Comprendere il ruolo della chimica organica nei processi biologici

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1 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA A. S. : 2018/2019 CLASSE: 4^A CHI MAT MATERIA: CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA DOCENTI: CAMPANI M., VARINI S. Il docente di Chimica organica e biochimica concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare dati sperimentali; utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; orientarsi nelle dinamiche dello sviluppo scientifico e tecnologico, anche con l utilizzo di appropriate tecniche di indagine; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell ambiente e del territorio. La disciplina nel corso dell anno mira a costruire le seguenti competenze specifiche:. Fare propri i principi fondamentali sui quali si basa la chimica dei derivati del carbonio e della loro reattività attraverso l esame dei meccanismi di reazione fondamentali CS2. Acquisire le regole di nomenclatura ed utilizzare correttamente il linguaggio specifico CS3. Comprendere il ruolo della chimica organica nei processi biologici. Apprendere le metodiche dell analisi elementare qualitativa ed i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche Nelle tabelle che seguono viene riportato: nella prima colonna il periodo dell anno scolastico a cui ci si riferisce; nella seconda colonna l argomento dell unità di apprendimento; nell ultima colonna le competenze che tale unità vuole sviluppare; nella terza e quarta colonna le conoscenze e le abilità associate alle competenze di cui sopra, come vengono dichiarate nella programmazione di materia di riferimento, ove necessario declinate in termini di contenuti. 1

2 PERIODO TEMA CONOSCENZE ABILITA COMPETENZE Settembre Ottobre Acidi carbossilici e derivati C1.3 Reattività del carbonio, sostanze organiche; tipologia delle formule chimiche - Formule brute, di struttura e condensate - Proprietà fisiche C1.4 Gruppi funzionali, classi di composti organici e isomeria. - Struttura di acidi, alogenuri acilici, anidridi, esteri, ammidi - Isomeria di catena C2.1 Composti organici e relativa nomenclatura. - Nomenclatura IUPAC C1.6 Teorie acido-base, nucleofili ed elettrofili ed effetti induttivo e coniugativo sulla reattività. - Acidità; formazione di sali C1.7 Meccanismo delle reazioni organiche e intermedi di reazione (carbocationi, carbanioni, radicali liberi) - Sostituzione nucleofila acilica - Esterificazione di Fischer - Saponificazione C1.10 Reazioni di eliminazione, trasposizioni, ossidazioni e riduzioni. - Riduzione degli esteri A1.2 Rappresentare una specie chimica organica mediante formule di struttura, condensate, scheletriche e prospettiche A2.1 Denominare una specie chimica organica. A1.4 Distinguere le isomerie. A1.5 Correlare le proprietà chimiche e chimicofisiche alla struttura microscopica dei principali gruppi funzionali. A1.6 Individuare i centri di reattività di una specie chimica e classificare il suo comportamento chimico CS2 -Riconoscimento degli acidi carbossilici 2

3 C1.3 Reattività del carbonio, sostanze organiche; tipologia delle formule chimiche - Struttura di ammine primarie, secondarie, terziarie - Formule brute, di struttura e condensate - Proprietà fisiche A1.2 Rappresentare una specie chimica organica mediante formule di struttura, condensate, scheletriche e prospettiche. C2.1 Composti organici e relativa nomenclatura. - Nomenclatura IUPAC A1.4 Distinguere le isomerie. A2.1 Denominare una specie chimica organica. Novembre Ammine e altri composti azotati C1.4 Gruppi funzionali, classi di composti organici e isomeria. - Isomeria di catena C1.6 Teorie acido-base, nucleofili ed elettrofili ed effetti induttivo e coniugativo sulla reattività. - Basicità; formazione di sali A1.5 Correlare le proprietà chimiche e chimicofisiche alla struttura microscopica dei principali gruppi funzionali. A1.6 Individuare i centri di reattività di una specie chimica e classificare il suo comportamento chimico CS2 C1.7 Meccanismo delle reazioni organiche e intermedi di reazione (carbocationi, carbanioni, radicali liberi) - Proprietà chimiche delle ammine - Alchilazione ed acilazione delle ammine Dicembre Polimeri sintetici - Riconoscimento delle ammine C1.11 Studio dei polimeri e delle reazioni di polimerizzazione. - Omopolimeri e copolimeri - Polimeri di addizione e di condensazione C1.5 Stereoisomeria geometrica E-Z, stereoisomeria ottica R-S A1.1 Selezionare informazioni su materiali, sistemi, tecniche e processi oggetto di indagine. A1.2 Rappresentare una specie chimica organica mediante formule di struttura, condensate, scheletriche e prospettiche. 3

4 - Polimerizzazione di Ziegler-Natta C1.7 Meccanismo delle reazioni organiche e intermedi di reazione (carbocationi, carbanioni, radicali liberi) -Polimerizzazione di addizione radicalica, anionica, cationica - Polimerizzazione di condensazione A1.5 Correlare le proprietà chimiche e chimicofisiche alla struttura microscopica dei principali gruppi funzionali. - Preparazione di polimeri Gennaio Lipidi e detergenti C3.1 Caratteristiche strutturali e funzionali delle molecole organiche e bio-organiche. - Caratteristiche di lipidi, trigliceridi, acidi grassi, saponi e detergenti sintetici, fosfolipidi, cere, terpeni e steroidi C3.2 Struttura di amminoacidi, peptidi e proteine, enzimi, glucidi, lipidi, acidi nucleici (RNA e DNA). - Struttura di lipidi, trigliceridi, acidi grassi, saponi e detergenti sintetici, fosfolipidi, cere, terpeni e steroidi A3.1 Rappresentare la struttura fondamentale di una biomolecola e correlarla alle sue funzioni biologiche. CS3 Febbraio Marzo Carboidrati C3.1 Caratteristiche strutturali e funzionali delle molecole organiche e bio-organiche. -Monosaccaridi; chiralità; anomeria; mutarotazione -Caratteristiche dei principali monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi A3.1 Rappresentare la struttura fondamentale di una biomolecola e correlarla alle sue funzioni biologiche. CS3 C3.2 Struttura di amminoacidi, peptidi e proteine, enzimi, glucidi, lipidi, acidi nucleici 4

5 (RNA e DNA). -Strutture emiacetaliche, piranosiche, furanosiche A5.3 Utilizzare software per la rappresentazione e lo studio delle strutture molecolari. Aprile Amminoacidi, peptidi e proteine - Saggi di riconoscimento degli zuccheri: Tollens, Fehling, Molisch C3.1 Caratteristiche strutturali e funzionali delle molecole organiche e bio-organiche. - Proprietà fisiche e chimiche degli AA - Legame peptidico - Denaturazione delle proteine C3.2 Struttura di amminoacidi, peptidi e proteine, enzimi, glucidi, lipidi, acidi nucleici (RNA e DNA). - Struttura di AA, peptidi e proteine C3.3 Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria di una proteina. - Proteine semplici e coniugate A3.1 Rappresentare la struttura fondamentale di una biomolecola e correlarla alle sue funzioni biologiche. A5.3 Utilizzare software per la rappresentazione e lo studio delle strutture molecolari. CS3 Maggio Giugno Nucleotidi e acidi nucleici - Elettroforesi degli AA C3.1 Caratteristiche strutturali e funzionali delle molecole organiche e bio-organiche. - Struttura dei nucleotidi, degli acidi nucleici e degli acidi ribonucleici - Duplicazione del DNA C3.2 Struttura di amminoacidi, peptidi e proteine, enzimi, glucidi, lipidi, acidi nucleici (RNA e DNA). - Struttura primaria, secondaria e terziaria del DNA A3.1 Rappresentare la struttura fondamentale di una biomolecola e correlarla alle sue funzioni biologiche. A5.3 Utilizzare software per la rappresentazione e lo CS3 5

6 studio delle strutture molecolari. - Estrazione del DNA della frutta COMPETENZA : Fare propri i principi fondamentali sui quali si basa la chimica dei derivati del carbonio e della loro reattività attraverso l esame dei meccanismi di reazione fondamentali E VOTO CONOSCENZE ABILITA NULLO: Non conosce o conosce in modo gravemente Non riesce, anche se guidato, nell applicazione dei meccanismi di VOTO 1-2 GRAVEMENTE VOTO 3-4 VOTO 5 BASE: VOTO 6 INTERMEDIO: VOTO 7-8 AVANZATO: VOTO 9-10 errato, i principi basilari della chimica organica. Conosce, in modo frammentario e/o gravemente lacunoso, i principi fondamentali della chimica organica. Conosce, in modo lacunoso, i principi fondamentali della chimica organica. Conosce, in modo essenziale, i principi fondamentali della chimica organica. Conosce i principi fondamentali della chimica organica. Conosce in modo approfondito i principi basilari della chimica organica. reazione. Riesce ad utilizzare, solo se guidato e con gravi errori, i meccanismi di reazione fondamentali. Utilizza, con difficoltà e qualche errore, i meccanismi di reazione fondamentali. Utilizza, con la guida dell insegnante, i meccanismi di reazione fondamentali. Riesce ad utilizzare, con una certa autonomia, i meccanismi di reazione fondamentali. E dotato di completa autonomia nell applicazione dei meccanismi di reazione. 6

7 COMPETENZA CS2: Acquisire le regole di nomenclatura ed utilizzare correttamente il linguaggio specifico E VOTO CONOSCENZE ABILITA NULLO: VOTO 1-2 Non conosce o conosce in modo gravemente errato, le regole della nomenclatura organica. Non riesce, anche se guidato, ad utilizzare in maniera autonoma le regole della nomenclatura dei composti organici. GRAVEMENTE VOTO 3-4 Conosce, in modo frammentario e/o gravemente lacunoso, le regole della nomenclatura organica. Riesce ad applicare, solo se guidato e con gravi errori, le regole fondamentali della nomenclatura organica. VOTO 5 BASE: VOTO 6 INTERMEDIO: VOTO 7-8 AVANZATO: VOTO 9-10 Conosce, in modo lacunoso, le regole della nomenclatura organica. Conosce, in modo essenziale, le regole della nomenclatura organica. Conosce le regole della nomenclatura organica. Conosce, in maniera approfondita, le regole della nomenclatura organica. Riesce, seppur con difficoltà e qualche errore, ad attribuire il nome corretto ad un composto organico. Riesce, anche con la guida dell insegnante, ad attribuire il nome corretto ad un composto organico. Riesce ad applicare in maniera corretta le regole fondamentali della nomenclatura organica. Riesce ad utilizzare in maniera autonoma le regole della nomenclatura dei composti organici. 7

8 COMPETENZA CS3: Comprendere il ruolo della chimica organica nei processi biologici E VOTO CONOSCENZE ABILITA NULLO: VOTO 1-2 Non conosce o conosce in modo gravemente errato, il rapporto esistente tra chimica organica Non riesce, anche se guidato, ad utilizzare in maniera autonoma le regole della nomenclatura dei composti organici. GRAVEMENTE INSUFFICIUENTE: VOTO 3-4 VOTO 5 BASE: VOTO 6 INTERMEDIO: VOTO 7-8 AVANZATO: VOTO 9-10 e biochimica. Conosce, in modo frammentario e/o gravemente lacunoso, il ruolo della chimica organica nei processi biologici. Conosce in modo lacunoso il ruolo della chimica organica nei processi biologici. Conosce in modo essenziale il ruolo della chimica organica nei processi biologici. Conosce il ruolo della chimica organica nei processi biologici. Conosce in modo approfondito il rapporto esistente tra chimica organica e biochimica. Riesce, solo se guidato e con gravi errori, a trovare le relazioni tra chimica organica e biochimica. Riesce, seppur con difficoltà e qualche errore, a correlare le nozioni base della chimica organica ai principali processi metabolici. Con la guida dell insegnante, riesce a correlare le nozioni base della chimica organica ai principali processi metabolici. Riesce a trovare in maniera abbastanza autonoma le relazioni tra chimica organica e biochimica. Riesce a trasferire, senza difficoltà ed in modo completamente autonomo, i principi della chimica organica ai processi biologici. 8

9 COMPETENZA : Apprendere le metodiche dell analisi elementare qualitativa ed i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche E VOTO CONOSCENZE ABILITA NULLO: In laboratorio non riesce a muoversi, anche se guidato. VOTO 1-2 GRAVEMENTE VOTO 3-4 INSUFFICIENTE. VOTO 5 BASE: VOTO 6 INTERMEDIO: VOTO 7-8 AVANZATO: VOTO 9-10 Non conosce o conosce in modo gravemente errato, le metodiche dell analisi elementare qualitativa ed i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche. Conosce, in modo frammentario e/o gravemente lacunoso, sia le principali metodiche dell analisi elementare qualitativa sia i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche. Conosce in modo lacunoso le principali metodiche dell analisi elementare qualitativa ed i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche. Conosce in modo essenziale le principali metodiche dell analisi elementare qualitativa ed i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche. Conosce sia le principali metodiche dell analisi elementare qualitativa sia i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche. Conosce in modo approfondito le metodiche dell analisi elementare qualitativa ed i principali metodi di sintesi, separazione, purificazione ed identificazione delle sostanze organiche. In laboratorio si muove solo se guidato e con gravi errori. In laboratorio si muove con difficoltà e qualche errore, anche se guidato dall insegnante. In laboratorio si muove con una certa autonomia, pur richiedendo spesso il supporto dell insegnante. In laboratorio si muove in modo autonomo, richiedendo solo talvolta l aiuto dell insegnante. In laboratorio possiede una completa autonomia sia nel seguire procedure già note, sia nell applicarsi in esperienze nuove. 9

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