termometro, le scale termometriche. Gli stati di aggregazione della materia e i cambiamenti di stato. Sistemi chiusi, aperti e isolati. Sostanze pure e miscugli. Miscugli omogenei ed eterogenei. Le soluzioni, solvente e soluto. La concentrazione delle soluzioni % P/V e %V/V. Le tecniche di separazione dei miscugli: filtrazione, decantazione, centrifugazione, cromatografia, distillazione semplice e frazionata. La chimica generale. La struttura dell'atomo. Elementi chimici naturali ed artificiali. Gli elementi nativi. La tavola periodica degli elementi. Atomi e molecole, simboli chimici e formule chimiche. Proprietà degli elementi metallici e non metallici. I legami chimici covalenti polari, apolari e il legame ionico-salino. Il laboratorio di chimica: vetreria e strumenti. I composti chimici. Le trasformazioni chimiche. Le reazioni chimiche e la legge di Lavoisier. Reazione di scambio e di combustione. L'universo, le galassie, le stelle e l'evoluzione stellare, il sistema solare. L'universo visto dal telescopio Hubble. Il sistema solare origine e struttura. I corpi del sistema solare: il sole, i pianeti, satelliti, asteroidi, meteore e meteoriti. Caratteristiche generali dei pianeti e differenze tra i pianeti terrestri e gioviani. I moti della terra: rivoluzione, rotazione, traslazione e doppio conico. Le tre leggi di Keplero e la legge di Newton. Forma e dimensioni della terra. Il calcolo di Eratostene. La rotazione terrestre e la sue conseguenze. La forza Coriolis, la forza centrifuga, l esperienza di Guglielmini; il pendolo di Foucault. Il moto di rivoluzione e l'alternanza delle stagioni; solstizi ed equinozi; durata del dì e della notte.

3 Classe 2 a A Introduzione allo studio della Biologia generale. Introduzione allo studio della chimica organica, la chimica del carbonio. I composti organici: gli idrocarburi e i gruppi funzionali dei principali composti organici. I gruppi funzionali degli alcoli, degli acidi carbossilici, delle aldeidi, dei chetoni e ammine. I carboidrati, caratteristiche chimiche, classificazione e funzioni. Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Lipidi semplici e complessi, caratteristiche chimiche e funzioni. Lipidi semplici e complessi. Le proteine, caratteristiche chimiche, classificazione e funzioni. Gli alimenti funzionali. Composizione degli alimenti più comuni. Indice di massa corporea. Il fabbisogno giornaliero di proteine, lipidi, glucidi. Le cellule, dimensioni delle cellule e unità di misura (millimetro, micrometro, nanometro). Le nanotecnologie e il microscopio elettronico a scansione. Il microscopio ottico. I procarioti. I batteri, forma, dimensioni e struttura cellulare. Batteri commensali, simbionti e patogeni. La cellula eucariote, struttura e organizzazione. Gli organuli cellulari, struttura e funzioni. La membrana cellulare, struttura e funzioni. I meccanismi di trasporto attraverso la membrana: diffusione, osmosi, trasporto attivo e passivo, fagocitosi. La vita della cellula, il ciclo cellulare dei procarioti ed eucarioti. Gli acidi nucleici: DNA ed RNA struttura chimica e funzioni. La sintesi semi conservativa del DNA. Il dogma centrale: la sintesi delle proteine, trascrizione e traduzione, il codice genetico. La mitosi: profase, metafase, anafase e telofase. La citodieresi. La produzione dei gameti. La meiosi, divisione riduzionale ed equazionale. Differenze tra la meiosi maschile e femminile. Apparati anatomici (studio autonomo): apparato scheletrico, nervoso, respiratorio, cardio-circolatorio.

4 Classe 2 a B Introduzione allo studio della Biologia generale. Introduzione allo studio della chimica organica, la chimica del carbonio. I composti organici: gli idrocarburi e i gruppi funzionali dei principali composti organici. I gruppi funzionali degli alcoli, degli acidi carbossilici, delle aldeidi, dei chetoni e ammine. I carboidrati, caratteristiche chimiche, classificazione e funzioni. Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Lipidi semplici e complessi, caratteristiche chimiche e funzioni. Lipidi semplici e complessi. Le proteine, caratteristiche chimiche, classificazione e funzioni. Gli alimenti funzionali. Composizione degli alimenti più comuni. Indice di massa corporea. Il fabbisogno giornaliero di proteine, lipidi, glucidi. Le cellule, dimensioni delle cellule e unità di misura (millimetro, micrometro, nanometro). Le nanotecnologie e il microscopio elettronico a scansione. Il microscopio ottico. I procarioti. I batteri, forma, dimensioni e struttura cellulare. Batteri commensali, simbionti e patogeni. La cellula eucariote, struttura e organizzazione. Gli organuli cellulari, struttura e funzioni. La membrana cellulare, struttura e funzioni. I meccanismi di trasporto attraverso la membrana: diffusione, osmosi, trasporto attivo e passivo, fagocitosi. La vita della cellula, il ciclo cellulare dei procarioti ed eucarioti. Gli acidi nucleici: DNA ed RNA struttura chimica e funzioni. La sintesi semi conservativa del DNA. Il dogma centrale: la sintesi delle proteine, trascrizione e traduzione, il codice genetico. La mitosi: profase, metafase, anafase e telofase. La citodieresi. La produzione dei gameti. La meiosi, divisione riduzionale ed equazionale. Differenze tra la meiosi maschile e femminile. Apparati anatomici (studio autonomo): apparato scheletrico, nervoso, respiratorio, cardio-circolatorio.

5 Classe 2 a C Introduzione allo studio della Biologia generale. Introduzione allo studio della chimica organica, la chimica del carbonio. I composti organici: gli idrocarburi e i gruppi funzionali dei principali composti organici. I gruppi funzionali degli alcoli, degli acidi carbossilici, delle aldeidi, dei chetoni e ammine. I carboidrati, caratteristiche chimiche, classificazione e funzioni. Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Lipidi semplici e complessi, caratteristiche chimiche e funzioni. Lipidi semplici e complessi. Le proteine, caratteristiche chimiche, classificazione e funzioni. Gli alimenti funzionali. Composizione degli alimenti più comuni. Indice di massa corporea. Il fabbisogno giornaliero di proteine, lipidi, glucidi. Le cellule, dimensioni delle cellule e unità di misura (millimetro, micrometro, nanometro). Le nanotecnologie e il microscopio elettronico a scansione. Il microscopio ottico. I procarioti. I batteri, forma, dimensioni e struttura cellulare. Batteri commensali, simbionti e patogeni. La cellula eucariote, struttura e organizzazione. Gli organuli cellulari, struttura e funzioni. La membrana cellulare, struttura e funzioni. I meccanismi di trasporto attraverso la membrana: diffusione, osmosi, trasporto attivo e passivo, fagocitosi. La vita della cellula, il ciclo cellulare dei procarioti ed eucarioti. Gli acidi nucleici: DNA ed RNA struttura chimica e funzioni. La sintesi semi conservativa del DNA. Il dogma centrale: la sintesi delle proteine, trascrizione e traduzione, il codice genetico. La mitosi: profase, metafase, anafase e telofase. La citodieresi. La produzione dei gameti. La meiosi, divisione riduzionale ed equazionale. Differenze tra la meiosi maschile e femminile. Apparati anatomici (studio autonomo): apparato scheletrico, nervoso, respiratorio, cardio-circolatorio.

6 Classe 3 a C/Indirizzo grafico /chimica Unità di misura e grandezze fisiche. I fenomeni elettrici. La legge di Coulomb. Il tubo catodico, la scoperta delle particelle sub-atomiche, elettroni e protoni. L'esperienza di Rutherford. I primi modelli atomici (Thomson, Rutherford, Bohr). Gli elementi chimici naturali ed artificiali; numero atomico e numero di massa; gli isotopi radioattivi. L'effetto fotoelettrico, l energia assorbita ed emessa dagli elettroni, i quanti di energia. Il modello atomico di Bohr. Le onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico della luce visibile. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche, rifrazione, riflessione, interferenza. Gli spettri continui, di emissione e di assorbimento. La meccanica quantistica, generalità, principi. Principio di Heisenberg, principio di Pauli. I numeri quantici:i livelli energetici, la forma e l'orientamento degli orbitali, la rotazione degli elettroni: i numeri quantici n, l, m, m s. La tavola periodica degli elementi chimici. Configurazione elettronica e determinazione del gruppo e periodo di appartenenza degli elementi chimici. Elementi metallici, non metallici e semimetallici. Volume atomico, elettronegatività ed energia di ionizzazione degli elementi chimici. I legami chimici. I legami covalenti omopolari ed eteropolari e il legame dativo. I legami elettrostatici, il legame ionico-salino, il legame idrogeno, legame ionedipolo e dipolo-dipolo. Valenza e numero di ossidazione. Composti chimici inorganici. Anidridi: formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione, Ossidi: formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione, Idrossidi: formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione, Acidi (ossiacidi e idracidi): formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione,

7 Classe 3 a D/Indirizzo audio-visivo /chimica Unità di misura e grandezze fisiche. I fenomeni elettrici. La legge di Coulomb. Il tubo catodico, la scoperta delle particelle sub-atomiche, elettroni e protoni. L'esperienza di Rutherford. I primi modelli atomici (Thomson, Rutherford, Bohr). Gli elementi chimici naturali ed artificiali; numero atomico e numero di massa; gli isotopi radioattivi. L'effetto fotoelettrico, l energia assorbita ed emessa dagli elettroni, i quanti di energia. Il modello atomico di Bohr. Le onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico della luce visibile. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche, rifrazione, riflessione, interferenza. Gli spettri continui, di emissione e di assorbimento. La meccanica quantistica, generalità, principi. Principio di Heisenberg, principio di Pauli. I numeri quantici:i livelli energetici, la forma e l'orientamento degli orbitali, la rotazione degli elettroni: i numeri quantici n, l, m, m s. La tavola periodica degli elementi chimici. Configurazione elettronica e determinazione del gruppo e periodo di appartenenza degli elementi chimici. Elementi metallici, non metallici e semi metallici. Volume atomico, elettronegatività ed energia di ionizzazione degli elementi chimici. I legami chimici. I legami covalenti omopolari ed eteropolari e il legame dativo. I legami elettrostatici, il legame ionico-salino, il legame idrogeno, legame ione-dipolo e dipolo-dipolo. Valenza e numero di ossidazione. Composti chimici inorganici. Anidridi: formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione, Ossidi: formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione, Idrossidi: formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione, Acidi (ossiacidi e idracidi): formule chimiche, formule di struttura, reazioni chimiche di preparazione,

8 Classe 4 a D/Ind. Audio-visivo Introduzione allo studio della Chimica organica. La chimica del carbonio. Ibridazioni del carbonio sp, sp 2, sp 3. Gli idrocarburi alifatici. Alcani, alcheni, alchini. I gruppi funzionali dei principali composti organici. Le molecole a struttura ciclica. La molecola del benzene, risonanza e delocalizzazione degli elettroni. Introduzione allo studio della Biologia. Gli acidi nucleici. Il materiale trasformante ed ereditario: l'esperimento di Hersey- Chase e l'esperimento di Avery-Griffth. I batteriofagi di tipo T: il ciclo lisogenico e il ciclo litico. Gli acidi nucleici, caratteristiche chimiche, struttura e funzioni. La replicazione semiconservativa del DNA. I cromosomi, struttura. Cromosomi autosomi e sessuali. Il dogma centrale. La sintesi delle proteine, il codice genetico, trascrizione e traduzione. La genetica. L'ereditarietà di Mendel e la trasmissione dei fattori genetici. Le leggi mendeliane. Alleli dominanti e recessivi. La codominanza. I cromosomi autosomi e i cromosomi sessuali. I caratteri autosomici e legati al sesso. I caratteri legati al sesso. Le malattie legate al sesso (daltonismo, emofilia, atrofia muscolare di Duchenne). Le malattie autosomiche dominanti (nanismo acondroplasico) e recessive (talassemia, anemia falciforme). Le malattie genetiche rare. Le mutazioni genetiche puntiformi, cromosomiche (delezione, inversione, duplicazione, traslocazione) e genomiche (aneuploidie e poliploidie). Introduzione allo studio dell'anatomia. Il sangue, composizione e funzioni. Il sistema immunitario aspecifico e specifico. Profilassi e terapia. Vaccini e sieri. I vaccini obbligatori e facoltativi. Preparazione e composizione dei vaccini. I vaccini terapeutici. Il vaccino universale antitumorale.

9 Classe 4 a B/Ind. grafico Introduzione allo studio della Chimica organica. La chimica del carbonio. Ibridazioni del carbonio sp, sp 2, sp 3. Gli idrocarburi alifatici. Alcani, alcheni, alchini. I gruppi funzionali dei principali composti organici. Le molecole a struttura ciclica. La molecola del benzene, risonanza e delocalizzazione degli elettroni. Introduzione allo studio della Biologia. Gli acidi nucleici. Il materiale trasformante ed ereditario: l'esperimento di Hersey- Chase e l'esperimento di Avery-Griffth. I batteriofagi di tipo T: il ciclo lisogenico e il ciclo litico. Gli acidi nucleici, caratteristiche chimiche, struttura e funzioni. La replicazione semiconservativa del DNA. I cromosomi, struttura. Cromosomi autosomi e sessuali. Il dogma centrale. La sintesi delle proteine, il codice genetico, trascrizione e traduzione. La genetica. L'ereditarietà di Mendel e la trasmissione dei fattori genetici. Le leggi mendeliane. Alleli dominanti e recessivi. La codominanza. I cromosomi autosomi e i cromosomi sessuali. I caratteri autosomici e legati al sesso. I caratteri legati al sesso. Le malattie legate al sesso (daltonismo, emofilia, atrofia muscolare di Duchenne). Le malattie autosomiche dominanti (nanismo acondroplasico) e recessive (talassemia, anemia falciforme). Le malattie genetiche rare. Le mutazioni genetiche puntiformi, cromosomiche (delezione, inversione, duplicazione, traslocazione) e genomiche (aneuploidie e poliploidie). Introduzione allo studio dell'anatomia. Il sangue, composizione e funzioni. Il sistema immunitario aspecifico e specifico. Profilassi e terapia. Vaccini e sieri. I vaccini obbligatori e facoltativi. Preparazione e composizione dei vaccini. I vaccini terapeutici. Il vaccino universale antitumorale.