Liceo Scientifico Statale "Filippo Lussana" di Bergamo

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1 Liceo Scientifico Statale "Filippo Lussana" di Bergamo PROGRAMMA DI SCIENZE SVOLTO NELLA CLASSE 1 a N a.s. 2015/2016 Testi Chimica: Tottola, Allegrezza, Righetti Chimica per noi A. Mondadori Scuola Scienze della Terra: Bosellini "Le Scienze della Terra" Italo Bovolenta Zanichelli. IL METODO SCIENTIFICO Le varie fasi del metodo scientifico: Osservazione, interpretazione, ipotesi, verifica sperimentale. - Esempi di procedimenti con metodo scientifico: Fleming e la scoperta della penicillina, Semmelweiss e la febbre puerperale, Spallanzani, Pasteur e Redi e la generazione spontanea. Analisi e denominazione di piante ed arbusti della bergamasca tramite l uso di chiavi analitiche. CHIMICA La chimica e il metodo sperimentale (Unità A1): Finalità della chimica. La chimica è una scienza sperimentale: la formazione della ruggine. Le grandezze e il Sistema Internazionale (Unità A2) La temperatura La densità La materia (Unità A3): Gli aspetti della materia (aeriforme, liquido e solido) I passaggi di stato. Interpretazione dei passaggi di stato. L'ebollizione Le sostanze pure. Miscele omogenee ed eterogenee. Separazione delle miscele (filtrazione, decantazione, centrifugazione, estrazione, cromatografia, distillazione, setacciatura) Reazioni chimiche: cambia la natura delle sostanze Composti ed elementi Formule chimiche: la descrizione delle molecole Atomi, ioni e molecole 3. Le prime leggi della chimica (Unità B1) Lavoisier: l'importanza della massa. Esercizi. La conservazione dell'energia (Reazioni esoergoniche e reazioni endoergoniche) Proust: la costanza della composizione nei prodotti. Esercizi. Dalton: la teoria atomica La legge delle proporzioni multiple. Esercizi. La tavola periodica degli elementi. SCIENZE DELLA TERRA La Terra come sistema e le sfere della Terra (appunti) La Terra nello spazio (capitolo 1A) Moto di rotazione. Poli ed equatore. Moto di rivoluzione. Forma e dimensioni della Terra L'orientamento (capitolo 2A) : i paralleli, i meridiani, l'orizzonte, i punti cardinali, le coordinate geografiche, i fusi orari.

2 Conseguenze dei moti della Terra (capitolo 3A): flusso di energia solare, angolo di incidenza dei raggi solari, altezza del Sole, conseguenze del moto di rotazione, conseguenze del moto di rivoluzione, le stagioni e le zone astronomiche. Le acque oceaniche (capitolo 4A): l'idrosfera marina, il ciclo dell'acqua, salinità, gas disciolti, temperatura, luminosità, le maree, le correnti marine, l'inquinamento del mare. Le acque continentali (capitolo 5A): i serbatori di acqua dolce, il bilancio idrologico, I corsi d'acqua, il movimento delle acque correnti. Le acque di falda: le acque del sottosuolo, acqua capillare e acqua di infiltrazione, permeabilità e porosità delle rocce, falde freatiche. falde imprigionate. La geomorfologia (capitolo 6A) Le rocce ignee, magmatiche e metamorfiche. Il ciclo litogenetico. (appunti) Le cause delle forme del rilievo: forze endogene e forze esogene. Movimenti gravitativi: l'erosione, le frane (di crollo, di scivolamemto e di colamento) La frana del Vajont e la frana del Monte Coppetto Morfologia eolica: l'azione del vento, deflazione e corrasione, forme di accumulo Il suolo: la composizione, la struttura e la formazione del suolo Morfologia fluviale (capitolo 7A): le acque di ruscellamento, la morfologia fluviale, il trasporto dei sedimenti, erosione fluviale, i meandri, sedimenti fluviali, delta fluviali. Il carsismo: morfologia carsica Attività di laboratorio 1. Riconoscimento di alberi ed arbusti della bergamasca con le chiavi analitiche. 2. Norme di comportamento e di sicurezza in laboratorio 3. Materiali e strumenti del laboratorio 4. La densità dei liquidi 5. Taratura del termometro 7. Passaggi di stato e costruzione curva di riscaldamento dell acqua. 8. Le miscele frigorifere 9. Tecniche di separazione dei miscugli eterogenei ed omogenei. 10. Reazioni chimiche. 11. Ciclo dell'acqua. 12. Permeabilità e porosità del suolo. 13. legge di Lavoisier 14. Legge di Proust 15. Osservazione di campioni di rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche. 16. Granulometria con setacci Escursione in Val Borlezza I Rappresentanti di classe degli studenti Bergamo, 7 giugno 2016 L Insegnante

3 LAVORO ESTIVO DI SCIENZE CLASSE 1 a N A.S. 2015/ 2016 PER TUTTI: 1) Dal libro di testo "Le Scienze della Terra" : Studiare da pag. 80 a pag. 83 e da pag. 88 a pag. 91. Svolgere gli esercizi pag 99, pag 100 e gli esercizi n 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 pag ) Da: "Laboratorio delle competenze", fare gli esercizi 2 e 3 pag. 12, gli esercizi 1, 2, 4 pag. 15 e gli esercizi 1 e 5 pag. 21 e 22. 3) Rivedere le schede delle attività di laboratorio eseguite. 4) Leggere il libro di Oliver Sachs Zio Tungsteno ed. Adelphi e rispondere alle domande. 5) Svolgere gli esercizi allegati I compiti assegnati saranno oggetto di verifica all inizio del prossimo anno scolastico. Zio Tungsteno è l'autobiografia di Oliver Sacks, pubblicata per la prima volta nel L autore decide di scrivere questo libro per ripercorrere tutti i ricordi più belli della sua vita ed in particolare volge al passato uno sguardo misto di nostalgia e amore per la sua infanzia da chimico. Oliver Sacks fin dai primi capitoli focalizza l attenzione del lettore sulla sua passione per tutto ciò che aveva a che fare con la chimica. In particolare da bambino era affascinato ed estasiato dalla lucentezza, dal colore e dalle strane proprietà dei metalli, tanto da obbligare i genitori a rispondere a tutte le sue domande. Il momento di svolta avviene quando il piccolo Oliver, per avere informazioni più esaurienti riguardo alle sue curiosità, inizia a frequentare assiduamente lo zio Dave, riconosciuto dal bambino come Zio Tungsteno; egli possedeva una fabbrica di lampadine e il metallo più utilizzato e nel contempo anche il più interessante per Oliver era, appunto, il Tungsteno. Tutta la sua vita era totalmente centrata su questa grande passione; il racconto è scandito da descrizioni di metalli rari e meravigliosamente misteriosi e da descrizioni della famiglia del giovane alla quale era fortemente unito. Capitolo 1 1- Che colore ha il tungsteno in polvere? 2- Come si lavora la polvere di tungsteno per ottenere i filamenti delle lampadine? 3- Come si comporta il piombo immerso nel mercurio? E il tungsteno? Capitolo 2 e 3 : riferimenti biografici dell'autore da leggere per capire il suo interesse per la chimica. Capitolo Quali sono i metalli che si rinvengono allo stato puro (o nativo )? 2 - Il platino è stato utilizzato in tempi lontani sia in America sia in Europa? 3 - Cosa succede all'alluminio ricoperto di mercurio? 4 - Quali sono i minerali contenenti tungsteno? Cosa significa il loro nome? 5 - Cosa è il metodo alluminotermico? A cosa serve? 6 - Cosa è la kimberlite? Quale elemento chimico contiene? Capitolo Prima dell'uso delle lampadine, come si illuminavano le abitazioni e le strade? 2 - Auer ed Edison quali metalli provarono per le loro lampadine? Spiega perché alcuni metalli furono scartati e perché altri furono utilizzati. 3 - Le lampadine dello zio Dave che caratteristiche avevano?

4 Capitolo Spiega i due semplici esperimenti che l' autore indica chiamandoli "chimica da cucina" 2 - Spiega come si possono preparare cristalli? 3 - Gli acidi e gli alcali combinati, cosa formano? E' possibile il processo inverso? 4 - Cosa succede mettendo un pezzo di sodio nel cloro? che colore ha il cloro? Capitolo Indica alcune delle scoperte di Boyle in campo chimico e biologico. Quale era il merito delle sue descrizioni? 2 - Indica alcuni degli esperimenti di Lavoisier e di quelli che hanno messo in discussione l' esistenza del flogisto. 3 - Ripetendo e modificando gli esperimenti di Priestley, Lavoisier scoprì un gas. Quale? 4 -Lavoisier introdusse nella chimica i simboli degli elementi? le equazioni chimiche?una nuova terminologia? 5 - Descrivi due esperimenti che l' autore ha svolto per ottenere gas. 6 - Indica la frase che un matematico disse in seguito alla morte ( avvenuta come?) di Lavoisier. Capitolo Alcuni contemporanei di Dalton non capirono l'importanza del suo lavoro e pensarono che la teoria atomica fosse una assurdità. Indica almeno due chimici e le parole che hanno usato nei confronti dell' opera di Dalton. 2 - Spiega il contributo di Avogadro e di Cannizzaro alla teoria atomica. Capitolo Cosa sono i gruppi secondo Mendeleev? 2 - In che anno Mendeleev pubblicò la tavola periodica? Quando / dove ha riflettuto sugli elementi prima di trovare un ordine/un modo logico per raggrupparli? Quale è il criterio con cui ha ordinato gli elementi? 3 - La sua tavola era completa o presentava spazi vuoti? perché? 4 - Rispetto alla tavola moderna ( quella che trovate nei libri attualmente), mancavano delle famiglie /gruppi? Quali? 5 - Cosa sono le Terre rare? Mendeleev le conosceva? sono numerose? Indica alcuni loro nomi. 6 - Perché gli scienziati ipotizzarono che gli elementi della seconda serie di Terre rare ( detti... ) fossero14? Capitolo Perché i coniugi Curie ipotizzarono che esistesse un elemento, allora sconosciuto, che fosse molto più radioattivo dell'uranio? come fecero ad isolarlo? Quale/i minerale/i, in quali quantità e quale procedimento utilizzarono per estrarlo? 2 - I coniugi Curie conoscevano la pericolosità dell'elemento? Veniva utilizzato anche fuori dai laboratori? Per quali usi? 3 - Cosa si osservava, al buio, attorno ai recipienti contenenti l'elemento? 4 - Da dove proveniva, secondo Marie Curie, l'energia emessa dall'elemento? Ha sostenuto la sua ipotesi o le ha abbandonate? Secondo te, perché? Esercizi di ripasso per tutti 1. Attraverso esperimenti di laboratorio 15,5 g di rame si combinano esattamente con 8 g di zolfo per dare luogo ad un composto chiamato solfuro di rame ( CuS ). Stabilisci: Quanto solfuro di rame si è formato. Quanti g di rame e di zolfo occorrono per preparare 500g di solfuro di rame.

5 2. Sapendo che nell acqua, reagiscono completamente 2 g di idrogeno con 8 g di ossigeno, cosa succede quando 3 g di idrogeno vengono fatti reagire con 18 g di ossigeno? 3. Nel composto protossido di azoto il rapporto di combinazione tra azoto e ossigeno è 1,75. a ) quanti grammi di ossigeno si combinano con 2,70 g di azoto per dare il composto? b ) quanti grammi di composto si ottengono facendo reagire completamente 7,30 g di azoto? c ) qual è la percentuale di azoto nel composto? d ) quanti grammi di azoto ci sono in 25,0 g di composto? 4. Nel triossido di zolfo (SO3) il rapporto di combinazione tra Zolfo e Ossigeno è di 1:1,5. Calcola quanti grammi di zolfo si combinano con 200 g di O. 5. Nella reazione tra fosforo e ossigeno si ottiene il composto anidride fosforica P2O5. Sapendo che si ottengono 2,29 g di composto per ogni grammo di fosforo reagito, calcola da quanto ossigeno si è partiti se si ottengono 300 g di composto. 6. Riprendi la reazione dell es.3: la reazione chimica che la descrive è: P4 + 5 O2 2P2O5 Quali sostanze sono elementi e quali composti? Se si ottengono 142g di P2O5 a partire da 80g di ossigeno, trova la massa di fosforo dalla quale si è partiti. Trova il rapporto in massa con cui fosforo e ossigeno reagiscono per formare il composto. 7. Bilancia le seguenti reazioni Li + H2SO4 Li2SO4 + H2 Mg + Cl2 MgCl2 Al(OH)3 + H3PO4 AlPO4 + H2O Fe + I2 FeI3 Al(OH)3 + H2CO3 Al2(CO3)3 + H2O Cr + HBr CrBr3 + H2 KCl + H2SO4 HCl + K2SO4 AgBr + Cl2 AgCl + Br2 Pb(NO3)2 + KI PbI2 + KNO3 FeO + C Fe + CO2 Al2O3 + C Al + CO2 NaF + H2O NaOH + F2 + H2 N2 + H2 NH3 Ca + O2 CaO P2O5 + H2O HPO3 CaO + H2O Ca(OH)2 C2H6 + O2 CO2 + H2O C3H8 + O2 CO2 + H2O