Liceo Scientifico Statale Leonardo Da Vinci - REGGIO CALABRIA Programma di Scienze Classe 2 A

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1 Programma di Scienze Classe 2 A Caratteristiche della materia Grandezze fisiche e loro misura. Grandezze fondamentali e derivate. Grandezze intensive ed estensive. Unità di misura. Le caratteristiche della materia: sistemi omogenei e sistemi eterogenei, sostanze pure e miscugli. Gli stati della materia ed i passaggi di stato: curve di riscaldamento e di raffreddamento di una sostanza pura e di un miscuglio. Tensione di vapore, pressione e fusione. I principali metodi di separazione dei miscugli. Proprietà e trasformazioni fisiche e chimiche. Le teorie della materia Leggi di Lavoisier, di Proust e di Dalton. La teoria atomica di Dalton. Elementi e atomi, composti e molecole, gli ioni. Le formule chimiche. Le particelle e l energia. La teoria cinetica ed i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente. La quantità chimica Massa atomica e massa molecolare, la mole e la massa molare. La composizione percentuale di un composto, la determinazione della formula minima e molecolare di un composto. L atomo Le particelle elementari. Numero atomico e numero di massa. Gli isotopi. La tavola periodica degli elementi. Metalli, non metalli e semimetalli. I legami chimici La regola dell ottetto, legame covalente puro, polare e dativo, legame ionico, legame metallico. La chimica e la vita La struttura della molecola dell acqua. Conseguenze del legame a idrogeno. L acqua come solvente e la ionizzazione dell acqua. Acidi e basi, il ph. Il carbonio e le biomolecole: carboidrati, lipidi, proteine ed acidi nucleici. La cellula e gli scambi energetici L origine della vita. Procarioti ed eucarioti, autotrofi ed eterotrofi. Le cellule procariote. Struttura delle cellule eucariote: nucleo, citoplasma ed organuli. La membrana plasmatica: struttura e funzioni. Trasporto passivo e trasporto attivo. Comunicazioni tra cellule. Il metabolismo cellulare. La fotosintesi clorofilliana. Glicolisi, respirazione cellulare, fermentazione. Struttura e funzione degli enzimi. L ATP. Darwin e la teoria evolutiva L evoluzione prima di Darwin, lo sviluppo della teoria darwiniana, prove a favore del processo evolutivo. La classificazione degli esseri viventi Definizione di specie, la nomenclatura binomia. La classificazione gerarchica. Strutture omologhe e analoghe. Regni e domini. Caratteristiche generali di: batteri, protisti, funghi.

2 Programma di Scienze Classe 3 C L atomo: le particelle fondamentali dell atomo. La scoperta dell elettrone. L esperimento di Rutherford. Numero atomico, numero di massa ed isotopi. Le trasformazioni del nucleo. Il decadimento radioattivo ed il tempo di dimezzamento. Effetti e applicazioni delle radiazioni. L energia nucleare. Fissione e fusione nucleare. La doppia natura della luce. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche e gli spettri atomici. Il modello atomico di Bohr. La doppia natura dell elettrone e il modello quantomeccanico, orbitali e numeri quantici, le configurazioni elettroniche, simboli di Lewis. Il sistema periodico e i legami chimici: la tavola periodica e le proprietà periodiche degli elementi. La regola dell ottetto, legame covalente puro, polare e dativo, legame ionico, legame metallico. Ibridazione degli orbitali atomici, legami sigma e pi-greco. La geometria delle molecole. La teoria VSEPR. Molecole polari e apolari. Forze di attrazione intermolecolari: legame dipolodipolo, legame a idrogeno, forze di London. La classificazione dei solidi. I composti inorganici: valenza e numero di ossidazione, nomenclatura dei principali composti inorganici: idruri, ossidi basici e ossidi acidi o anidridi, perossidi, idracidi, ossiacidi,acidi meta, piro ed orto, idrossidi e sali. Reazioni di formazione di ossidi, acidi, idrossidi e sali Le soluzioni: caratteristiche delle soluzioni e vari metodi per la determinazione della concentrazione. Le proprietà colligative. La divisione cellulare: ciclo cellulare, mitosi e citodieresi. Meiosi e riproduzione sessuata; la meiosi nella specie umana; errori nel processo meiotico e malattie. Mendel e la genetica classica: gli esperimenti di Mendel, il testcross, le malattie genetiche. La genetica classica: mutazioni, dominanza incompleta, codominanza e alleli multipli, interazioni tra alleli e geni, geni e ambiente. Geni e cromosomi: determinazione del sesso, geni portati dai cromosomi sessuali e malattie genetiche legate al sesso. Studi sulla localizzazione dei geni. Struttura e duplicazione del DNA. Struttura del cromosoma eucariote. Biologia molecolare del gene: geni e proteine. Il codice genetico. Sintesi proteica. Mutazioni puntiformi. Regolazione genica nei procarioti. Il DNA del cromosoma eucariote e regolazione genica negli eucarioti. Maturazione dell mrna e proteomica. Genetica di virus e batteri: elementi genetici mobili, plasmidi, trasformazione e trasduzione; struttura dei virus, ciclo litico e ciclo lisogeno, virus come vettori. I trasposoni.

3 PROGRAMMA DI SCIENZE Classe 4B Le reazioni chimiche Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. La resa di una reazione. La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. L energia, le reazioni e l equilibrio Trasformazioni ed energia, il calore e le unità di misura; calore di reazione, entalpia, entropia ed energia libera. Velocità delle reazioni chimiche. La teoria degli urti, l energia di attivazione, i fattori che influenzano la velocità di reazione. L equilibrio chimico, la costante di equilibrio, il principio di Le Chatelier, l equilibrio di solubilità. Gli acidi e le basi Le proprietà degli acidi e delle basi, teorie di Arrhenius, di Bronsted e Lowry, di Lewis. Ionizzazione e prodotto ionico dell acqua, ph e poh. Coppie coniugate acido-base, la forza degli acidi e delle basi, la costante di dissociazione degli acidi e delle basi, calcolo del ph di soluzioni acide e basiche. Neutralizzazione e titolazione acido-base, idrolisi, soluzioni tampone e relativo calcolo del ph. Elettrochimica Numeri di ossidazione e reazioni redox, ossidanti e riducenti, bilanciamento delle reazioni redox col metodo ionico-elettronico, equivalenti e normalità nelle reazioni redox, la pila Daniell, la forza elettromotrice, la scala dei potenziali standard di riduzione, l elettrolisi e le leggi di Faraday. SCIENZE DELLA TERRA Terremoti e vulcanesimo: Fenomeni sismici: rimbalzo elastico, onde sismiche, magnitudo ed intensità di un terremoto. Caratteristiche dei magmi, il vulcanesimo, edifici vulcanici, attività eruttiva, vulcanesimo secondario. Anatomia e fisiologia umana Protezione, sostegno e movimento I tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso; sistema scheletrico: caratteristiche, struttura e sviluppo delle ossa; sistema muscolare: i muscoli e il meccanismo della contrazione. Rifornimento e trasporto di materiali e di energia L apparato digerente, la digestione, l assorbimento, il fabbisogno nutritivo dell uomo; l apparato respiratorio e la respirazione, trasporto e scambio dei gas; il sistema circolatorio e la circolazione, il sangue, il sistema linfatico. Il sistema escretore, la funzione dei reni, il nefrone. La comunicazione e il controllo Il sistema immunitario: meccanismi di difesa aspecifici e specifici, linfociti B e linfociti T, malattie da immunodeficienza; sensibilità e reazione agli stimoli, struttura della cellula nervosa e trasmissione degli impulsi, le sinapsi ed i neurotrasmettitori, il sistema nervoso centrale e periferico, gli organi di senso; il sistema endocrino, il meccanismo d azione degli ormoni, ipotalamo, ipofisi, tiroide e paratiroidi, ghiandole surrenali, pancreas, ghiandola pineale. Riproduzione e sviluppo Gli apparati riproduttori femminile e maschile, la fecondazione, lo sviluppo embrionale e fetale.

4 PROGRAMMA DI SCIENZE Classe 4 H Le reazioni chimiche Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. La resa di una reazione. La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. L energia, le reazioni e l equilibrio Trasformazioni ed energia, il calore e le unità di misura; calore di reazione, entalpia, entropia ed energia libera. Velocità delle reazioni chimiche. La teoria degli urti, l energia di attivazione, i fattori che influenzano la velocità di reazione. L equilibrio chimico, la costante di equilibrio, il principio di Le Chatelier, l equilibrio di solubilità. Gli acidi e le basi Le proprietà degli acidi e delle basi, teorie di Arrhenius, di Bronsted e Lowry, di Lewis. Ionizzazione e prodotto ionico dell acqua, ph e poh. Coppie coniugate acido-base, la forza degli acidi e delle basi, la costante di dissociazione degli acidi e delle basi, calcolo del ph di soluzioni acide e basiche. Neutralizzazione e titolazione acido-base, idrolisi, soluzioni tampone e relativo calcolo del ph. Elettrochimica Numeri di ossidazione e reazioni redox, ossidanti e riducenti, bilanciamento delle reazioni redox col metodo ionico-elettronico, equivalenti e normalità nelle reazioni redox, la pila Daniell, la forza elettromotrice, la scala dei potenziali standard di riduzione, l elettrolisi e le leggi di Faraday. SCIENZE DELLA TERRA Terremoti e vulcanesimo: Fenomeni sismici: rimbalzo elastico, onde sismiche, magnitudo ed intensità di un terremoto. Caratteristiche dei magmi, il vulcanesimo, edifici vulcanici, attività eruttiva, vulcanesimo secondario. Anatomia e fisiologia umana Protezione, sostegno e movimento I tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso; sistema scheletrico: caratteristiche, struttura e sviluppo delle ossa; sistema muscolare: i muscoli e il meccanismo della contrazione. Rifornimento e trasporto di materiali e di energia L apparato digerente, la digestione, l assorbimento, il fabbisogno nutritivo dell uomo; l apparato respiratorio e la respirazione, trasporto e scambio dei gas; il sistema circolatorio e la circolazione, il sangue, il sistema linfatico. Il sistema escretore, la funzione dei reni, il nefrone. La comunicazione e il controllo Il sistema immunitario: meccanismi di difesa aspecifici e specifici, linfociti B e linfociti T, malattie da immunodeficienza; sensibilità e reazione agli stimoli, struttura della cellula nervosa e trasmissione degli impulsi, le sinapsi ed i neurotrasmettitori, il sistema nervoso centrale e periferico, gli organi di senso; il sistema endocrino, il meccanismo d azione degli ormoni, ipotalamo, ipofisi, tiroide e paratiroidi, ghiandole surrenali, pancreas, ghiandola pineale.

5 PROGRAMMA DI SCIENZE Classe 4 Q Le reazioni chimiche Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. La resa di una reazione. La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio. L energia, le reazioni e l equilibrio Trasformazioni ed energia, il calore e le unità di misura; calore di reazione, entalpia, entropia ed energia libera. Velocità delle reazioni chimiche. La teoria degli urti, l energia di attivazione, i fattori che influenzano la velocità di reazione. L equilibrio chimico, la costante di equilibrio, il principio di Le Chatelier, l equilibrio di solubilità. Gli acidi e le basi Le proprietà degli acidi e delle basi, teorie di Arrhenius, di Bronsted e Lowry, di Lewis. Ionizzazione e prodotto ionico dell acqua, ph e poh. Coppie coniugate acido-base, la forza degli acidi e delle basi, la costante di dissociazione degli acidi e delle basi, calcolo del ph di soluzioni acide e basiche. Neutralizzazione e titolazione acido-base, idrolisi, soluzioni tampone e relativo calcolo del ph. Elettrochimica Numeri di ossidazione e reazioni redox, ossidanti e riducenti, bilanciamento delle reazioni redox col metodo ionico-elettronico, equivalenti e normalità nelle reazioni redox, la pila Daniell, la forza elettromotrice, la scala dei potenziali standard di riduzione, l elettrolisi e le leggi di Faraday. SCIENZE DELLA TERRA Terremoti e vulcanesimo: Fenomeni sismici: rimbalzo elastico, onde sismiche, magnitudo ed intensità di un terremoto. Caratteristiche dei magmi, il vulcanesimo, edifici vulcanici, attività eruttiva, vulcanesimo secondario. Anatomia e fisiologia umana Protezione, sostegno e movimento I tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso; sistema scheletrico: caratteristiche, struttura e sviluppo delle ossa; sistema muscolare: i muscoli e il meccanismo della contrazione. Rifornimento e trasporto di materiali e di energia L apparato digerente, la digestione, l assorbimento, il fabbisogno nutritivo dell uomo; l apparato respiratorio e la respirazione, trasporto e scambio dei gas; il sistema circolatorio e la circolazione, il sangue, il sistema linfatico. Il sistema escretore, la funzione dei reni, il nefrone. La comunicazione e il controllo Il sistema immunitario: meccanismi di difesa aspecifici e specifici, linfociti B e linfociti T, malattie da immunodeficienza; sensibilità e reazione agli stimoli, struttura della cellula nervosa e trasmissione degli impulsi, le sinapsi ed i neurotrasmettitori, il sistema nervoso centrale e periferico, gli organi di senso; il sistema endocrino, il meccanismo d azione degli ormoni, ipotalamo, ipofisi, tiroide e paratiroidi, ghiandole surrenali, pancreas, ghiandola pineale.

6 PROGRAMMA DI SCIENZE DELLA TERRA Anno scolastico 2013/2014 Docente: prof. Angelo Cento CLASSE 1 A CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE Le grandezze e gli strumenti di misura. Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema Internazionale. Unità di misura per le distanze astronomiche. Grandezze derivate. Ordini di grandezza. Velocità e accelerazione. Massa e peso. Densità. Pressione. Energia, calore e temperatura. Atomi, molecole, elementi, composti. La struttura degli atomi. Gli ioni. Le molecole. Concetti di elemento e composto. La tavola periodica. Simboli e formule chimiche. Isotopi. L unità di massa atomica. Legami chimici. Legami covalenti semplici e multipli. Concetto di elettronegatività. Legame covalente puro e polare. Legame ionico. Legame dativo e legame metallico. I legami intermolecolari: forze di London, legame dipolo-dipolo, legame a idrogeno. La materia e i suoi stati di aggregazione. Gli stati fisici della materia. La temperatura ed i passaggi di stato. Sostanze pure, miscugli e soluzioni. La solubilità e le soluzioni sature. Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia. Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. Le proprietà fisiche e chimiche dell acqua. L autoionizzazione dell acqua. Acidi, basi e ph. IL SISTEMA SOLARE Il sistema solare. I pianeti e i corpi minori: asteroidi, meteoroidi e comete. L origine del Sistema solare. Il Sole. I moti dei pianeti e le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Lo studio analitico dei pianeti di tipo terrestre e gioviano. Le scoperte più recenti: le sonde. LA TERRA Il sistema Terra-Luna. Forma e dimensioni della Terra. Il calcolo della lunghezza del meridiano terrestre: metodo di Eratostene. Ellissoide e geoide. Il reticolato geografico: meridiani e paralleli. Longitudine e latitudine. I moti terrestri principali: rotazione e rivoluzione. I moti millenari e le loro conseguenze. Le cause astronomiche delle glaciazioni. La Luna: caratteristiche fisiche, moti, fasi lunari, eclissi di Luna e di Sole. Ciclo aureo e ciclo Saros. L'orientamento e la misura del tempo. L orientamento durante il dì e la notte. Il percorso del Sole nel cielo. La misura della latitudine e della longitudine. Il campo geomagnetico. La misura del tempo. Tempo vero e tempo civile. Giorno solare e giorno sidereo. Anno sidereo, anno solare, anno civile. I fusi orari. L ATMOSFERA E I FENOMENI METEOROLOGICI L atmosfera. La composizione. La partizione termica in sfere e pause. L origine dell atmosfera. La temperatura e il riscaldamento terrestre. Il bilancio termico globale. L effetto serra. L inquinamento atmosferico e il buco nell ozonosfera. Il ruolo dei CFC. La pressione atmosferica e i venti. Unità di misura della pressione e fattori che la influenzano. Aree cicloniche e anticicloniche. I venti. I monsoni e le brezze. La circolazione dell aria nella bassa e nell alta troposfera. Le correnti a getto. L'umidità e le precipitazioni. Umidità assoluta e relativa. Punto di rugiada e tipi di nuvole. Le precipitazioni: pioggia, neve e grandine. Le carte delle isoiete. Le piogge acide. Le perturbazioni atmosferiche. Le perturbazioni atmosferiche. Fronti caldi e freddi. Cicloni extratropicali e tropicali. I tornado.

7 IL CLIMA E LE SUE VARIAZIONI La varietà dei climi. Classificazione dei climi in 5 gruppi climatici. Il diagramma del clima. Clima e vegetazione. Climi caldo-umidi, climi aridi, climi temperati, climi freddi e climi nivali. I climi dell Italia. La paleoclimatologia. I cambiamenti climatici. Il riscaldamento globale e il Protocollo di Kyoto IDROSFERA MARINA L acqua. I serbatoi naturali di acqua sulla Terra. Il mare e i suoi movimenti. Caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine: salinità, densità, pressione, temperatura. I tre oceani e la topografia dei fondali oceanici. Il moto ondoso. Le maree. Le correnti marine. La corrente nello stretto di Gibilterra, El Niño. IDROSFERA CONTINENTALE Le acque continentali. Il ciclo dell acqua. Le acque sotterranee: falde idriche e falde freatiche. La permeabilità delle rocce. Le sorgenti. Fiumi: velocità e portata. Il bacino idrografico. I laghi. I ghiacciai e i loro movimenti. Ghiacciai di tipo alpino e pirenaico. Le calotte glaciali. Il limite delle nevi permanenti. I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA Minerali e rocce. I silicati Vari tipi di rocce: magmatiche, sedimentarie, metamorfiche. Gli studenti L insegnante Prof.Angelo Cento

8 PROGRAMMA DI SCIENZE DELLA TERRA Anno scolastico 2013/2014 Docente: prof. Angelo Cento CLASSE 1 B CONOSCENZE FISICHE E CHIMICHE DI BASE Le grandezze e gli strumenti di misura. Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema Internazionale. Unità di misura per le distanze astronomiche. Grandezze derivate. Ordini di grandezza. Velocità e accelerazione. Massa e peso. Densità. Pressione. Energia, calore e temperatura. Atomi, molecole, elementi, composti. La struttura degli atomi. Gli ioni. Le molecole. Concetti di elemento e composto. La tavola periodica. Simboli e formule chimiche. Isotopi. L unità di massa atomica. Legami chimici. Legami covalenti semplici e multipli. Concetto di elettronegatività. Legame covalente puro e polare. Legame ionico. Legame dativo e legame metallico. I legami intermolecolari: forze di London, legame dipolo-dipolo, legame a idrogeno. La materia e i suoi stati di aggregazione. Gli stati fisici della materia. La temperatura ed i passaggi di stato. Sostanze pure, miscugli e soluzioni. La solubilità e le soluzioni sature. Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia. Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. Le proprietà fisiche e chimiche dell acqua. L autoionizzazione dell acqua. Acidi, basi e ph. IL SISTEMA SOLARE Il sistema solare. I pianeti e i corpi minori: asteroidi, meteoroidi e comete. L origine del Sistema solare. Il Sole. I moti dei pianeti e le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Lo studio analitico dei pianeti di tipo terrestre e gioviano. Le scoperte più recenti: le sonde. LA TERRA Il sistema Terra-Luna. Forma e dimensioni della Terra. Il calcolo della lunghezza del meridiano terrestre: metodo di Eratostene. Ellissoide e geoide. Il reticolato geografico: meridiani e paralleli. Longitudine e latitudine. I moti terrestri principali: rotazione e rivoluzione. I moti millenari e le loro conseguenze. Le cause astronomiche delle glaciazioni. La Luna: caratteristiche fisiche, moti, fasi lunari, eclissi di Luna e di Sole. Ciclo aureo e ciclo Saros. L'orientamento e la misura del tempo. L orientamento durante il dì e la notte. Il percorso del Sole nel cielo. La misura della latitudine e della longitudine. Il campo geomagnetico. La misura del tempo. Tempo vero e tempo civile. Giorno solare e giorno sidereo. Anno sidereo, anno solare, anno civile. I fusi orari. L ATMOSFERA E I FENOMENI METEOROLOGICI L atmosfera. La composizione. La partizione termica in sfere e pause. L origine dell atmosfera. La temperatura e il riscaldamento terrestre. Il bilancio termico globale. L effetto serra. L inquinamento atmosferico e il buco nell ozonosfera. Il ruolo dei CFC. La pressione atmosferica e i venti. Unità di misura della pressione e fattori che la influenzano. Aree cicloniche e anticicloniche. I venti. I monsoni e le brezze. La circolazione dell aria nella bassa e nell alta troposfera. Le correnti a getto. L'umidità e le precipitazioni. Umidità assoluta e relativa. Punto di rugiada e tipi di nuvole. Le precipitazioni: pioggia, neve e grandine. Le carte delle isoiete. Le piogge acide. Le perturbazioni atmosferiche. Le perturbazioni atmosferiche. Fronti caldi e freddi. Cicloni extratropicali e tropicali. I tornado.

9 IL CLIMA E LE SUE VARIAZIONI La varietà dei climi. Classificazione dei climi in 5 gruppi climatici. Il diagramma del clima. Clima e vegetazione. Climi caldo-umidi, climi aridi, climi temperati, climi freddi e climi nivali. I climi dell Italia. La paleoclimatologia. I cambiamenti climatici. Il riscaldamento globale e il Protocollo di Kyoto IDROSFERA MARINA L acqua. I serbatoi naturali di acqua sulla Terra. Il mare e i suoi movimenti. Caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine: salinità, densità, pressione, temperatura. I tre oceani e la topografia dei fondali oceanici. Il moto ondoso. Le maree. Le correnti marine. La corrente nello stretto di Gibilterra, El Niño. IDROSFERA CONTINENTALE Le acque continentali. Il ciclo dell acqua. Le acque sotterranee: falde idriche e falde freatiche. La permeabilità delle rocce. Le sorgenti. Fiumi: velocità e portata. Il bacino idrografico. I laghi. I ghiacciai e i loro movimenti. Ghiacciai di tipo alpino e pirenaico. Le calotte glaciali. Il limite delle nevi permanenti. I MATERIALI DELLA TERRA SOLIDA Minerali e rocce. I silicati Vari tipi di rocce: magmatiche, sedimentarie, metamorfiche. Gli studenti L insegnante Prof.Angelo Cento