I.I.S. PAOLINI-CASSIANO PROGRAMMA SVOLTO A.S. 2018/2019

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1 I.I.S. PAOLINI-CASSIANO PROGRAMMA SVOLTO A.S. 2018/2019 DOCENTE: RUBINO ALESSANDRA DISCIPLINA: CHIMICA CLASSE: 2B Indirizzo: AFM LIBRO DI TESTO UTILIZZATO: Ricci, De Leo, Garlaschelli. Chimica Fenomeni e Realtà. DeA Scuola. De Agostini MATERIALE INTEGRATIVO: Scaricabile dalla sezione Didattica del registro elettronico. UDA 1. Le grandezze e le unità di misura Abilità Raccogliere dati attraverso l osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti artificiali. Organizzare e rappresentare i dati raccolti: riportare i risultati di misure con le giuste cifre significative e calcolare gli errori ad esse associati. Stimare il risultato di una misura in termini di accuratezza e precisione. Saper definire le varie grandezze fisiche associando le corrette unità di misura. Utilizzare, per le grandezze fisiche, le opportune unità di misura del Sistema Internazionale e i relativi prefissi Essere capace di convertire le unità di misura associate alle grandezze fisiche nel S.I. con unità di misura non del S.I. utilizzando i corretti fattori di conversione. Mettere in relazione i concetti di energia, calore e temperatura. Mettere in relazione il calore assorbito e ceduto da un corpo con il suo calore specifico e saper svolgere esercizi di calcolo di calore assorbito e ceduto. Mettere in relazione i concetti di massa e peso. Mettere in relazione i concetti di densità, volume e peso. Mettere in relazione i concetti di forza e pressione. Conoscere le varie sezioni di una relazione di laboratorio. Saper costruire una relazione scientifica dell attività di laboratorio effettuata. Saper descrivere le varie tappe del metodo scientifico. Riconoscere l importanza del metodo scientifico nell elaborazione di tutte le leggi che sono alla base della chimica. Saper associare ciascuna tappa del metodo scientifico alla procedura che ha mosso i chimici nella definizione delle leggi e descrizione dei fenomeni studiati. Saper fare esempi di Contenuti Le grandezze e le unità di misura La massa, il peso, il volume, la densità e la pressione L energia, il calore e la temperatura Il calore specifico L incertezza nelle misure (errori sistematici ed accidentali, errore assoluto, errore relativo ed errore relativo percentuale, accuratezza e precisione) Le cifre significative Il metodo sperimentale La relazione scientifica di laboratorio Il metodo scientifico Attività di laboratorio: Calcolo di densità di corpi solidi Calcolo della densità dell acqua

2 applicazione il metodo scientifico riferendosi all osservazione di semplici fenomeni tratti dal quotidiano. UDA 2. Le proprietà e le trasformazioni della materia Saper definire le trasformazioni chimiche, fisiche e nucleari e discutere le loro differenze. Proporre esempi di trasformazioni chimiche e fisiche. Raccogliere dati attraverso l osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti artificiali: valutare se il fenomeno osservato o studiato è una trasformazione fisica o chimica. Organizzare e rappresentare i dati raccolti: interpretare le curve di riscaldamento e di raffreddamento di sostanze, in termini di passaggi di stato. Individuare, con la guida del docente, una possibile interpretazione dei dati in base a semplici modelli: utilizzare il modellocinetico-molecolare per interpretare le trasformazioni fisiche e chimiche. Declinare le proprietà della materia in termini di grandezze fisiche che la definiscono. Interpretare gli stati di aggregazione della materia a livello particellare. Definire le grandezze intensive ed estensive. Individuare quali proprietà della materia dipendono dalle dimensioni del campione e quali ne sono indipendenti. Classificare un dato campione di come sistema ed individuare le sue fasi costituenti, definendone le proprietà fisiche. Spiegare la dipendenza delle temperature fisse dalla pressione per il caso eccezionale dell acqua e per il resto delle sostanze. Spiegare l esperimento di Torricelli, mettendo in relazione le tre unità di misura della pressione: mmhg, atm, torr. Conoscere la differenza tra gas e vapore, discutendo il caso del GPL. Saper definire una reazione di combustione. Saper individuare i componenti del triangolo del fuoco e dell estinzione. Saper valutare quali sono le precauzioni da prendere per evitare una combustione o le soluzioni da adottare per estinguere un incendio utilizzando le conoscenze chimiche sulla reattività delle specie coinvolte nella reazione. Declinare semplici di combustibile, comburente ed innesco. La materia e le sue caratteristiche I sistemi e le fasi Proprietà estensive ed intensive Stati di aggregazione della materia e cambiamenti di stato Solidi liquidi aeriformi e passaggi di stato Curve di riscaldamento e raffreddamento Tensione di vapore Dipendenza delle temperature fisse dalla pressione Esperimento di Torricelli. Fattori di conversione per unità di misura di pressione Differenza tra gas e vapore Trasformazioni, chimiche, fisiche e nucleari La combustione Attività laboratoriale: Un esempio di trasformazione chimica tratta dal quotidiano: la combustione. Triangolo del fuoco e dell estinzione. Effetto boil over. Classi di fuoco. Reattività dei metalli alcalini e alcalinoterrosi con acqua. Un esempio di trasformazione fisica tratta dal quotidiano: preparazione del latte microfiltrato

3 Conoscere i vari passaggi del procedimento della tecnica della microfiltrazione del latte. Discutere li vantaggi e gli svantaggi della pratica della microfiltrazione del latte microfiltrato. UDA 3. Miscele, sostanze, elementi e composti Definire i tipi di miscugli. Classificare un miscuglio come eterogeneo o omogeneo. Saper fare esempi dei vari tipi di miscugli esistenti. Individuare in un miscuglio le sue fasi costituenti e descriverne le proprietà fisiche. Conoscere le norme di sicurezza da rispettare per un corretto utilizzo degli spazi e della strumentazione di laboratorio. Riconoscere il pericolo associato all utilizzo di reattivi chimici dai simboli e dalle frasi di pericolo e consigli di prudenza riportati in etichetta. Definire, a partire dal concetto di analisi chimica, se una sostanza è un elemento o un composto. Conoscere le varie sezioni di una relazione di laboratorio. Saper costruire una relazione scientifica dell attività di laboratorio effettuata. Raccogliere dati attraverso l osservazione diretta dei fenomeni osservati durante l attività di laboratorio: valutare se il fenomeno osservato o studiato è una trasformazione fisica o chimica. UDA 4. Dal modello particellare alle molecole Individuare, con la guida del docente, una possibile interpretazione dei dati in base a semplici modelli: utilizzare il modello particellare e il modello-cineticomolecolare per interpretare le proprietà dei tre stati di aggregazione della materia. Formulare la legge di conservazione della massa. Formulare la legge delle proporzioni definite. Formulare la legge delle proporzioni multiple. Descrivere esperimenti che esemplifichino la legge di Lavoisier. Descrivere esperimenti che esemplifichino la legge di Proust. Descrivere esperimenti che esemplifichino la legge di Dalton. Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi logici per riconoscere il modello di riferimento: risolvere problemi sulle leggi ponderali. Conoscere i vari punti della teoria atomica di Dalton. Correlare la teoria atomica di Dalton con le leggi ponderali. Spiegare come le leggi ponderali verifichino la teoria atomica di Dalton. Saper interpretare le formule chimiche (riconoscimento di atomi, molecole, Le miscele (o miscugli) omogenee (soluzioni) ed eterogenee Regolamento CLP (rischio chimico e pittogrammi). Norme di sicurezza in laboratorio. Elementi e composti Attività di laboratorio: Riconoscimento di reazioni chimiche lettura e commento di articolo di giornale e di materiale su reazioni nucleari, radioattività e centrali nucleari Il modello particellare La struttura microscopica di solidi, liquidi e aeriformi Le leggi ponderali (legge di Lavoisier, Legge di Proust, Legge di Dalton) con esempi applicativi. La teoria atomica di Dalton Le formule chimiche e le equazioni di reazione. I simboli degli atomi Le molecole I composti ionici: formule chimiche e struttura particellare Conduttività dell acqua e acque minerali (un esempio di soluzione di ioni) Bilanciamento di equazioni di reazione Differenza tra atomo e molecola Differenza tra atomo ed elemento Differenza tra molecola e composto Attività di laboratorio: lavoro di gruppo con i modellini molecolari: costruzione della molecola dell ammoniaca e

4 composti ionici). Conoscere il significato delle equazioni di reazione in termini di rapporti stechiometrici e relazione con numero di particelle, volumi di gas e moli. Saper bilanciare le equazioni chimiche. Saper individuare la relazione tra atomi e molecola, atomo e composto, molecola e composto. Saper spiegare la relazione tra proprietà chimiche (proprietà microscopiche) e fisiche (proprietà macroscopiche) degli atomi di un elemento. Saper spiegare la relazione tra proprietà chimiche (proprietà microscopiche) e fisiche (proprietà macroscopiche) delle molecole di un composto. Saper spiegare la struttura di un sale e il suo processo di dissoluzione in termini di modello particellare. Saper distinguere tra cationi ed anioni. Spiegare la conduttività dell acqua minerale in termini di ioni presenti in soluzione. Saper costruire, utilizzando modellini molecolari, i reagenti e i prodotti di una reazione chimica sulla base dei rapporti stechiometrici richiesti dall equazione di reazione. discussione sul bilanciamento e sui coefficienti stechiometrici della corrispondente equazione di reazione (applicazione della Legge di Lavoisier). UDA 5. La struttura dell atomo e il sistema periodico Definire i concetti di massa atomica Il modello nucleare dell atomo relativa e massa molecolare ed essere in Il numero atomico e il numero di massa grado di calcolarle, dato il simbolo degli La massa atomica e la massa molecolare atomi, e le formule di molecole e Isotopi composti ionici, utilizzando la Tavola Esperimenti di scoperta delle particelle Periodica. subatomiche: esperimenti di scoperta di Definire il numero atomico, il numero di elettrone, protone e neutrone. massa e utilizzarli per calcolare il numero Modello atomico a panettone di delle particelle subatomiche che Thomson costituiscono gli atomi di isotopi (protoni, Esperimento di Rutherford e modello neutroni, ed elettroni). Saper definire gli atomico planetario. isotopi. L atomo di Bohr (modello atomico ad orbite stazionarie) utilizzata nell esperimento di Thomson. Radiazione elettromagnetica Saper spiegare le evidenze sperimentali Stato fondamentale e stato eccitato di dell esperimento di Thomson alla luce un atomo: fenomeni di emissione e di delle proprietà dell elettrone. rilassamento (transizioni elettroniche). Livelli energetici dell atomo e sottolivelli utilizzata nell esperimento di Goldenstein. Orbitali s, p, d ed f Saper spiegare le evidenze sperimentali Regole di riempimento degli orbitali dell esperimento di Goldenstein alla luce (Principio di esclusione di Pauli, Regola delle proprietà del protone. dell AUFBAU, regola di Hund) Blocchi s,p, d ed f della tavola periodica utilizzata nell esperimento di ChadwicK. e configurazione elettronica. Saper spiegare le evidenze sperimentali Guscio di valenza ed elettroni di valenza dell esperimento di ChadwicK alla luce Le configurazioni elettroniche delle proprietà del neutrone. La tavola periodica degli elementi e sue caratteristiche. utilizzata nell esperimento di Rutherford. I gruppi della tavola periodica e le Saper spiegare le evidenze sperimentali famiglie chimiche con relative proprietà.

5 dell esperimento di Rutherford alla luce del modello atomico planetario. Discutere le differenze tra i vari modelli atomici: modello a panettone di Thomson, modello planetario di Rutherford, modello di Bohr delle orbite stazionarie e modello a orbitali atomici. Saper costruire il modello atomico di Bohr dato il numero atomico di un elemento. Definire la radiazione elettromagnetica e i parametri che la caratterizzano, mettendo in relazione frequenza, energia e lunghezza d onda. Conoscere le varie regioni dello spettro elettromagnetico e gli andamenti di frequenza, lunghezza d onda ed energia. Spiegare la relazione esistente tra la frequenza ed energia della radiazione e le transizioni elettroniche. Essere in grado di ricavare lo schema di riempimento dei livelli energetici dell atomo. Saper ricavare la configurazione elettronica di atomi polielettronici dato il numero atomico, seguendo le regole di riempimento degli orbitali atomici. Saper individuare, data la configurazione elettronica di un atomo, il guscio di valenza e gli elettroni di valenza. Noti il guscio di valenza e gli elettroni di valenza, saper ricavare la struttura di Lewis di un atomo. Usare la tavola periodica e la classificazione in blocchi s, p, d ed f per ricavare guscio, elettroni di valenza e strutture di Lewis. Saper descrivere le proprietà chimiche degli elementi della Tavola Periodica sulla base della loro appartenenza alle famiglie chimiche. Saper classificare gli elementi della Tavola Periodica in metalli, non metalli e semimetalli e saper declinare le proprietà di ciascuno. Classificazione della Tavola Periodica in Metalli, non metalli e semimetalli. Proprietà chimiche e fisiche di metalli, semi metalli e non metalli. UDA 7. I legami chimici e le forze intermolecolari Essere consapevole della configurazione Classificazione delle interazioni tra atomi elettronica degli elementi sulla base della in legami intermolecolari e legami loro posizione nella tavola periodica. intramolecolari Essere in grado di definire cosa sono i gas Cosa è un legame chimico nobili e da cosa dipende la loro inerzia La regola dell ottetto chimica. Le strutture di Lewis Data la struttura di Lewis degli atomi Il legame covalente (puro, polare, coinvolti in un legame chimico e il loro covalente e multiplo) carattere metallico o non metallico, essere L elettronegatività e la polarità dei capace di ricavare il tipo legame chimico. legami

6 Riconoscere il tipo di legame esistente tra gli atomi. Individuare le cariche parziali in un legame covalente polare. Definire la natura di un legame sulla base della differenza di elettronegatività. Predire la natura del legame chimico tra due atomi sulla base della posizione che gli elementi coinvolti nel legame occupano nella tavola periodica. Essere in grado di interpretare le proprietà dei metalli alla luce della presenza del legame metallico. Discutere la differenza nelle proprietà chimiche e fisiche di metalli e composti ionici sulla base della natura dei loro legami chimici. Saper descrivere la natura dei composti ionici a livello particellare, quale esempio di sostanze caratterizzate da legami ionici. Il legame ionico Il legame metallico Proprietà dei metalli e presenza del legame metallico Cristalli ionici e reticoli cristallini Metalli e composti ionici a confronto La tavola periodica e il tipo di legame tra gli elementi come prevedere la natura del legame che si forma tra due atomi dalla loro natura (posizione nella Tavola Periodica) UDA 8. I fondamenti della chimica quantitativa Definire correttamente il concetto di mole La mole e la costante di Avogadro e di massa molare. La massa molare Usare il concetto di mole e di costante di Quantità di sostanza e numero di Avogadro come ponte tra il livello particelle microscopico degli atomi, delle molecole e Calcoli stechiometrici: calcoli sulle degli ioni e quello macroscopico di equazioni di reazione e loro significato elementi, composti covalenti e composti quantitativo ionici. Principio di Avogadro: volumi di gas ed Applicare le relazioni stechiometriche che equazioni di reazione permettono il passaggio dal mondo Volume molare in c.n. macroscopico al mondo microscopico: utilizzare il concetto di mole per convertire la massa di una sostanza, il numero di particelle elementari o il volume in c. n. in moli e viceversa, applicando correttamente le formule del caso. Risolvere problemi che utilizzino i rapporti stechiometrici delle equazioni di reazione per calcolare le quantità di sostanze necessarie per far avvenire una reazione chimica. UDA 9. Le proprietà delle soluzioni Definire il concetto di soluzione e di sostanze solubili e insolubili in un dato solvente. Saper risolvere problemi sul calcolo delle concentrazioni di soluzioni, utilizzando il calcolo percentuale e la molarità. Sostanze solubili ed insolubili Soluzioni acquose Le concentrazioni percentuali La molarità

7 Data, 03/06/2019 Docente Alessandra Rubino Rappresentanti degli studenti: