ISISS TEODOSIO ROSSI -Programmazione Dipartimento di Scienze A.S. 2015/2016
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1 ISISS TEODOSIO ROSSI -Programmazione Dipartimento di Scienze A.S. 2015/2016 INDIRIZZO: BIENNIO ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE DISCIPLINA SCIENZE INTEGRATE: CHIMICA Competenze Abilità Conoscenze Esegue semplici misure che esprime con le unità del Sistema Internazionale. Definisce le grandezze massa, peso, volume, densità, associando a ciascuna le opportune unità di misura. Conosce la differenza tra grandezze intensive ed estensive. Spiega con esempi la differenza tra grandezze fondamentali e derivate. Attribuisce ad un materiale il corretto stato di aggregazione (solido, liquido, aeriforme). Conosce le definizioni di sistema, fase, sistema omogeneo, sistema eterogeneo. Sa che i termini omogeneo/eterogeneo sono riferiti all aspetto macroscopico del sistema. Illustra le differenze tra miscugli e sostanze pure. Sa che, secondo la teoria di Dalton, il carattere distintivo dei diversi elementi è la massa atomica. Riconosce l esistenza di molecole formate sia da atomi uguali sia da atomi diversi. Calcola la massa molecolare di sostanze di cui è data la formula. Definisce la grandezza fondamentale quantità di sostanza e la mole, unità di misura corrispondente. Usa la tabella delle masse atomiche per il calcolo delle masse molari. Conosce il valore della costante di Avogadro, NA, e applica le relazioni n = m/m, n = Nmolecole/NA. Osservare, descrivere e analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle varie forme i concetti di sistema e complessità PRIMO BIENNIO Primo anno Conoscere il campo di indagine della chimica, il metodo scientifico, il linguaggio per descrivere le proprietà e le trasformazioni della materia. Conoscere le grandezze massa, peso, volume, densità, associando a ciascuna le opportune unità di misura. Conoscere la differenza tra grandezze intensive ed estensive. Conoscere la differenza tra grandezze fondamentali e derivate. Conoscere l esistenza di forme di energia che dipendono dalle caratteristiche microscopiche della materia. Conoscere gli stati di aggregazione della materia e i passaggi di stato. Conoscere le definizioni di sistema omogeneo, eterogeneo e sostanza pura. Conoscere la differenza tra molecole di elemento e molecole di composto. Conoscere il concetto di massa atomica e di massa molecolare. Conoscere la grandezza fondamentale quantità di sostanza e la mole, unità di misura corrispondente. Conoscere l opera di Mendeleev, consapevole del criterio ordinatore per masse atomiche crescenti. Conoscere le proprietà chimico-fisiche dei gruppi principali. Conoscere le definizioni di raggio atomico, energia di prima ionizzazione e affinità elettronica; spiegare la variazione nel gruppo e nel periodo di queste proprietà.
2 Descrive l opera di Mendeleev, consapevole del criterio ordinatore per masse atomiche crescenti. Descrive le proprietà chimico-fisiche dei gruppi principali. Sa che gli elementi sono disposti in ordine crescente di numero atomico. Sa che le indagini spettroscopiche hanno rivelato l esistenza dei sottolivelli s, p, d, f ; individua nella tavola periodica i blocchi di elementi corrispondenti a tali sottolivelli. Definisce il raggio atomico, l energia di prima ionizzazione e l affinità elettronica; spiega la variazione nel gruppo e nel periodo di queste proprietà. Descrive il legame covalente fra atomi. Scrive la struttura di Lewis di specie chimiche i cui atomi formano legami covalenti singoli e multipli. Individua le cariche parziali in un legame covalente polare. Descrive il legame ionico. Spiega la differenza fra concentrazione % in massa e concentrazione % in volume; definisce la molarità. Distingue ossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi e idracidi. Conosce e applica le regole per la determinazione del numero di ossidazione. Nota la formula, assegna il nome tradizionale e IUPAC a ossidi, anidridi, idruri, idracidi, con l eccezione degli ossiacidi e degli idrossidi di cui conosce la sola nomenclatura tradizionale. Sa come scrivere la formula grezza di ossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi e idracidi, nota la valenza degli elementi che li costituiscono. Sa come scrivere le formule di sali binari e ternari, neutri e acidi. Conosce le regole di nomenclatura Conoscere la simbologia di Lewis. Sapere perché gli atomi si legano. Conoscere i legami tra atomi e molecole (legame covalente puro e polare, ionico, metallico). Conoscere la differenza fra concentrazione % in massa e concentrazione % in volume; conoscere la definizione di molarità di una soluzione. Secondo anno Conoscere il concetto di numero di ossidazione. Conoscere le principali classi di composti inorganici e le regole di nomenclatura IUPAC (solo per i composti binari) e tradizionale. Conoscere il corretto significato di formule e coefficienti. Conoscere la classificazione delle reazioni chimiche. Conoscere il bilanciamento delle reazioni chimiche e saper effettuare semplici calcoli stechiometrici. Conoscere il concetto di velocità di una reazione chimica. Conoscere i parametri che influenzano la velocità di una reazione. Conoscere il concetto di energia di attivazione. Conoscere i concetti di equilibrio dinamico, costante di equilibrio e il principio dell equilibrio mobile. Conoscere le teorie acido/base di Arrhenius, di Brønsted- Lowry, di Lewis. Conoscere il significato del prodotto ionico dell acqua. Conoscere il significato e saper calcolare il ph di una soluzione acquosa. Conoscere la differenza tra acidi e basi forti e deboli. Conoscere il concetto di indicatore e di titolazione acidobase. Conoscere i concetti di ossidazione, riduzione, anodo e catodo. Conoscere il metodo della variazione del numero di ossidazione per il bilanciamento delle reazioni di ossido-
3 tradizionale dei sali. Sa classificare e bilanciare correttamente le reazioni chimiche. Sa effettuare semplici calcoli stechiometrici. Descrive semplici esempi in cui l osservazione/misura di una proprietà del sistema dà indicazioni sulla velocità di scomparsa dei reagenti o di formazione dei prodotti. Illustra i parametri che influenzano la velocità di una reazione. Descrive gli effetti di un catalizzatore. Descrive la condizione di equilibrio in situazioni dell esperienza quotidiana. Applica la legge di azione di massa. Argomenta la posizione dell equilibrio sulla base del valore della costante. Enuncia il principio di Le Châtelier e valuta gli effetti sull equilibrio della variazione di uno dei parametri indicati dal principio stesso. Sa che la definizione di acido/base si è ampliata nel tempo, fino a comprendere tutte le situazioni possibili. Classifica una sostanza come acido/base di Arrhenius, di Brønsted-Lowry, di Lewis. Definisce e interpreta il prodotto ionico dell acqua. Attribuisce a una soluzione il carattere acido/basico, noti i valori di [H*] o [OH ]. Ordina una serie di specie chimiche in base al criterio dell acidità crescente. Calcola il ph di soluzioni di acidi/basi. Sa che ciascun indicatore presenta uno specifico intervallo di viraggio. Riconosce che, nelle titolazioni acido-base, il punto di viraggio deve corrispondere al ph del punto equivalente. Individua l agente ossidante e l agente riducente in base alla variazione del numero di ossidazione dei riduzione. Conoscere e descrivere la pila di Daniell. Conoscere e saper utilizzare la tabella dei potenziali standard per il calcolo della differenza di potenziale fra coppie redox. Conoscere il fenomeno dell elettrolisi.
4 Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di materia e di energia a partire dall esperienza reagenti. Bilancia le reazioni col metodo della variazione del numero di ossidazione. Descrive nel dettaglio la pila di Daniell. Utilizza la tabella dei potenziali standard per il calcolo della differenza di potenziale fra coppie redox. Descrive l elettrolisi. Riconosce che in entrambi i tipi di celle il catodo e l anodo sono rispettivamente l elettrodo di riduzione e di ossidazione. Distingue tra energia termica e calore. Conosce le diverse scale termometriche e stabilisce relazioni fra i valori. Disegna e interpreta le curve di riscaldamento/raffreddamento delle sostanze pure. Spiega il significato delle soste termiche. Sceglie tra decantazione, filtrazione, centrifugazione, distillazione, estrazione e cromatografia la tecnica più adatta per la separazione dei componenti di un miscuglio. Classifica una trasformazione come fisica o chimica sulla base di semplici osservazioni sperimentali. Sa che le leggi chimiche hanno valore universale e permettono di prevedere i comportamenti della materia. Descrive un semplice esperimento che esemplifichi la legge di Lavoisier. Distingue tra elementi e composti. Descrive la legge di Proust con un semplice esperimento o con la combinazione di oggetti di uso quotidiano, a rappresentare una reazione di sintesi. Descrive la legge di Dalton con un semplice esperimento o con la combinazione di oggetti di uso quotidiano. PRIMO BIENNIO Primo anno Conoscere la differenza tra energia termica e calore. Conoscere le scale termometriche. Conoscere le curve di riscaldamento e di raffreddamento delle sostanze pure. Conoscere la tecniche per la separazione dei componenti di un miscuglio (decantazione, filtrazione, centrifugazione, distillazione, estrazione e cromatografia). Conoscere la differenza tra una trasformazione fisica e chimica. Conoscere la legge di Lavoisier. Distinguere tra elementi e composti. Conoscere le leggi di Proust e di Dalton. Conoscere la teoria atomica di Dalton. Conoscere la differenza tra simboli e formule, atomo e molecola. Conoscere i modelli atomici di J. J. Thomson e di Rutherford. Conoscere i concetti di numero atomico e numero di massa. Conoscere il concetto di isotopo. Conoscere la radiazione elettromagnetica e le grandezze che la caratterizzano (lunghezza d onda, frequenza). Conoscere la differenze tra spettro continuo e spettro a righe.
5 Spiega come la teoria atomica dia una interpretazione delle leggi ponderali. Distingue tra simboli e formule. Descrive il modello atomico di J. J. Thomson. Individua i punti di forza e le criticità del modello di Rutherford. Utilizza Z e A per stabilire quanti nucleoni siano presenti nell atomo di una determinata specie. Determina la massa atomica come valore medio in funzione della composizione isotopica dell elemento. Utilizza i valori di λ per determinare la posizione di una radiazione nello spettro elettromagnetico; distingue tra radiazioni monocromatiche e policromatiche. Interpreta il concetto di quantizzazione dell energia e le transizioni elettroniche nell atomo secondo il modello di Bohr. Rappresenta graficamente la configurazione elettronica a gusci degli atomi. Classifica i sistemi in aperti, chiusi, isolati. Collega la variazione di entalpia al carattere esotermico/endotermico di una reazione. Definisce l energia libera e interpreta correttamente l equazione di Gibbs. Conoscere il modello atomico di Bohr Conoscere livelli e sottolivelli energetici e le regole per la costruzione della configurazione elettronica (principio dell Aufbau, principio di Pauli, regola di Hund). Secondo anno Conoscere le definizioni di sistema aperto, chiuso, isolato. Conoscere la definizione di reazione esotermica ed endotermica. Conoscere le definizioni di entalpia ed entropia. Conoscere e interpretare correttamente l equazione di Gibbs.
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