SCHEDA ATTIVITA DIDATTICA SVOLTA A. S. 2016/17

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1 Nome e cognome del docente: Daniela Gallo Disciplina insegnata: Scienze Libro/i di testo in uso: Valitutti et al. Chimica : concetti e modelli. Blu Zanichelli 2014 Sadava et.al Nuova Biologia blu L Ambiente, le cellule ed i viventi. S Zanichelli 2016 Classe e Sez. II C Indirizzo di studio ORDINAMENTO Competenze specifiche sviluppate (verifica del punto 4. del Piano di Lavoro Annuale) N. studenti 25 Osservare, descrivere, fenomeni appartenenti alla realtà naturale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e complessità Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti. Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici Conoscenze e abilità generali e minime (verifica del punto 5. del Piano di Lavoro Annuale) CONOSCENZE CHIMICA ABILITA La legge di conservazione della massa di Lavoisier Definire le reazioni chimiche Identificare i reagenti e i prodotti di una reazione chimica La legge delle proporzioni definite e costanti di Proust Applicare la legge di conservazione della massa Definire la legge delle proporzioni definite e costanti Applicare la legge delle proporzioni definite e costanti Enunciare i punti della teoria atomica di Dalton La teoria atomica di Dalton Interpretare le leggi ponderali della chimica alla luce della teoria atomica di Dalton La legge delle proporzioni multiple di Definire la legge delle proporzioni multiple Dalton Applicare la legge delle proporzioni multiple alle reazioni chimiche Utilizzare il modello cinetico-molecolare per interpretare le trasformazioni chimiche e le leggi di Lavoisier e di Dalton. Saper leggere i termini di un equazione di reazione Saper bilanciare un equazione di reazione Descrivere una reazione chimica, in termini energetici.

2 Dagli studi sui gas alle formule chimiche. Le reazioni tra i gas e la legge di Avogadro. La massa delle molecole e degli atomi. Massa atomica relativa; la massa molecolare relativa. La mole La costante di Avogadro Descrivere le leggi sperimentali sui gas e il modello di gas ideale. Illustrare il contributo della legge di Avogadro nella determinazione dei pesi atomici. Determinare la quantità chimica in un campione di una sostanza. Calcolare il numero di atomi e di molecole di una sostanza mediante la costante di Avogadro La composizione delle sostanze e i calcoli stechiometrici Essere consapevole della differenza tra quantità di materia e quantità di sostanza. Saper convertire i grammi in moli e viceversa e saper calcolare il numero di atomi presente in un campione, giustificando il procedimento utilizzato. Determinare la massa molare di una sostanza nota la formula. Utilizzare il concetto di mole per convertire la massa/il volume di una sostanza o il numero di particelle elementari in moli e viceversa. Determinare la formula empirica e molecolare di un composto Mettere in relazione dati teorici e dati sperimentali Comprendere la relazione tra composizione percentuale in massa e composizione atomica di un composto Comprende che il simbolismo delle formule ha una corrispondenza con grandezze macroscopiche Interpretare un equazione chimica in termini di quantità di sostanza Utilizzare i coefficienti stechiometrici per la risoluzione di problemi che chiedono di determinare massa/volume delle specie chimiche coinvolte. Cenni sulla struttura dell atomo: (Le particelle subatomiche;il nucleo atomico; il numero atomico; il numero di massa; gli isotopi; I livelli energetici degli elettroni; gli ioni) Enunciare le caratteristiche fisiche di protoni, neutroni ed elettroni Individuare la disposizione e il ruolo delle particelle subatomiche in un atomo (esperimento di Rutherford) Descrivere la struttura dell atomo secondo il modello di Bohr. Distinguere il numero atomico dal numero di massa

3 Cenni sul legame atomico (gas nobili e la configurazione elettronica con otto elettroni esterni (ottetto); Il legame covalente;il legame covalente puro; il legame covalente polare;il legame ionico) Comprendere il significato del numero atomico e del numero di massa Essere consapevoli che gli isotopi di un elemento hanno identiche proprietà chimiche ma proprietà fisiche non coincidenti Ricavare il numero di neutroni sapendo numero atomico e di massa Definire gli isotopi Descrivere gli isotopi dell idrogeno Descrivere la disposizione degli elettroni in livelli energetici Definire gli elettroni esterni Comprendere il significato degli elettroni dell ultimo livello energetico e il loro ruolo nella formazione di un legame chimico Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la configurazione elettronica dei gas nobili I simboli degli elementi La tavola periodica Definire il legame covalente Distinguere le molecole con legame covalente semplice, doppio e triplo Distinguere le molecole con legame covalente puro dalle molecole con legame covalente polare Comprendere il significato della diversa disposizione degli elettroni tra il legame covalente puro e il legame covalente polare Comprendere la differenza tra il meccanismo di formazione del legame covalente e del legame ionico Scrivere i legami covalenti con la simbologia corretta Spiegare come si forma un legame ionico Spiegare la differenza tra le formule molecolari (grezze) e le formule di struttura (strutture di Lewis). La moderna teoria atomica e le proprietà fisiche e chimiche della materia Elementi e atomi Composti ionici e molecolari Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica Comprendere l importanza della tavola periodica nella classificazione degli elementi Ricavare il numero di elettroni esterni di un atomo sapendo la sua posizione nella tavola periodica Identificare le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e semimetalli Confrontare le proprietà fisiche della materia con le

4 proprietà chimiche Essere consapevoli dei livelli microscopici o macroscopici in cui si manifestano le proprietà chimiche o fisiche La struttura della molecola d acqua Le proprietà dell acqua: densità, calore specifico, coesione e adesione Le soluzioni La scala del ph Comprendere che la differenza tra molecole con legami covalenti polari e molecole polari risiede nella geometria della loro molecola Comprendere perché le proprietà fisiche dell acqua sono determinate dalla sua polarità e dalla presenza del legame a idrogeno tra le molecole dell acqua Essere consapevoli dei principale criteri per stabilire la solubilità di una sostanza in un solvente. Individuare i meccanismi con cui in soluzione acquosa si producono elettroliti a partire dalle sostanze ioniche e da alcune sostanze molecolari. Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono dipoli Rappresentare la geometria della molecola dell acqua Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno Mettere in relazione i legami a idrogeno con la struttura del reticolo cristallino del ghiaccio Descrivere il fenomeno della coesione delle molecole d acqua Descrivere il fenomeno della tensione superficiale dell acqua Identificare in quale solvente può essere solubile una sostanza Spiegare come avviene la dissociazione delle sostanze ioniche in acqua Spiegare come avviene la ionizzazione delle sostanze polari in acqua Spiegare le proprietà delle sostanze acide e di quelle basiche Interpretare la scala del ph BIOLOGIA Caratteristiche generali dei viventi. Materiale genetico Metabolismo Omeostasi Definire le caratteristiche comuni a tutti gli esseri viventi Individuare nella cellula la struttura in grado di svolgere tutte le funzioni vitali Saper ripercorrere gli esperimenti di Redi e Pasteur Identificare nel DNA e nelle sue variazioni la struttura molecolare che distingue le cellule dalla materia inanimata Descrivere la composizione e la struttura a doppia elica del

5 La teoria cellulare. Generazione spontanea Organismi autotrofi ed eterotrofi; le interazioni tra esseri viventi; Evoluzione per selezione naturale; DNA. Descrivere in maniera sintetica i processi di trascrizione e traduzione. Definire il metabolismo Distinguere e correlare catabolismo ed anabolismo Definire l omeostasi. Spiegare i meccanismi a feedback fornendo degli esempi. Elencare i livelli di organizzazione dei viventi in ordine gerarchico. Distinguere la popolazione dalla comunità e dall ecosistema Individuare nell evoluzione per selezione naturale uno dei principi unificanti della biologia. Virus e prioni. Comprendere la differenza tra cellula, virus e molecole agenti eziologici. Descrivere l eziologia della encefalopatia spongiforme bovina. Descrivere la struttura di un virus Descrivere i meccanismi d infezione virale (ciclo litico e lisogeno) Descrivere il ciclo riproduttivo di un batteriofago. Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente importanti I principi della termodinamica Distinguere l energia potenziale dall energia cinetica Reazioni esoergoniche e reazioni endoergoniche Reazioni anaboliche e reazioni cataboliche Reazioni esoergoniche e reazioni endoergoniche Reazioni anaboliche e reazioni cataboliche

6 Cenni di Biochimica Distinguere tra zuccheri di riserva e di struttura, collegando alle due tipologie i relativi polisaccaridi Caratteristiche delle proteine Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi Caratteristiche dei lipidi Caratteristiche degli acidi nucleici I nucleotidi DNA, RNA e ATP Descrivere la struttura e le funzioni dei trigliceridi, distinguendo fra trigliceridi saturi e insaturi Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con l acqua Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici Descrivere la struttura dei nucleotidi Distinguere le basi puriniche da quelle pirimidiniche Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA e il ruolo energetico svolto dall ATP Comprendere l importanza della presenza di acqua liquida nel processo che ha originato la vita sulla Terra.. Morfologia cellulare Le dimensioni delle cellule Spiegare perché le dimensioni delle cellule devono essere molto limitate Mettere in relazione le dimensioni delle cellule con gli strumenti utilizzati per osservarle Descrivere la struttura delle cellule procariotiche Confrontare le dimensioni delle cellule procariotiche con Caratteristiche generali delle cellule quelle delle cellule eucaristiche. procariotiche ed eucariotiche Evidenziare alcune strutture (parete cellulare, capsula, pili e flagelli) tipiche delle cellule procariotiche. La cellula animale e la cellula vegetale Gli organuli cellulari Descrivere la struttura generale delle cellule eucariotiche Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni Distinguere la cellula animale da quella vegetale Descrivere la struttura e le funzioni degli organuli cellulari

7 L energia di attivazione Gli enzimi Coenzimi, cofattori e gruppi prostetici La specificità degli enzimi I fattori che influenzano gli enzimi Struttura generale delle membrane cellulari Diffusione semplice e facilitata L osmosi Il trasporto attivo Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni chimiche Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati Distinguere i coenzimi dai cofattori e dai gruppi prostetici Spiegare come e perché può essere alterata la funzionalità di un enzima Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la struttura chimica della membrana cellulare Spiegare il ruolo svolto dai fosfolipidi, dalle proteine e dai carboidrati di membrana Le vie metaboliche l metabolismo del glucosio Reazioni redox e trasporto di energia Definire il fenomeno fisico della diffusione Descrivere la diffusione semplice e quella facilitata attraverso una membrana semipermeabile Mettere in relazione l osmosi con la concentrazione dei soluti Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto Descrivere i tre tipi di endocitosi Spiegare come avviene l esocitosi nelle cellule Le due fasi della glicolisi Il bilancio energetico della glicolisi La fermentazione lattica La fermentazione alcolica La resa energetica della glicolisi e della fermentazione La divisione cellulare Elencare i principi comuni che seguono tutte le vie metaboliche Scrivere la reazione generale di demolizione del glucosio in presenza di ossigeno Distinguere il metabolismo aerobico da quello anaerobico Associare il trasferimento di elettroni in una reazione di ossido-riduzione al trasferimento di energia Spiegare che ruolo svolgono i trasportatori di elettroni nel metabolismo del glucosio Riassumere le reazioni della glicolisi Distinguere la fase preparatoria da quella di recupero energetico Spiegare il processo di fosforilazione a livello di substrato che porta alla formazione di ATP durante la glicolisi Spiegare la funzione delle fermentazioni Distinguere la fermentazione lattica da quella alcolica specificando i tipi di organismi nei quali si verificano questi processi la glicolisi e della fermentazione La riproduzione sessuata e quella

8 asessuata La scissione binaria nei procarioti Il ciclo cellulare comprende l interfase e la fase mitotica Distinguere la riproduzione sessuata da quella asessuata Evidenziare l importanza della divisione cellulare nella crescita degli organismi L interfase è divisa in sottofasi Descrivere la scissione binaria dei procarioti Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l interfase dalla fase mitotica e dalla citodieresi. La preparazione del nucleo alla mitosi Descrivere le sottofasi G 1, S e G 2. Strutture coinvolte nella mitosi Distinguere la cromatina dai cromosomi Le fasi della mitosi: profase, prometafase, Spiegare perché ciascun cromosoma è formato da due metafase, anafase, telofase cromatidi fratelli La citodieresi nelle cellule animali e vegetali Spiegare la struttura e la funzione del fuso mitotico e dei centrioli. Mitosi e riproduzione asessuata Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni fase La riproduzione sessuata Fecondazione, cellule somatiche e gameti; la meiosi e le fasi della meiosi I e della meiosi II. Mitosi e meiosi a confronto Confrontare la citodieresi delle cellule animali con quella delle cellule vegetali Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata Mettere in relazione la riproduzione sessuata, la meiosi e la fecondazione, distinguendo cellule somatiche, gameti e zigote. Spiegare che cosa sono i cromosomi omologhi. Descrivere gli eventi della meiosi I e della meiosi II. Essere consapevoli che i gameti di un individuo sono tutti geneticamente differenti, e che non si possono originare due individui identici attraverso due fecondazioni indipendenti. Spiegare che cos è la variabilità intraspecifica. Spiegare l importanza per la variabilità dell assortimento indipendente, del crossing-over e della fecondazione.

9 Saper spiegare come la riproduzione sessuata contribuisce a determinare la variabilità genetica nell ambito di una specie, distinguendo il contributo della meiosi da quello della fecondazione. Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita (Le teorie fissiste, la prima teoria evolutiva con Lamarck; Hutton e l attualismo; Lyell e il gradualismo; Cuvier e il catastrofismo.) Sapere evidenziare le differenze tra mitosi e meiosi Darwin e la nascita dell evoluzionismo moderno La vita di Darwin; il viaggio del Beagle e la teoria dell evoluzione per selezione naturale; le prove dell evoluzione: lo studio dei fossili, la biogeografia, l anatomia comparata. Spiegare i concetti di base delle teorie sviluppate tra il 1700 e il 1800 per spiegare la varietà dei viventi, evidenziando le principali differenze. Spiegare il contributo alle teorie evoluzioniste di Lamarck e Cuvier. Spiegare come le osservazioni compiute durante il suo viaggio e lo studio della teoria di Malthus, abbiano portato Darwin a sviluppare la teoria della selezione naturale. Analizzare le prove addotte a sostegno della sua teoria. Definire il concetto di adattamento, spiegando perché si parla di evoluzione delle popolazioni e non del singolo individuo, e spiegare perché le specie cambiano nel tempo Classificazione degli organismi (Linneo e il sistema binomiale; definizione di specie morfologica e di specie biologica; la speciazione; il sistema linneano e la classificazione in categorie; la filogenesi e gli alberi filogenetici.) Descrivere le condizioni geologiche e atmosferiche della Terra primordiale evidenziando l importanza dell ambiente per la formazione delle prime cellule. Stabilire la cronologia degli eventi legati alla comparsa degli organismi viventi. Spiegare l importanza della comparsa della fotosintesi per lo sviluppo della vita, descrivere la comparsa delle prime cellule eucariotiche e della pluricellularità Comprendere che Linneo ha creato un sistema di classificazione basato sul criterio delle somiglianze e differenze morfologiche. Descrivere il sistema binomiale di Linneo Saper riconoscere l ordine gerarchico delle categorie utilizzate per classificare gli esseri viventi. Saper distinguere il concetto di specie secondo Linneo da quello di Mayr.

10 Procarioti (Caratteristiche generali dei batteri e il loro metabolismo: fotoautotrofi e chemioeterotrofi, fotoeterotrofi, chemioautotrofi; la varietà di forme nei batteri; il ruolo ecologico di procarioti azoto fissatori, nitrificanti, denitrificanti, produttori e decompositori; le caratteristiche degli archei) Protisti (L organizzazione e le innovazioni dei protisti; i protisti unicellulari; i protisti pluricellulari.) Comprendere che le specie non sono immutabili. Comprendere che ogni categoria di classificazione è compresa in un altra. Saper descrivere un albero filogenetico. Comprendere che alcuni tipi di batteri svolgono un ruolo cruciale nel ciclo di alcuni elementi come azoto o zolfo. Spiegare perché i procarioti hanno colonizzato ogni tipo di ambiente, considerando la varietà dei processi metabolici. Descrivere le forme più comuni di batteri. Comprendere che gli archei si distinguono dai batteri per alcune caratteristiche strutturali e metaboliche. Spiegare quali sono le differenze principali tra i protisti e i procarioti Descrivere le forme unicellulari e pluricellulari più comuni Piante (Le caratteristiche delle piante terrestri; le piante non vascolari; l organizzazione delle piante vascolari; la classificazione delle piante vascolari: licopodi, equiseti, felci; le piante con i semi: spermatofite, gimnosperme, angiosperme, il fiore, il frutto, la foglia, la radice.) Evidenziare le relazioni tra alcune forme pluricellulari e i funghi o le piante. Descrivere le caratteristiche comuni a tutte le piante e gli adattamenti necessari per vivere fuori dall acqua. Descrivere le caratteristiche delle piante non vascolari come le briofite e il loro ciclo vitale. Descrivere l organizzazione del sistema vascolare, delle foglie e delle radici nelle piante terrestri e il ciclo vitale delle pteridofite. Spiegare cosa è il seme e come è fatto Funghi (Le caratteristiche e la classificazione dei funghi; i licheni) Descrivere il ciclo vitale delle gimnosperme e il ciclo vitale di un angiosperma Spiegare la struttura e funzione del fiore nelle angiosperme, del frutto, della struttura della foglia e delle radici. Saper descrivere i diversi stili di vita di saprofiti, mutualisti e parassiti; saper spiegar che cosa sono i licheni Descrivere le modalità di nutrimento per assorbimento presenti nei diversi gruppi di funghi.

11 Animali (Il progenitore degli animali; la gerarchica dell organizzazione delle cellule negli animali; lo sviluppo dell embrione; la struttura del corpo; gli invertebrati.) Spiegare che cosa sono micelio, ife e corpi fruttiferi Descrivere le associazioni mutualistiche dei licheni Descrivere l organizzazione in tessuti, organi e sistemi Comprendere le fasi dello sviluppo embrionale, distinguendo animali diblastici e triblastici Classificare le strutture corporee considerando la simmetria, la segmentazione, gli arti, le appendici e le cavità corporee Vertebrati (Le caratteristiche dei cordati; i tunicati e l anfiosso; le caratteristiche dei vertebrati; le caratteristiche e varietà dei pesci; le caratteristiche e varietà degli anfibi.) Spiegare che cosa si intende per «invertebrati», e saper riconoscere i membri dei gruppi principali Comprendere che tutti i vertebrati possiedono delle caratteristiche in comune. Saper riconoscere le caratteristiche di pesci e anfibi, considerando gli specifici adattamenti Descrivere le caratteristiche dei cordati. Descrivere le caratteristiche dei vertebrati, distinguendo agnati e gnatostomi Vertebrati terrestri Descrivere gli adattamenti dei pesci; spiegare le peculiarità degli anfibi, mettendole in relazione con le modalità di vita. Spiegare gli adattamenti dei rettili alla vita sulla terraferma, evidenziando l importanza dell uovo amniotico. Descrivere le strutture per il volo degli uccelli Spiegare le caratteristiche comuni a tutti i mammiferi, evidenziando le differenze tra monotremi, marsupiali e placentati Firenze li 14/6/2017 Il docente

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