LICEO SCIENTIFICO STATALE "G.B.QUADRI" VICENZA DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE (Regolamento, art.5; O. M. 38 art.6) Anno scolastico

Transcript

1 LICEO SCIENTIFICO STATALE "G.B.QUADRI" VICENZA DOCUMENTO DEL CONSIGLIO DI CLASSE (Regolamento, art.5; O. M. 38 art.6) Anno scolastico RELAZIONE FINALE DEL DOCENTE All. A Classe: VAsa Opzione: scienze applicate Materia: Scienze naturali Docente: prof. Roberto Vicario 1. OBIETTIVI RAGGIUNTI DALLA CLASSE La valutazione della classe utilizza la seguente tabella di corrispondenza Meno di 6 insufficiente 6 sufficiente 6-7 discreto 7-8 buono 8-10 ottimo La classe ha dimostrato nette differenze nella partecipazione e nell applicazione fra i percorsi di biologia, chimica e scienze della terra. In generale, la classe si è impegnata nel percorso di chimica, mentre ha sottovalutato e in parte snobbato i percorsi di biologia e scienze della terra, con ripercussioni sulle conoscenze, sulle competenze, sulle capacità e sul profitto. Il percorso di scienze dei materiali, alla data attuale, non fornisce elementi di giudizio. In relazione alla programmazione curricolare sono stati conseguiti i seguenti obiettivi 1.1. Obiettivi raggiunti relativamente alle conoscenze La classe in genere ricostruisce i meccanismi delle reazioni organiche e conosce le fondamentali regole della nomenclatura IUPAC. Si orienta meno bene nelle tecnologie del DNA ricombinante e nelle biotecnologie, come pure nei modelli globali del pianeta. In riferimento all'acquisizione dei contenuti, e quindi di concetti, termini, argomenti, procedure, regole e metodi, la conoscenza della classe appare discreto Obiettivi raggiunti relativamente alle competenze La classe è generalmente in grado di prevedere il comportamento chimico delle principali classi di composti organici. Incontra qualche difficoltà nel prevedere i risultati dell applicazione di una biotecnologia; riesce un po meglio a individuare gli effetti locali dei processi globali del pianeta. Relativamente all'utilizzazione delle conoscenze acquisite, nella risoluzione di problemi, nell'effettuazione di compiti affidati e in generale nell'applicazione concreta di quanto appreso la classe ha raggiunto un livello discreto.

2 1.3. Obiettivi raggiunti relativamente alle capacità La classe è generalmente in grado di rielaborare le proprie conoscenze per progettare sintesi di composti organici molto semplici; incontra qualche difficoltà con le molecole più complesse. Fatica invece a gestire le proprie conoscenze relative alle biotecnologie ed alle scienze della terra per applicarle a situazioni nuove. Relativamente alla rielaborazione critica delle conoscenze acquisite, al loro autonomo e personale utilizzo e in rapporto alla capacità di organizzare il proprio apprendimento la classe ha raggiunto un livello sufficiente.

3 2. CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE Argomenti svolti fino al 15 maggio Periodo mese/i Percorso di chimica Le reazioni contrassegnate dall asterisco * devono intendersi comprensive del meccanismo. Le proprietà del carbonio. Generalità ibridazione degli orbitali. Settembre (complessive 2 ore) Idrocarburi alifatici. Alcani. Struttura. Isomeria. Nomenclatura; regole IUPAC. Fonti e proprietà fisiche. Combustione. Alogenazione*. Alcheni. Definizione, nomenclatura e proprietà fisiche. Caratteristiche del doppio legame. Isomeria cis-trans. Addizione elettrofila*. Regola di Markovnikov. Idroborazione*. Addizione radicalica*; polietilene. Ossidazione. Ozonolisi*. Alchini. Nomenclatura. Caratteristiche del triplo legame. Addizione. Acidità. Attività di laboratorio: reazioni degli idrocarburi alifatici. Idrocarburi aromatici. Introduzione storica. Benzene. Struttura di Kekulé. Modello di risonanza e orbitale; simbologia. Nomenclatura degli idrocarburi aromatici. Sostituzione elettrofila aromatica*: alogenazione*, nitrazione*, solfonazione*, alchilazione* e acilazione*. Sostituenti attivanti e disattivanti, orientamento della sostituzione. Idrocarburi policiclici (cenni). Idrocarburi aromatici e cancro (cenni). Attività di laboratorio: sostituzione elettrofila aromatica. Cenni di stereoisomeria. Carbonio chirale, enantiomeria ed attività ottica; racemi. Attività di laboratorio: Funzionamento ed impiego del polarimetro. I composti organici alogenati. Introduzione. Sostituzione nucleofila*. Meccanismo S N 1* e S N 2*. Eliminazione*. Meccanismo E1* ed E2*. Competizione tra sostituzione ed eliminazione. Cenni ai composti polialogenati: CFC e distruzione dell ozono atmosferico. Alcoli e fenoli. Nomenclatura e classificazione. Legame a idrogeno. Acidità e basicità. Disidratazione*. Reazione con acidi alogenidrici*. Ossidazione. Sostituzione elettrofila aromatica sui fenoli*. Attività di laboratorio: sintesi del cloruro di terz-butile. Eteri. Nomenclatura e proprietà fisiche. Gli eteri come solventi. I reattivi di Grignard. Preparazione degli eteri*. Sintesi di Williamson*. Scissione*. Aldeidi e chetoni. Nomenclatura. Composti di uso comune. Metodi di preparazione: ossidazione degli alcoli e acilazione di Friedel-Crafts*. Struttura del gruppo carbonile. Addizione nucleofila*. Addizione di alcoli*, di reattivi di Grignard*, di acido cianidrico*. Idratazione. Riduzione. Ossidazione. Tautomeria cheto-enolica. Condensazione aldolica*. Acidi carbossilici e derivati. Acidi. Nomenclatura. Proprietà fisiche. Acidità e relativa costante. Ri- Settembre, ottobre (complessive15 ore) Ottobre, novembre, (esercitazione in dicembre) (complessive 13 ore) Novembre (un ora di lezione ed una di esercitazione) Dicembre (complessive 5 ore) Gennaio, febbraio (complessive 5 ore) Febbraio (complessive 4 ore) Febbraio, marzo (complessive 9 ore) Marzo, aprile

4 sonanza ed effetto induttivo. Salificazione. Metodi di preparazione: ossidazione degli alcoli primari e delle aldeidi, ossidazione delle catene laterali dei composti aromatici, reazione dei reattivi di Grignard con anidride carbonica*, idrolisi dei nitrili. Esteri. Nomenclatura. Sostituzione nucleofila acilica* esterificazione di Fisher*, saponificazione*. Reazione con i reattivi di Grignard*. Riduzione. Transesterificazione* e biodiesel. Condensazione di Claisen*. Composti acilici attivati. Alogenuri acilici: nomenclatura, preparazione e reazione con acqua*. Anidridi: nomenclatura, metodi di preparazione; sintesi dell aspirina. Ammidi: nomenclatura, caratteristiche del legame carbonio azoto. Ammine. Struttura e nomenclatura. Metodi di preparazione: riduzione di composti azotati. Reazione con acidi forti. Acilazione con i derivati degli acidi*. Composti di ammonio quaternari. Reazioni delle ammine aromatiche con acido nitroso, diazotazione* Percorso di biologia Cenni di biologia molecolare (ripasso). Il DNA e l origine della vita. Le proteine. La sessualità batterica. Fattore F. Coniugazione batterica. Ceppi HFR. Che cosa sono le biotecnologie. Una visione d insieme sulle biotecnologie. La tecnologia delle colture cellulari. Biosensori e nanotecnologie. La tecnologia del DNA ricombinante: produrre DNA, tagliare il DNA, separare miscele di frammenti di DNA, incollare il DNA, Southern Blotting; copiare il DNA; PCR; sequenziare il DNA Il clonaggio e la clonazione: clonaggio del DNA, biblioteche di DNA, clonare organismi complessi. L analisi del DNA. Geni e genomi: come si individua un gene, mappe genomiche e marcatori genetici, organismi imparentati hanno solitamente geni simili, la genomica. Analisi delle proteine: Western Blotting. L ingegneria genetica e gli OGM: l ingegneria genetica applicata agli animali. Il ruolo dell RNA: tecnologia antisenso, RNAi. Panoramica sulle biotecnologie. Biotecnologie mediche: diagnostica, vaccini. Biotecnologie agrarie: l ingegneria genetica nelle piante, l uso delle relazioni cooperative naturali, il valore nutrizionale delle colture, l allevamento animale, l igiene dei cibi. Le biotecnologie ambientali: materiali ed energia; fossa biologica Biotecnologie agroalimentari, ambientali e marine. Biotecnologie ambientali: le sostanze inquinanti e il biorimedio; bonifica delle acque contaminate; fitodepurazione; rifiuti solidi urbani: discarica incontrollata e controllata, compostaggio; biocombustibili. Biometanazione (intervento di un esperto esterno). Attività di laboratorio: studio della biometanazione e calcolo della resa. Utilizzi delle biotecnologie in medicina. La medicina rigenerativa e l ingegneria dei tessuti: i biomateriali. Percorso di scienze della Terra La tettonica delle placche: una teoria unificante. Deriva dei continenti e tettonica delle placche: interno della Terra; l'ipotesi di Wegener; la distribuzione delle placche e le deformazioni. (complessive 8 ore) Aprile, maggio (complessive 3 ore) Settembre (un ora) Ottobre, novembre (complessive 12 ore) Dicembre, gennaio (complessive 3 ore) Gennaio, febbraio (complessive 4 ore) Febbraio (complessive 2 ore) Febbraio, marzo (complessive 9 ore)

5 I margini divergenti: processi lungo i margini divergenti; la scala cronologica delle inversioni magnetiche; il magnetismo dei fondi oceanici e la separazione delle placche. I margini convergenti: subduzione, convergenza oceano continente, oceano oceano e continente continente; cause della subduzione. I margini trasformi e l'evoluzione delle placche: tettonica delle placche e margini trasformi, tettonica delle placche ed evoluzione della litosfera. L'orogenesi e le regioni continentali stabili: l'orogenesi nella zona di convergenza oceano continente; l'orogenesi nella zona di convergenza continente continente; la crosta continentale e le regioni interne stabili. I punti caldi, i pennacchi e le forze che muovono le placche: i punti caldi; l'ipotesi dei pennacchi nel mantello; le forze che muovono le placche. Le risorse globali. I processi che generano le risorse energetiche fossili: la formazione degli idrocarburi. Fenomeni e modelli del pianeta che cambia. La meteorologia e le previsioni del tempo: la meteorologia; le masse d'aria e la pressione atmosferica; i fronti e i loro simboli; i diversi tipi di fronte; i cicloni delle medie latitudini; le perturbazioni violente; le osservazioni meteorologiche; le previsioni meteorologiche; I cicli biogeochimici (cenni): l'ecosfera e i cicli biogeochimici; i serbatoi e i movimenti di un atomo di carbonio; ciclo del carbonio, dell'azoto, del fosforo e dello zolfo. Il sistema climatico: il tempo atmosferico e il clima; le interrelazioni nel sistema climatico. Il cambiamento climatico: i climi del passato; le cause del cambiamento climatico; gas serra e riscaldamento globale; possibili impatti del riscaldamento globale. Marzo (un'ora) Aprile, maggio (complessive 10 ore) Argomenti che saranno trattati prima della fine delle lezioni Percorso di scienze dei materiali I polimeri. La polimerizzazione per addizione, La polimerizzazione per condensazione. I copolimeri. Le proprietà fisiche dei polimeri. I materiali metallici. Le proprietà dei metalli. Le leghe. L'acciaio. Le leghe non ferrose. Materiali strutturali. Il cemento e il calcestruzzo. I vetri. I materiali ceramici. Cenni ai nanomateriali. La natura e gli impieghi dei nanomateriali. I nanotubi. La preparazione dei nanomateriali. Prospettive e applicazioni. Ore effettivamente svolte dal docente durante l anno, alla data attuale: 139. Il valore non coincide con la somma delle ore dedicate alla trattazione degli argomenti, in quanto in quest'ultima non sono comprese le ore dedicate esclusivamente alle valutazioni scritte e orali. Firma degli studenti rappresentanti di classe

6 3. METODOLOGIE - Lezione frontale e partecipata - Esercitazione pratica in gruppi 4. MATERIALI DIDATTICI Libri di testo: - DE MARIA P. Percorsi di chimica organica. Zanichelli, Bologna. - CURTIS H., BARNES S. N., SCNEK A., FLORES G. Invito alla biologia.blu plus. Biologia molecolare, genetica ed evoluzione. Zanichelli, Bologna - PAGANO A., KREUZER H., MASSEY A. Biotecnologie. Zanichelli, Bologna. - LONGHI G, BIANUCCI P. - Processi e modelli di Scienze della Terra. De Agostini, Novara - ATKINS P., JONES L. I materiali e la chimica. Zanichelli, Bologna Materiali integrativi: - Quadrilab. Manuale di laboratorio e ambiente per lo studio delle molecole in realtà virtuale. A cura del docente. 5. ATTIVITA DI VERIFICA - Interrogazione orale, almeno una per quadrimestre. - Test a risposta multipla. - Simulazione di seconda prova scritta (a partecipazione e con accettazione del voto facoltative). - Simulazione di terza prova scritta per la sola disciplina in oggetto. - Simulazione di terza prova scritta relativa a quattro discipline, come specificato nella parte generale. Una nel secondo quadrimestre. 6. ATTIVITA DI RECUPERO - Studio individuale, assegnato nei casi di impegno non adeguato o di prolungata assenza dalle lezioni. - Sportello obbligatorio, per le valutazioni nettamente insufficienti alla fine del primo quadrimestre. 7. CRITERI DI VALUTAZIONE Per le interrogazioni: - conoscenza degli argomenti; - uso del linguaggio specifico della disciplina; - esposizione dei contenuti; - orientamento nei contenuti, anche in rapporto ad altre discipline; - rielaborazione personale; - griglia di valutazione dell orale inclusa nel POF dell istituto. Per i test: - attribuzione di un punteggio ad ogni singola risposta e conversione del totale in voto secondo una scala proporzionale. Per le simulazioni di seconda prova: - griglia ministeriale. Per le simulazioni di terza prova: - attribuzione di un punteggio ad ogni singola risposta e conversione del totale in voto secondo una scala proporzionale (voto in decimi); - griglia di valutazione allegata alla parte generale (voto in quindicesimi).

7 Vicenza, 15 maggio 2015 Firma del docente