LABORATORIO DI CHIMICA - ITIS

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1 LABORATORIO DI CHIMICA - ITIS PROGRAMMA DIDATTICO CLASSI PRIME A.S PROF. FRANCO MANNARINO PREMESSA Questa programmazione è stata elaborata rispettando l attuale normativa (decreto legislativo 4 agosto 1999, n 345), e valutando la struttura e le attrezzature del laboratorio di chimica a disposizione. In rispetto alla normativa attuale, alcune esperienze, proposte nel corso degli anni precedenti, sono state eliminate dal programma, al fine di minimizzare la già esigua possibilità di contaminazione da sostanze pericolose, e di limitare quanto più possibile il rischio per gli alunni. In rispetto all'art. 8 punto 1 comma decreto n 345, il materiale e le sostanze da utilizzare per ogni esperienza proposta, saranno catalogati in modo dettagliato, evidenziando i rischi connessi al loro utilizzo, e le prassi da mettere in atto per evitare danni o incidenti. Tutte le esperienze proposte non utilizzano sostanze con le seguenti frasi di rischio: R40 Possibilità di effetti irreversibili, R42 Può provocare sensibilizzazione per inalazione, R43 Può provocare sensibilizzazione per contatto con la pelle, R45 Può provocare il cancro, R46 Può provocare alterazioni genetiche ereditarie, R49 Può provocare il cancro per inalazione, R60 Può ridurre la fertilità, R68 possibilità di effetti irreversibili, inoltre non si utilizzano sostanze tossiche (da R23 fino a R 32), in due casi si utilizzano soluzione di sostanze che pure risultano tossiche soluzioni di cloruro di bario, cloruro rameico, nitrato di argento, la preparazione di queste soluzioni è eseguita con la stretta osservanza della scheda di sicurezza per la manipolazione dal personale tecnico e dall insegnate (captazione totale delle polveri). Gli alunni eseguono le esperienze con chiare indicazioni sui rischi derivanti dalla sostanze utilizzate, ( si utilizzano sostanze con scarsi rischi) e sono tenuti a registrare sulle proprie relazioni i rischi che derivano dalle sostanze e dal procedimento operativo. I tempi di esposizione nei vari casi sono trascurabili i tempi sono minimi, e si utilizzano minime quantità di sostanze FINALITÀ Verificare sperimentalmente il concetto teorico, acquisire manualità corretta nelle principali tecniche di laboratorio OBIETTIVI Saper utilizzare la terminologia specifica, saper lavorare in gruppo, saper organizzare gli appunti, saper operare collegamenti potenziando le capacità logiche. COMPETENZE Saper relazionare correttamente su fatti ed esperimenti, saper costruire ed interpretare grafici di varia natura, utilizzo delle principali tecniche di laboratorio in accordo con la vigente normativa di sicurezza CONTENUTI DELLA PROGRAMMAZIONE SICUREZZA PERIODO DAL 10 SETTEMBRE FINO AL 30 SETTEMBRE Regolamento di laboratorio, classificazione delle sostanze pericolose, etichette di pericolosità, frasi di rischio (codici R), consigli di prudenza (codici S), norme elementari per la manipolazione di sostanze, norme elementari per l utilizzo di strumenti elettrici. Lezione dimostrativa finalizzata ad evidenziare i casi di rischio possibili, e per utilizzare correttamente le sostanze pericolose. Segnaletica di sicurezza, segnali di pericolo, segnali di divieto, segnali di obbligo, segnali di sicurezza. Per ogni alunno, come anche all' attenzione dei genitori, ( per alunni minori) sarà consegnata una copia del regolamento di laboratorio, una copia dei simboli di rischio con definizioni scritte, l elenco frasi di rischio (codici R) e l elenco consigli di prudenza (codici S). 1

2 MATERIALE E STRUMENTI PERIODO DAL 30 SETTEMBRE FINO AL 10 OTTOBRE Bilancia tecnica, Buretta, Densimetri, Termometri, Vetreria comune (per ogni strumento o attrezzatura verrà tenuta una lezione dimostrativa sul corretto utilizzo). Esperienza di gruppo: misure di volume di liquidi con la buretta, e misure di massa con la bilancia tecnica. MATERIALE E NECESSARIE STRUMENTI E MATERIALE Bilancia tecnica elettrica acqua 1 Buretta 1 pinza ragno 1 sostegno per gruppo Cloruro di sodio PURE DENSITA PERIODO DAL 10 OTTOBRE FINO AL 15 NOVEMBRE Esperienza dimostrativa: determinazione della densità dei solidi e dei liquidi Non vi sono particolari rischi, il primo utilizzo della pinza ragno con la buretta può risultare pericoloso per gli alunni Esperienza dimostrativa: misure di densità (con densimetro e picnometro) dell acqua variando la temperatura. Esperienza di gruppo: determinazione della densità dei solidi e dei liquidi. MATERIALE STRUMENTI E MATERIALE Bilancia tecnica densità dei solidi e dei liquidi 1 Buretta 1 pinza ragno 1 sostegno per gruppo densità dei solidi e dei liquidi Becher da ml 1 per gruppo densita dei liquidi Densimetro Termometro Cilindretti di ferro, rame, ottone, alluminio una serie di tre per gruppo Acqua Non vi sono particolari rischi, il primo utilizzo della pinza ragno con la buretta può risultare pericoloso per gli alunni, l introduzione dei cilindretti nella buretta ne può causare la rottura con conseguenza di possibili ferite per l alunno PASSAGGI DI STATO PERIODO DAL 15 NOVEMBRE FINO AL 30 NOVEMBRE Esperienza dimostrativa: utilizzo corretto del bunsen. Esperienza dimostrativa: la sublimazione dello iodio. Esperienza di gruppo: la fusione del tiosolfato di sodio. Esperienza di gruppo curva di riscaldamento dell acqua pura e con cloruro di sodio (partendo dal ghiaccio) MATERIALE STRUMENTI E MATERIALE Bunsen con treppiedi e retina fragifiamma1 per gruppo Becher da per gruppo Provetta 1 per gruppo Termometro 1 per gruppo Tiosolfato di sodio pentaidrato Acqua e ghiaccio Possibili ustioni con fiamme libere, e con liquidi caldi, utilizzare le pinze per becher, mantenere la giusta distanza dal bunsen, controllare la presenza di sostanze infiammabili sui banconi eventualmente spostarle prima dell esperienza 2

3 MISCUGLI TECNICHE DI SEPARAZIONE DAL 30 NOVEMBRE AL 15 GENNAIO Esperienze dimostrative: filtrazione semplice e a vuoto, centrifuga, distillazione semplice, imbuto separatore, cromatografia clorofilla e inchiostro su strato sottile Esperienze di gruppo: separazione con filtrazione semplice di un miscuglio cloruro di sodio e sabbia, con calcolo della composizione %; Distillazione del vino con determinazione del grado alcolico MATERIALE STRUMENTI E MATERIALE separazione sabbia-cloruro di sodio 1 Imbuto, 1 pinza ad anello, 1 sostegno, 2 becher da 250 ml, 1 filtro per gruppo, bilancia tecnica, stufa, essiccatore Distillazione semplice (una per banco) pallone, raccordo, termometro, refrigerante,matraccio da 100 ml, alcolometro, bilancia idrostatica, mantello riscaldante Esperienze dimostrative unica lezione due ore imbuto buckner, beuta codata, pompa ad acqua, centrifuga provette per centrifuga, imbuto separatore, sostegno pinza ad anello, strato sottile in lamine, capillari, camera cromatografica Cloruro di sodio e sabbia pura Vino Soluzione di solfato di sodio e di cloruro di bario circa 1 M, olio acqua, spinaci, alcol etilico Risultano scarsi per la filtrazione di gruppo le sostanze non sono pericolose; Per la distillazione riempire il pallone solo per un terzo ed utilizzare gli ebollitori, non utilizzare temperature elevate per riscaldare con il mantello riscaldante massimo 100 C, Per la preparazione del cloruro di bario consultare la scheda di sicurezza e comunque evitare la dispersione delle polveri la sostanza pura risulta tossica, l alcol etilico è infiammabile controllare la presenza di sostanze infiammabili sui banconi eventualmente spostarle prima dell esperienza TRASFORMAZIONI CHIMICHE DAL 15 GENNAIO AL 31 GENNAIO. Esperienze dimostrative: combustione della carta, decomposizione del carbonato di calcio con acido cloridrico,, reazione in soluzione di cloruro, ioduro, bromuro di sodio con nitrato di Argento, e di solfato di sodio con cloruro di bario al 5%, reazioni del cloruro ferrico e ferroso con idrossido di ammonio 1 M, reazioni del cloruro ferrico con ferrocianuro di potassio 0,1 M e con solfocianuro di potassio 0,1 M Esperienze di gruppo: trasformazione chimica, trasformazione fisica (riscaldamento del tiosolfato di sodio, riscaldamento del saccarosio); trasformazione chimica di sintesi magnesio più ossigeno MATERIALE E RISCHI Esperienza dimostrativa: carbonato di Soluzione di cloruro di Per la manipolazione delle sostanze: calcio con acido cloridrico, nitrato di bario 5%, carbonato di cloruro di bario, nitrato di piombo e Argento con cloruro, ioduro e bromuro calcio, acido cloridrico nitrato di argento è opportuno consultare la di sodio, solfato di sodio con cloruro di 1 M, nitrato di Argento scheda di sicurezza le sostanze sono bario.e tutte quelle del ferro 1%, ioduro, cloruro, tossiche e bisogna evitare la dispersione e MATERIALE: Provette varie, bromuro e solfato di l inalazione delle polveri, per il nitrato di portaprovette, beuta con tappo, sodio, soluzione di argento bisogna evitare il contatto risulta contagocce idrossido di ammonio 1 corrosivo, inoltre reagisce con la luce e la Esperienze di gruppo: tiosolfato di M, cloruro ferrico e soluzione và preparata in un contenitore di sodio, saccarosio due provette una ferroso 0,5 M, soluzione vetro scuro. L acido cloridrico è corrosivo pinza in legno e un portaprovette per di solfocianuro di preparare le soluzioni diluite sotto cappa gruppo potassio 0,1 M e di evitare l inalazione dei fumi e il contatto Sintesi ossido di magnesio un crogiolo ferrocianuro di potassio con la pelle, la soluzione di ioduro e 3

4 con coperchio di porcellana e striscia di magnesio un treppiede e triangolo refrattario per gruppo 0,1 M, Magnesio, tiosolfato di sodio saccarosio bromuro di sodio risultano nocive nella preparazione delle soluzione evitare la dispersione e l inalazione delle polveri Durante l esecuzione delle prove di gruppo si utilizzano fiamme libere evitare la presenza di sostanze infiammabili sui banconi LEGGI DELLA CHIMICA DAL 31 GENNAIO AL 10 MARZO Esperienza dimostrativa: Lavoisier carbonato di calcio con acido cloridrico, nitrato di piombo con ioduro di potassio. Esperienza di gruppo: verifica sperimentale della legge di Lavoisier, reazione del solfato di sodio con cloruro di bario; Verifica sperimentale della legge di Proust cloruro rameico- rameoso con alluminio; Verifica della legge di Dalton magnesio più acido cloridrico MATERIALE E RISCHI ESPERIENZA DI GRUPPO Esperienza dimostrativa: carbonato di calcio con acido cloridrico Beuta con tappo bilancia tecnica Esperienze di gruppo: 1) reazione del solfato di sodio con cloruro di bario Carbonato di calcio a pezzi, acido cloridrico 1 M Soluzione 0,2 M di solfato di sodio e al 5% L acido cloridrico risulta corrosivo per contatto operare sotto cappa per preparare la soluzione diluita Consultare la scheda di sicurezza per la manipolazione del cloruro di bario Due becher piccoli per gruppo bilancia di cloruro di bario tecnica sostanza tossica, nella preparazione della soluzione evitare la dispersione di polveri 2) legge di Proust cloruro rameicorameoso con alluminio;bilancia tecnica e stufa Due becher da più grandi, due imbuti, due filtri a pieghe, un sostegno una pinza ad anello, un treppiede con retina ( per gruppo) 3) legge di Dalton magnesio più acido cloridrico Sotto cappa; bilancia tecnica e stufa, un becher un filtro un imbuto sostegno e pinza ad anello Cloruro rameico e cloruro rameoso ben essiccato colore verde Acido cloridrico 1M e magnesio Per la manipolazione del cloruro rameico tossico e rameso nocivo consultare la scheda di sicurezza evitare la dispersione di polveri Dalla reazione si sviluppa idrogeno operare sotto cappa evitare scrupolosamente l utilizzo di fiamme libere LA MOLE E REAZIONI DI FORMAZIONE DI SALI DAL 15 MARZO AL AL 15 APRILE Calcoli stechiometrici: calcolo del peso molecolare, calcolo della massa in grammi dal numero moli, calcolo del numero moli dalla massa in grammi, calcoli utilizzando il volume molare. Esperienze di gruppo: pesata di un numero di moli determinato di ferro, acqua, cloruro di sodio; Disidratazione del solfato di rame pentaidrato e calcolo del numero di molecole di acqua di cristallizzazione; Preparazione del cloruro di sodio acido cloridrico più idrossido di sodio; Preparazione del solfato di rame pentaidrato ossido di rame più acido solforico; Preparazione del sale di Mohr polvere di ferro più acido solforico e prodotto di reazione più solfato ammonico MATERIALE E RISCHI Esperienze di gruppo: Pesata numero Ferro, cloruro di sodio, La polvere di ferro risulta infiammabile moli acqua ferro e sale; tre vetrini di acqua evitare l uso di fiamme libere, il solfato di orologio o navicelle e spatole rame pentaidrato risulta nocivo evitare la Disidratazione del solfato di rame; Solfato di rame dispersione delle polveri, l drossido di Bilancia tecnica, una capsula, pentaidrato sodio risulta corrosivo per contatto, evitare 4

5 treppiede con retina, pinza per crogiolo, bacchettina Preparazione del cloruro di sodio; bilancia tecnica un becher da 250 ml, treppiede con retina, pinza per becher Preparazione del solfato di rame; Bilancia tecnica, piastre riscaldanti almeno quattro sotto cappa becher da 250 ml, pipetta graduatala 5 ml con propipetta(solo una per tutta la classe), cilindro graduato da 50 ml filtro a pieghe imbuto sostegno pinza per becher cristallizzatore piccolo Preparazione del sale di Mohr ; Bilancia tecnica, piastre riscaldanti almeno quattro sotto cappa, beuta da 250 ml, pipetta graduata da 5 ml con propipetta cilindro graduato da 50 ml filtro a pieghe imbuto sostegno cristallizzatore piccolo Idrossido di sodio puro, soluzione di acido cloridrico 0,5 M Ossido di Rame, acido solforico concentrato Ferro in polvere acido solforico concentrato, solfato ammonico il contatto con la pelle L acido solforico concentrato è molto corrosivo e reagisce in modo violento con piccole quantità di acqua, prelevare con vetreria asciutta sotto cappa e trasferire con precauzione e lentamente per far avvenire la reazione, l ossido di rame risulta nocivo evitare la dispersione delle polveri Prestare attenzione alle piastre riscaldanti il contatto accidentale o per distrazione con la pelle provoca gravi ustioni, controllare il corretto utilizzo del bunsen capelli lunghi legati dietro la nuca e distanza di sicurezza del viso CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI DAL 15 APRILE AL 23 APRILE: Esperienza dimostrativa elementi del primo gruppo: reazione del sodio e del potassio in acqua, prove di conducibilità elettrica, osservazioni di caratteristiche fisiche. Esempi illustrati per gli elementi del settimo gruppo. Esperienza dimostrativa elementi del primo gruppo: Due becher coperti con vetrino, bisturi o coltellino, operare sotto cappa Il sodio, potassio e acqua fenolftaleina al 1% Il sodio e il potassio sono Corrosivi e infiammabili, evitare il contatto con la pelle, evitare il contatto con acqua la reazione è molto violenta, dalle prove si sviluppano vapori nocivi dovuti alla combustione del petrolio che ricopre gli elementi operare sotto cappa STRUTTURA ATOMICA DAL 23 APRILE AL 10 MAGGIO. Esperienza dimostrativa e di gruppo: utilizzo dello spettroscopio. osservazione dello spettro di emissione dei singoli elementi. Esperienza di gruppo: saggi alla fiamma Bunsen, spettroscopio, tavolozza di porcellana, bacchettina con filo di acciaio, provetta e portaprovette Acido cloridrico 0,5 M Cloruro di sodio, Cloruro di litio Cloruro di potassio Cloruro di calcio Cloruro di stronzio,bario cloruro rame solfato 5 Si utilizzano minime quantità di sostanze evitando la dispersione e l inalazione delle polveri se possibile operare sotto cappa, il cloruro di bario risulta tossico utilizzare minime quantità evitando la dispersione delle polveri, il solfato di rame il cloruro di stronzio, cloruro di litio risultano nocivi evitare la dispersione delle polveri, il cloruro di calcio risulta corrosivo evitare il contatto, operare proteggendo gli occhi con mascherina, l acido cloridrico 0,5 M risulta

6 leggermente corrosivo sviluppa vapori nocivi sulla fiamma, tuttavia la concentrazione bassa evita la presenza di forti concentrazioni di vapori nocivi, nei laboratori privi di aspiratore sul posto di lavoro è opportuno tenere le finestre aperte per consentire una adeguata aerazione del locale STRUMENTI E METODI PER SVOLGERE LE ESPERIENZE PROPOSTE OGNI ALUNNO, A SCOPO PROTETTIVO, DOVRÀ INDOSSARE UN CAMICE DI TESSUTO PIUTTOSTO SPESSO, 100% COTONE, POSSIBILMENTE BIANCO, SU UNA TARGHETTA SI DEVE RIPORTARE NOME COGNOME E CLASSE Le esperienze saranno svolte dagli alunni in gruppo di due, ogni bancone servirà non più di quattro gruppi, e per ogni bancone vi sarà un responsabile nominato dal docente. Prima di ogni esperienza di gruppo l insegnante effettuerà una dimostrazione, per meglio far comprendere il metodo pratico da utilizzare nelle varie operazioni, e per evidenziare i possibili rischi derivanti: 1. Dalle sostanze. Per evidenziare la manipolazione corretta saranno lette le etichette di pericolosità, i codici R ed S in alcuni casi sarà consultata la scheda di sicurezza, 2. Dal procedimento operativo evidenziando i casi di pericolo esempio oggetti caldi..ustioni 3. Da comportamento scorretto. Per sottolineare ad esempio la pericolosità di un movimento brusco VERIFICHE E VALUTAZIONE Per ogni esperienza svolta, lo studente dovrà compilare una relazione, adottando la prassi spiegata dall insegnante, su un modulo appositamente predisposto (metodo per compilare una relazione, allegato 1). La prassi richiesta prevede una divisione per punti, e l alunno deve esprimersi in modo tecnico e sintetico. Solo per le prime relazioni gli alunni utilizzeranno un modulo prestampato (allegato 2). La relazione individuale sarà svolta in classe valutata con un voto sul registro Periodicamente saranno inoltre effettuate verifiche scritte-orali riguardanti il programma svolto e le esperienze effettuate. Per la valutazione sarà adottata la griglia del registro di classe con voti da uno a dieci Prof. Franco Mannarino 6