INDIRIZZO: COSTRUZIONI AMBIENTE E TERRITORIO PIANO DI STUDIO SCIENZE INTEGRATE CHIMICA PERIODO: PRIMO BIENNIO

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1 INDIRIZZO: COSTRUZIONI AMBIENTE E TERRITORIO PIANO DI STUDIO SCIENZE INTEGRATE CHIMICA PERIODO: PRIMO BIENNIO PREMESSA Obiettivi formativi della disciplina Lo studio della chimica concorre, attraverso l acquisizione delle conoscenze e metodologie specifiche, alla formazione della personalità dell allievo, favorendo lo sviluppo di una cultura armonica. L obiettivo portante di questo corso, che avrà scansione biennale, coincide con l elaborazione di un curricolo per uno studente futuro cittadino e non necessariamente futuro chimico. L occasione, probabilmente unica per gli studenti di quest istituto, di incontrare la chimica nel proprio percorso di formazione, deve essere, pertanto, al massimo valorizzata affinché possa rappresentare, attraverso la pratica di laboratorio e la costante correlazione con il quotidiano, uno strumento che susciti nello studente interesse e curiosità e fornisca, inoltre, la possibilità di capire e interpretare i vari fenomeni. Gli obiettivi formativi generali, che coincidono in larga parte, comunque, con quelle dell insegnamento scientifico, tendono ad evidenziare il valore formativo che l insegnamento della chimica riveste per l acquisizione di capacità logico razionali. Tali obiettivi, pertanto, vengono individuati come segue: capacità, in seguito all individuazione di un problema, di porsi domande, di avanzare ipotesi, di prospettare soluzioni; abitudine alle operazioni logiche proprie dei processi cognitivi; acquisizione del linguaggio specifico; acquisizione del metodo scientifico; sviluppo delle capacità di osservazione, di comprensione e di razionalizzazione di situazioni, fatti e fenomeni; presa di coscienza del rapporto tra il progresso scientifico e l evoluzione della società, nei suoi aspetti storici, economici, tecnologici e ambientali. sviluppo dell attitudine alla valutazione critica, dell interesse per questioni etiche e del rispetto sia per la sicurezza sia per la ecosostenibilità. In particolare, dunque,si ritiene essenziale: fornire le basi teoriche fondamentali in ordine al comportamento degli ioni in soluzione, con particolare riferimento agli equilibri chimici, esaminati anche sotto il profilo stechiometrico; far acquisire le necessarie abilità operative; saper elaborare e leggere tabelle, grafici, schemi, mappe concettuali far costante riferimento alla necessità di valutare ed elaborare i dati raccolti; insegnare una corretta metodologia per la stesura di una relazione scientifica;

2 prendere in esame le diverse fasi del processo analitico evidenziandone, attraverso un approccio sistemico, tutti gli aspetti decisionali e le interconnessioni con altre discipline; fornire, in ultima analisi, un metodo di lavoro e la capacità di assumere decisioni operative autonome. ABILITA E COMPETENZE caratteristiche chimiche e fisiche e il potenziale campo applicativo. termini di trasformazioni chimiche. zioni nella realtà quotidiana delle problematiche in esame. seguire semplici calcoli per lo svolgimento di esercizi e problemi, applicando le conoscenze di matematica richieste, e utilizzando correttamente le opportune unità di misura per le grandezze espresse. ll attività svolta in laboratorio. anche in tabelle. materiali di laboratorio, per lo svolgimento delle attività pratiche. lo regolano nei luoghi di vita e di lavoro, ponendo attenzione, inoltre alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio scambio di idee e la collaborazione come mezzo per ottenere risultati significativi. Comprendere le implicazioni etiche, sociali, scientifiche, produttive, economiche, ambientali dell innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali, artigianali e artistiche. CONOSCENZE Classe prima [3 ore settimanali] 1. Misure e grandezze 1. Il Sistema internazionale e Unità di misura 2. Grandezze estensive e Grandezze intensive 3. Energia, calore, lavoro 4. Temperatura e calore 5. Misure precise e misure accurate 2. Le trasformazioni fisiche della materia

3 1. Gli stati fisici della materia 2. I sistemi omogenei ed i sistemi eterogenei 3. Le sostanze pure ed i miscugli 4. I passaggi di stato 5. I principali metodi di separazione di miscugli e sostanze 3. Le trasformazioni chimiche della materia 1. Dalle trasformazioni fisiche alle trasformazioni chimiche 2. Gli elementi e i composti 3. La tavola periodica permette di classificare gli elementi. 4. Le teorie della materia 1. L atomo e la sua storia 2. La nascita della moderna teoria atomica: da Lavoisier a Dalton 3. La teoria atomica e le proprietà della materia 4. La teoria cineticomolecolare della materia 5. La quantità chimica:la mole 1. La massa atomica e la massa molecolare 2. Contar per moli 3. Formule chimiche e composizione percentuale 6. Le leggi dei gas 1. I gas ideali e la teoria cineticomolecolare 2. La pressione dei gas 3. La legge di Boyle, di Charles e di GayLussac 4. Le reazioni tra gas e il principio di Avogadro 5. Quanto pesano un atomo o una molecola? 6. Il volume molare dei gas 7. L equazi0one di stato dei gas ideali 8. Le miscele gassose 7. Le particelle dell atomo 1. La natura elettrica della materia 2. Le particelle fondamentali dell atomo 3. I modelli atomici di Thomson e Rutherford 4. Numero atomico, numero di massa e isotopi 5. I tipi di decadimento radioattivo 6. Fissione e fusione nucleare 8. La struttura dell atomo 1. La doppia natura della luce 2. L atomo di Bohr 3. Il modello atomico a strati 4. La configurazione elettronica degli elementi

4 5. Il modello a orbitali 9. Il sistema periodico 1. Verso il sistema periodico 2. La moderna tavola periodica 3. I simboli di Lewis 4. Le proprietà periodiche degli elementi 5. Metalli, non metalli e semimetalli 10. I legami chimici 1. L energia di legame 2. I gas nobili e la regola dell ottetto 3. Il legame covalente 4. La scala dell elettronegatività e i legami 5. Il legame ionico e i composti ionici 6. Il legame metallico 7. La tavola periodica e i legami tra gli elementi 11. Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia 1. La forma delle molecole e la teoria VSEPR 2. Molecole polari e apolari 3. Le forze intermolecolari 4. Legami a confronto 5. La classificazione dei solidi 6.Le proprietà intensive dello stato liquido Classe seconda [3 ore settimanali] 1. Classificazione e nomenclatura dei composti 1. I nomi delle sostanze 2. Valenza e numero di ossidazione 3. Leggere e scrivere le formule più semplici 4. La classificazione dei composti inorganici 5. Le proprietà dei composti binari e la loro nomenclatura 6. Le proprietà dei composti ternari e la loro nomenclatura 2. Le proprietà delle soluzioni 1. Perché le sostanze si sciolgono; la solubilità 2. Concentrazione delle soluzioni 3. Le soluzioni elettrolitiche ed il ph 4. Le proprietà colligative 3. Le reazioni chimiche

5 1. Le equazioni di reazione 2. I calcoli stechiometrici 3. Reagente limitante e reagente in eccesso 4. La resa di reazione 5. I vari tipi di reazione 4. La termodinamica e la cinetica 1. Le reazioni producono energia 2. Il primo principio della termodinamica 3. La combustione produce calore 4. Il calore di reazione e l entalpia 5. L entropia:l indicatore del disordine del sistema 6. L energia libera:il motore delle reazioni chimiche 7. La velocità di reazione 8. Gli altri fattori che influiscono sulla velocità di reazione 9. L energia di attivazione:la teoria degli urti e la teoria dello stato di transizione 5. L equilibrio chimico 1. L equilibrio dinamico 2. L equilibrio chimico:anche i prodotti reagiscono 3. La costante di equilibrio 4. Il principio di Le Chatelier 5. L equilibrio di solubilità 6. Acidi e basi si scambiano i protoni 1. Le teorie sugli acidi e sulle basi 2. La ionizzazione dell acqua 3. Il ph e la forza degli acidi e delle basi 4. La neutralizzazione:una reazione tra gli acidi e le basi 5. L idrolisi:anche i sali fanno cambiare il ph 6. Le soluzioni tampone 7. Le ossidoriduzioni e l elettrochimica 1. Ossidazione e riduzione:che cosa sono e come si riconoscono 2. Come si bilanciano le reazioni di ossidoriduzione 3. Reazioni redox spontanee e non spontanee 4. Le pile 5. La scala dei potenziali standard di riduzione 6. La corrosione 7. L elettrolisi e la cella elettrolitica 8. Le leggi di Faraday 9. Le pile in commercio 8. Dal carbonio agli idrocarburi 1. I composti organici

6 2. Gli idrocarburi saturi:gli alcani e i cicloalcani 3. L isomeria 4. La nomenclatura degli idrocarburi saturi e loro proprietà fisiche 5. Gli idrocarburi insaturi:alcheni e alchini 6. Gli idrocarburi aromatici METODOLOGIA E STRUMENTI Dal punto di vista metodologico, pur non prescindendo dalle indispensabili lezioni frontali, si darà spazio ad una didattica attiva, che inviti l'alunno ad intervenire in prima persona, incoraggiandolo a formulare ipotesi, trarre logiche conclusioni, con un metodo che, partendo dall'osservazione dei fenomeni, porti all'interpretazione delle cause. Tutto ci sarà supportato ed integrato dal indispensabile attività di laboratorio.