Programma Didattico Annuale

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1 LICEO SCIENTIFICO STATALE GALILEO GALILEI PdQ Ediz.: 1 Rev.: 0 Data 02/09/05 Alleg.: D01 PROG. M2 PROCEDURA della QUALITA' Programma Didattico Annuale Anno Scolastico 2012/2013 MATERIA : Scienze Naturali Chimica Geografia CLASSE : 4ª C Scientifico INSEGNANTE : Giussani Roberto Programma svolto nella classe: MODULO 1: Introduzione alla chimica U. D. 1 Metodo sperimentale e grandezze (pag. 12) La chimica: proprietà e trasformazioni delle sostanze (massa, volume ed energia) Uniformità delle misure: il Sistema Internazionale - il Sistema Internazionale: le grandezze fondamentali La massa La temperatura La mole Le grandezze derivate: il volume, la densità, l energia Calcolo della quantità di energia scambiata Differenza tra temperatura e calore La temperatura assoluta U. D. 2 La materia (pag. 34) Aeriforme, liquido e solido: gli aspetti della materia I passaggi di stato: gli effetti del calore Natura corpuscolare della materia: l interpretazione dei passaggi di stato Le sostanze pure: particelle tutte uguali Miscele omogenee: proprietà costanti Miscele eterogenee: la presenza di più fasi Reazioni chimiche: cambia la natura delle sostanze Composti ed elementi: i componenti della materia Formule chimiche: la descrizione delle molecole MODULO 2: Dalla materia agli atomi Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 1 di 8

2 U. D. 3 Le leggi ponderali (pag. 58) Lavoisier: l importanza della massa Proust: la costanza della composizione nei composti Dalton: la Teoria atomica La legge delle proporzioni multiple Massa atomica e massa molecolare: l attuale unità di riferimento U. D. 4 La mole e i calcoli stechiometrici (pag. 76) La mole: l unità di misura del chimico La massa molare: una quantità di uso pratico Il volume molare dei gas: uno spazio uguale per tutti Formula e composizione di un composto: i primi calcoli La composizione percentuale La formula minima e la formula molecolare Le equazioni chimiche: come si rappresentano le reazioni I calcoli stechiometrici: la matematica delle reazioni Il reagente limitante: le quantità dei prodotti ottenibili Resa percentuale: le quantità vere MODULO 2: Dalla materia agli atomi U. D. 5 I primi modelli atomici (pag. 94) Protoni, elettroni, neutroni: le proprietà che ne derivano Gli isotopi: atomi con ugual numero di protoni e differente numero di neutroni MODULO 3: Gli elettroni e le proprietà degli elementi U. D. 6 La configurazione elettronica (pag. 114) La quantizzazione degli atomi: Bohr Raggio ed energia delle orbite di Bohr Le energie di ionizzazione Heisemberg: appare l incertezza Il nuovo modello atomico: meccanica ondulatoria e probabilità I numeri quantici nel modello ondulatorio Le caratteristiche degli orbitali La configurazione elettronica: come sono disposti gli elettroni U. D. 7 La Tavola periodica (pag. 142) Le somiglianze tra elementi: le prime osservazioni L attuale Tavola periodica: le configurazioni esterne Uno sguardo d insieme: il ripetersi periodico delle configurazioni elettroniche Le proprietà periodiche: andamenti e variazioni Raggio atomico Energia di ionizzazione Affinità elettronica Elettronegatività Gli elementi: metalli, non metalli e semimetalli Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 2 di 8

3 MODULO 4: Atomi e molecole U. D. 8 I legamo chimici (pag. 160) I legami chimici: concetti introduttivi Lewis e Pauling: come avvengono i legami - Le gami chimici primari: attrazione tra atomi Legame covalente polare Legame ionico: alta differenza di elettronegatività U. D. 9 La struttura delle molecole (pag. 186) VSEPR: repulsione tra coppie elettroniche Le formule di struttura Esempi di strutture U. D. 10 La Nomenclatura dei composti chimici (pag. 202) Le formule chimiche: rappresentazioni simboliche Il numero di ossidazione: una carica apparente Nomenclatura tradizionale Composti binari e composti ternari I sali acidi MODULO 5: Le soluzioni U. D. 14 I liquidi e Le soluzioni La concentrazione metodi di espressione della concentrazione di una soluzione metodi fisici: percentuale m/m, m/v, v/v metodi chimici: molarità, molalità, frazione molare MODULO 7: Equilibri acido /base e ossidoriduttivi U. D. 17 Le ossidoriduzioni (pag. 357) Il numero di ossidazione: un ripasso Le reazioni chimiche: un altro punto di vista Le reazioni redox Bilanciamento delle reazioni redox: il metodo delle semireazioni Libro di testo: Tottola F., Allegrezza A., Rigetti M. (2005) Nuovo corso di chimica volume unico Minerva Italica Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 3 di 8

4 (MI). Legnano, 9 giugno 2013 Il docente prof. Roberto GIUSSANI PERCORSO DI RECUPERO ASSEGNATO AGLI STUDENTI CON DEBITO FORMATIVO ü ESEGUIRE GLI ESERCIZI E I TEST CONTENUTI ALLA FINE E ALL INTERNO DEI CAPITOLI INDICATI DAL PRESENTE PROGRAMMA ü ESEGUIRE GLI ESERCIZI IN ALLEGATO 1) Scrivere le reazioni di preparazione dei seguenti sali: a) carbonato di sodio b) perclorato ferrico c) solfato rameoso 2) Scrivere le formule relative a ogni sostanza e quindi bilanciare le equazioni: a) il carbonato rameico si decompone in ossido rameico e anidride carbonica b) il sodio reagisce con l acqua per produrre idrossido di sodio e idrogeno molecolare c) il nitrito di ammonio si decompone in azoto molecolare e acqua d) il rame si unisce allo zolfo per formare solfuro rameico e) il nitrato d argento reagisce con l acido solforico per produrre solfato d argento e acido nitrico f) l acido solforico si decompone in anidride solforica e acqua g) il carbonato di calcio reagisce con l acido cloridrico per dare cloruro di calcio, acqua e anidride carbonica h) il nitrato d ammonio si decompone in acqua e ossido di azoto (I) 3) Completa e bilancia le seguenti reazioni chimiche: a) zinco + cloruro cromico b) ferro + acido bromidrico (sale ferrico) c) acido borico + ossido di bario d) idrossido di alluminio e) acido antimonioso + idrossido piombico f) acido perclorico Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 4 di 8

5 4) Scrivere le equazioni chimiche complete e successivamente bilanciarle relative alle seguenti reazioni chimiche: a) il cromo sposta l idrogeno dell acido cloridrico con formazione di cloruro cromico e b) l idrossido di bario reagisce con l acido carbonico per formare c) la decomposizione dell ossido d argento d) il rame reagisce con il nitrato d argento per dare un sale con ione rameico e e) il magnesio reagisce con l ossigeno molecolare per dare f) l acido solforico reagisce con il nitrati d argento per dare g) il magnesio reagisce con l acido cloridrico per dare h) il ferro reagisce con l ossigeno molecolare per formare un composto con il ferro ferrico i) l idrossido di calcio reagisce con l acido perclorico per dare j) lo zinco reagisce con l acido fosforico per dare k) il potassio reagisce con l acido cromico per dare 5) Scrivere e bilanciare le seguenti reazioni di sintesi: a) ossido di zinco b) acido fosforico c) idrossido tannico d) acido permanganico e) anidride manganica f) idrossido mercurio g) ossido di alluminio 6) Scrivere le equazioni bilanciate delle seguenti reazioni: a) cloruro di bario + idrossido di calcio b) carbonato di calcio (decomposizione con formazione di ossido e di anidride) c) idrossido di sodio + acido manganico d)..+. solfato di zinco + idrogeno molecolare e) ossido + anidride solfato rameoso f) solfato di potassio + cloruro di zinco g) acido solforoso + cloruro ferrico h) acido perclorico + idrossido di alluminio i) sintesi dell acido antimonioso 7) Completare e bilanciare le seguenti reazioni Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 5 di 8

6 a) Ca(OH) 2 +. CaCl 2 + b) K 2 O + HClO 2 c) + Fe 2 (CO 3 ) 3 + H 2 O d) KCl +. K 2 SO 4 + (acido) e) H 3 AsO 3.+ f).+ H 3 SbO 4 g) Mg + Pb(CO 3 ) ) Scrivere l equazione molecolare, l equazione ionica e ionica netta (tutte bilanciate) delle seguenti reazioni di precipitazione: a) FeCl 3 + AgNO 3 b) NaOH + Fe(ClO 4 ) 3 c) BaBr 2 + H 2 SO 4 d) K 2 S + FeCl 3 e) Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 f) Pb(ClO 4 ) 2 + Li 2 SO 4 g) Na 3 AsO 4 + SrCl 2 h) NH 4 F + Cu(NO 3 ) 2 i) Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 ESERCIZI DI STECHIOMETRIA 1) Quanti grammi di ioduro d argento possono essere prodotti dalla reazione tra 20,0 g di nitrato d argento e ioduro di sodio in eccesso? 2) Quanti grammi di solfuro rameoso saranno prodotti da 19,80 g di cloruro rameoso che reagiscono con un eccesso di acido solfidrico? 3) Quanti grammi di idrossido di calcio reagiranno completamente con 5,00 g di acido solforico? 4) Quanti litri di idrogeno molecolare gassoso (a c.n.) vengono prodotti da 11,0 g di sodio e acido perclorico in eccesso? 5) Un eccesso di azoto molecolare gassoso reagisce con 2,00 g di idrogeno molecolare gassoso (a c.n.). Quanti litri di ammoniaca vengono prodotti a 0,798 atm e 58 C? 6) Quanti grammi di ossigeno molecolare (a c.n.) sono richiesti per bruciare completamente 65,60 g di carbonio? Quanti litri di CO 2 si formeranno a 900 mm di Hg e a 230 C? Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 6 di 8

7 7) Nella decomposizione del clorato di potassio si formano 64,20 g di O 2. Calcola quanti grammi di cloruro di potassio si formano? 8) Il monossido di carbonio reagisce con l ossido ferrico producendo ferro e anidride carbonica. Se si formano 18,70 g di ferro, quale sarà la quantità in grammi di monossido di carbonio necessaria per una reazione completa? 9) Quanti grammi di acido cloridrico sono richiesti per reagire completamente con 75,10 g di idrossido di calcio? 10) Quanti litri d idrogeno molecolare (a c.n.) vengono a formarsi dalla reazione tra 5,62 g di alluminio e 15,50 g di acido cloridrico? 11) Disponendo di 8,20 g di idrossido di calcio e di 12,20 g di acido nitrico, quanti grammi di sale si otterranno? Scrivere la formula dei seguenti composti; cloruro di calcio cianuro di sodio fluoruro stannoso ossido stannoso carbonato rameoso carbonato di calcio ossido di magnesio cloruro di alluminio ioduro di zinco solfuro di potassio Scrivere il nome dei seguenti composti: BaCl 2 Zn(NO 3 ) 2 PbSO 4 H 2 S K 2 CO 3 FeCl 2 Al(NO 3 ) 3 (NH 4 ) 3 PO 4 Ba(OH) 2 MnO 3 Scrivere la formula dei seguenti composti: Carbonato rameico Bromuro di magnesio Fluoruro di potassio Solfato bismutoso Cianuro mercurico Idrossido di potassio Cianuro d argento Idrossido di calcio Fosfato manganico Solfuro di ammonio ESERCIZI CON IL REAGENTE LIMITANTE Per ogni reazione individuare il reagente limitante e calcolare quanti grammi di ogni prodotto si ottengono sapendo che si utilizzano 10g del primo reagente e 10g del secondo reagente. Calcolare, inoltre, quanti grammi del reagente in eccesso avanzano. a) Ca(OH) 2 + HCl CaCl 2 + H 2 O [15g; 4,86g; 0,146g di HCl] Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 7 di 8

8 b) K 2 O + HClO 2 KClO 2 + H 2 O [15,55g; 1,134g; 4,29g di K 2 O] c) Fe(OH) 3 + H 2 CO 3 Fe 2 (CO 3 ) 3 + H 2 O [13,71g; 5,076g; 1,24g di H 2 CO 3 ] d) KCl + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + HCl [11,66g; 2,41g; 3,43g di H 2 SO 4 ] e) Mg(OH) 2 + H 3 AsO 3 Mg 3 (AsO 3 ) 2 + H 2 O [12,66g; 4,295g; 3,09g Mg(OH) 2 ] f) Sb 2 O 5 + H 2 O H 3 SbO 4 [11,70g; 8,334g di H 2 O g) Mg + Pb(CO 3 ) 2 MgCO 3 + Pb [4,55g; 5,59g; 8,65g di Mg] *) Se 50 cm 3 di acido nitrico 0,1 M neutralizzano 70 cm 3 di una soluzione di idrossido di calcio, qual è la concentrazione M di quest'ultima? *) Una soluzione di idrossido ferroso al 30 % m/m ha una densità di 1,12 g/ml. Calcolare la molarità, la molalità, la frazione molare di soluto. *) Calcolare quanti ml di una soluzione di acido perclorico al 40% in massa (d=1,024 g/ml) sono necessari per preparare 240 ml di una soluzione dello stesso acido 0,05M. *) Quanti grammi di acido cromico sono contenuti in 45 ml di una soluzione al 35% p/p densità 1,031 g/ml di questo acido? *) Quanti grammi di precipitato si formano dalla reazione tra 35 ml di nitrato d argento 0,02 M e 40 ml di cloruro rameico 0,018 M? *) Se 86,2 ml di una soluzione 0,765 M di idrossido di alluminio reagiscono completamente con 30,0 ml di acido solforico, qual è la concentrazione M dell'acido? *) Una soluzione di nitrato di calcio al 30 % m/m ha una densità di 1,12 g/ml. Calcolare la molarità, la molalità, la frazione molare di soluto. *) Calcolare quanti ml di una soluzione di acido solforico al 40% in massa (d=1,024 g/ml) sono necessari per preparare 340 ml di una soluzione dello stesso acido 0,5M. *) Se 40,8 cm 3 di acido solforico 0,106 M reagiscono completamente con 61,8 cm 3 di una soluzione di idrossido di potassio, qual è la concentrazione M di quest'ultima? *) Quanti grammi di precipitato si formano dalla reazione tra 35 ml di cromato di potassio 0,02 M e 40 ml di nitrato rameoso 0,018 M? Classe 4^ C Scientifico - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 8 di 8