DIPARTIMENTO di CHIMICA

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1 ISTITUTO TECNICO STATALE GRAZIA DELEDDA - MAX FABIANI Chimica, Materiali e Biotecnologie Costruzioni, Ambiente e Territorio Grafica e Comunicazione DIPARTIMENTO di CHIMICA CURRICOLO DI ISTITUTO INDIRIZZO: CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE DISCIPLINA: CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE Docenti: Michele Angeloro, Linda Babini, Elisabetta Benci, Rosella Bianchi, Marinella Burolo, Natale Codispoti, Luciana Micheli, Marco Nevyjel, Manuela Rosolini, Andrea Sessanta o Santi, Maristella Stefenato, Erika Stubel, Giulio Vicari. 1

2 INDIRIZZO: CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE SANITARIE Secondo biennio CLASSE: TERZA PREMESSA Il docente di Chimica analitica e strumentale concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: Riconoscere gli aspetti geografici, ecologici, territoriali dell ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche e sociali, culturali e le trasformazioni avvenute nel corso del tempo Padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alle sicurezze nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio Intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo Orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione alla sicurezza sui luoghi di lavoro e di vita sia alla tutela dell ambiente e del territorio Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto. 2

3 MODULO 1: SOLUZIONI e ANALISI GRAVIMETRICA PERIODO: settembre-ottobre COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) X acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni x elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Definizione e classificazione delle soluzioni. Unità di misura di concentrazione: %m/m, %V/V, %m/v, m/v e M. Solubilità e soluzione satura. Dipendenza della solubilità dalla temperatura. Sali poco solubili e Kps. Ione comune e precipitazione selettiva. Calcoli stechiometrici. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Preparazione di una soluzione a data concentrazione (%V/V, %m/v, m/v e M) con pesata di soluto solido. Preparazione di una soluzione per diluizione. Soluzioni sature e cristallizzazione. Precipitazione quantitativa di un sale poco solubile. Preparazione di una soluzione a data concentrazione (%V/V, %m/v, m/v e M) con pesata di soluto solido. Preparazione di una soluzione per diluizione. Determinazione della solubilità a varie temperature del cloruro di ammonio Preparazione di una soluzione satura di vari Sali Cristallizzazione del solfato di rame con diverse tecniche Determinazione del KpS dell ossalato di calcio Effetto dello ione comune Principi di analisi quantitativa gravimetrica Precipitazione del solfato di bario o del cloruro di argento RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Saper eseguire i calcoli stechiometrici sulle soluzioni (concentrazione, quantità di soluto, moli, corpo di fondo, diluizioni, solubilità, Kps, ). Correlare le proprietà di una soluzione e di un precipitato alla struttura microscopica e all equilibrio dinamico. TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper preparare una soluzione (scelta di strumenti e attrezzatura, corretta sequenza delle operazioni da compiere). Essere in grado di svolgere un analisi gravimetrica e presentare i risultati mediante una relazione tecnica. Saper scegliere la vetreria corretta per preparare una soluzione Saper calcolare la quantità di soluto per preparare una soluzione con concentrazione espressa nelle varie unità di misura Saper usare le bilance in dotazione al laboratorio di chimica Saper svolgere un attività di laboratorio inerente a solubilità, soluzione satura Saper fare una cristallizzazione corretta Applicare i concetti di KpS e di ione comune ad un esperienza di laboratorio Saper seguire una procedura per fare un analisi gravimetrica e saper discutere i dati ottenuti e capire i punti critici della metodica utilizzata 3

4 Chimica organica, biologia anatomia (scelta dell attrezzatura corretta, utilizzare una procedura di laboratorio, interpretazione dei risultati METODOLOGIE: x Lezioni frontali Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate x Attività laboratoriali x Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: xscritto x Orale x Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 4

5 MODULO 2: REAZIONI CHIMICHE PERIODO: novembre e dicembre COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Formule chimiche: significato macro e microscopico, elementi/composti/sostanze, atomi e molecole. Nomenclatura (IUPAC e tradizionale). Reazioni chimiche : significato macro e microscopico, bilanciamento, relazioni ponderali e agenti limitanti. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Semplici reazioni chimiche: valutazione della resa. Principi di chimica analitica : strumentazione di base Esempi di reazioni di precipitazione da prevedere in base alle tabelle di solubilità Uso delle reazioni di precipitazione come metodi di analisi qualitativa: Riconoscimento di ioni come: argento, cloruro, bario, solfato, alluminio, ferro ecc. RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Chimica organica, biologia, anatomia (scelta dell attrezzatura corretta, utilizzare una procedura di laboratorio, interpretazione dei risultati) METODOLOGIE: x Lezioni frontali Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali X Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): Saper attribuire il nome corretto a comuni composti inorganici. Saper determinare la formula corretta dal nome di un composto. Saper scrivere correttamente una reazione chimica e bilanciarla. TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper scegliere e utilizzare l opportuna attrezzatura di laboratorio per svolgere una reazione chimica. Saper prevedere se da una reazione si forma un precipitato Saper applicare concetti di base di chimica analitica nelle attività laboratoriali collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: xscritto x Orale xpratico Altro: 5

6 PROGETTI: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) MODULO 3: EQUILIBRIO CHIMICO PERIODO: gennaio - febbraio COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) X acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni x elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Reazioni chimiche reversibili e concetto di equilibrio. Saper scrivere la costante di equilibrio di una reazione. Costante di equilibrio. Saper prevedere e spiegare l effetto di una perturbazione su una Principio di Le Chatelier e fattori che influenzano l equilibrio. situazione di equilibrio e la variazione della Keq con la temperatura. Reazioni eso ed endotermiche e dipendenza di Keq dalla temperatura. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Reazioni di equilibrio e spostamento dell equilibrio con i fattori che ne influenzano la posizione. Fattori che influenzano l equilibrio della reazione tra solfocianuro di ammonio e cloruro ferrico Equilibrio cromato/bicromato Equilibrio di dissociazione del cloruro rameico Equilibrio acido- base: ammoniaca/ fenolftaleina (introduzione) Equilibrio di solubilità di una soluzione satura di cloruro di ammonio o di cloruro di sodio (collegamento con mod. 1) Equilibrio di cloruro di cobalto in soluzione acquosa TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper eseguire correttamente le esperienze di laboratorio proposte. Saper riferire e commentare le variazioni osservate al variare dei parametri sperimentali, fornendo una spiegazione (anche a livello microscopico) del fenomeno. Sapere quali fattori influenzano un equilibrio e saperli utilizzare nelle esperienze proposte Saper interpretare i risultati delle esperienze eseguite esponendoli in relazioni di laboratorio RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) 6

7 Chimica organica, biologia, fisiologia METODOLOGIE: x Lezioni frontali x Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali X Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: xscritto x Orale x Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 7

8 MODULO 4: ACIDI e BASI PERIODO: febbraio - marzo COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Definizione di acido e base secondo Arrhenius e Lowry-Broensted (e Lewis). Autoprotolisi dell acqua e Kw. Definizione di ph. Calcolo del ph in soluzioni di acidi e basi forti. Calcolo del ph in soluzioni di acidi e basi e deboli. Reazione di neutralizzazione. Cenni sulla composizione e sulle proprietà delle soluzioni tampone. Saper collegare la scala del ph all acidità/basicità di una soluzione. Saper calcolare il ph di soluzioni di acidi e basi, forti e deboli. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Preparazione di soluzioni acide e basiche. Misura del ph e indicatori. Titolazioni acido-base. Introduzione all analisi volumetrica: principi e strumentazione Teoria degli indicatori: preparazione di indicatori naturali e misura di ph Preparazione di soluzioni di acidi e basi forti Titolazioni acido forte base forte Titolazione dell aceto commerciale Titolazione dell acido lattico nel latte TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper determinare il ph di una soluzione. Saper determinare mediante una titolazione la concentrazione di una soluzione incognita e la quantità di acido o base presente. Saper valutare i dati sperimentali di un analisi volumetrica e redigere una relazione tecnica. RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Biotecnologie di quinta ( ac. Lattico prodotto da fermentazione) Chimica organica, biologia anatomia (scelta dell attrezzatura corretta, utilizzare una procedura di laboratorio, interpretazione dei risultati METODOLOGIE: collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: 8

9 x Lezioni frontali Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali X Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: xscritto x Orale x Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 9

10 MODULO 5: TERMODINAMICA E CINETICA CHIMICA PERIODO: aprile e maggio COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Entalpia di reazione. Energia di legame e calcolo dell entalpia di reazione. Profilo di reazione, reazioni eso e endotermiche. Energia di attivazione e velocità di reazione. Teoria degli urti. Fattori che influenzano una reazione chimica. Entropia ed energia libera di Gibbs. Spontaneità di una reazione. Saper calcolare l entalpia di una reazione chimica a partire dalle energie di legame. Saper delineare il profilo di reazioni lente/veloci ed eso/endotermiche. Saper calcolare il ΔG di una reazione a una data temperatura (noti ΔH e ΔS) e discutere le condizioni di spontaneità al variare della temperatura. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Valutazione qualitativa e/o quantitativa dell effetto dei diversi fattori sulla velocità di reazioni chimiche. Reazioni eso ed endotermiche: dissoluzione d cloruro di ammonio, di cloruro di litio, di urea, di acidi forti e di basi forti Grado di suddivisione dei reagenti: marmo e polvere di marmo Effetto di temperatura, concentrazione e catalizzatore sulla reazione permanganato e acido ossalico Effetto di temperatura e concentrazione sulla reazione bicromato di potassio e ioduro di potassio Effetto della concentrazione sulla reazione acido cloridrico e zinco Esempio di autocatalisi: permanganato di potassio e acqua ossigenata TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper spiegare la variazione di velocità di una reazione al variare dei singoli fattori presi in considerazione. Saper eseguire esperienze di laboratorio che dimostrino quanto studiato in teoria RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Chimica organica, biologia anatomia (scelta dell attrezzatura corretta, utilizzare una procedura di laboratorio, interpretazione dei risultati collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica 10

11 METODOLOGIE: x Lezioni frontali x Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: VERIFICHE: xscritto x Orale x Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 11

12 MODULO 6: SICUREZZA PERIODO: tutto l anno scolastico COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Etichettatura. Rischio. Schede di sicurezza. Trattamento e smaltimento dei rifiuti. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Regole di comportamento negli spazi di laboratorio. Definizione di rischio pericolo danno prevenzione Buona prassi di laboratorio (norme di comportamento) Scheda di sicurezza Etichette Sostanze tossiche, cancerogene, mutagene, teratogene, infiammabili, esplosive, corrosive Simboli di pericolosità secondo il sistema GHS DPI,DPC Smaltimenti di rifiuti RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Tutte le materie che coinvolgono l uso di sostanze chimiche e di strumenti METODOLOGIE: x Lezioni frontali Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Mantenere sempre in laboratorio un comportamento corretto e conforme alle norme di sicurezza. Saper prevedere il rischio legato a ciascuna attività di laboratorio e attuare le misure per prevenire situazioni di pericolo. collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: xscritto x Orale x Pratico Altro: 12

13 Altro: (specificare): PROGETTI: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 13

14 INDIRIZZO: CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE ARTICOLAZIONE: BIOTECNOLOGIE SANITARIE Secondo biennio CLASSE: QUARTA PREMESSA Il docente di Chimica analitica e strumentale concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: Riconoscere gli aspetti geografici, ecologici, territoriali dell ambiente naturale ed antropico, le connessioni con le strutture demografiche, economiche e sociali, culturali e le trasformazioni avvenute nel corso del tempo Padroneggiare l uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alle sicurezze nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio Intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo Orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione alla sicurezza sui luoghi di lavoro e di vita sia alla tutela dell ambiente e del territorio Nb: I saperi essenziali ed irrinunciabili sono indicati in grassetto. 14

15 MODULO 1: EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE ACQUOSA PERIODO: settembre - novembre COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Acidi e basi forti. Equilibri di dissociazione di acidi e basi deboli. Influenza di altri ioni sull equilibrio. Soluzioni tampone: ph e pk. Idrolisi di sali di acidi o basi deboli. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Preparazione di soluzioni di acidi o basi deboli e di soluzioni tampone. Misure di ph. Titolazioni acido-base e curve di titolazione. Preparazione di soluzioni a ph noto Determinazione del ph delle soluzioni preparate con vari indicatori e con phmetro Preparazione di soluzioni tampone e verifica dalla loro efficacia Idrolisi di Sali Titolazione con il metodo del doppio indicatore di carbonato di sodio con acido cloridrico, di carbonato di sodio e bicarbonato di sodio con acido cloridrico, di carbonato di sodio e idrossido di sodio con acido cloridrico Determinazione dell alcalinità di un acqua minerale Saper calcolare il ph di una soluzione acida o basica. Saper argomentare lo spostamento di un equilibrio in presenza di acidi o basi. Saper calcolare il ph di una soluzione tampone e della stessa quando viene aggiunto un acido o una base forte. TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper misurare il ph di una soluzione in modi diversi. Saper preparare un determinato volume di soluzione a ph noto. Saper scegliere attrezzature e strumentazione di laboratorio in base al grado di precisione richiesto. Saper prevedere che tipo di idrolisi danno vari Sali Applicare il metodo del doppio indicatore per determinare l alcalinità di acque destinate ad uso umano RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Fisiologia ( sistemi tampone dell organismo umano), igiene (acque ad uso umano), biologia METODOLOGIE: x Lezioni frontali collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: XScritto XOrale X Pratico 15

16 x Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali X Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 16

17 MODULO 2: REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE, PILE ed ELETTROLISI PERIODO: dicembre-febbraio COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Reazioni di ossido riduzione. Bilanciamento. Agenti ossidanti e riducenti: scala di reattività. Celle elettrochimiche. Potenziali standard. Equazione di Nernst e pile a concentrazione. Elettrolisi ed elettrodeposizione: analisi di alcuni processi industriali. Saper bilanciare una reazione di ossidoriduzione (anche con le semireazioni). Saper calcolare il potenziale di una pila in condizioni standard. Saper applicare correttamente l equazione di Nernst. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO Analisi volumetrica redox. Permanganometria e iodometria. Pila Daniell. Celle elettrochimiche. Voltametro di Hofmann. Analisi potenziometriche. Costruzione di una scala di reattività di agenti ossidanti e riducenti Redox spontanee: costruzione della pila Daniell e della pila a concentrazione Redox non spontanee: elettrolisi dell acqua con voltametro di Hoffmann Applicazioni dell elettrolisi: purificazione del rame, ramatura di un oggetto metallico Corrosione e protezione del ferro Analisi potenziommetriche: titolazione dell acido acetico con idrossido di sodio, titolazione di un acido poliprotico: ac. Fosforico Titolazioni redox: permanganatometria- determinazione delle sostanze organiche in un acqua con il metodo di Kubel, determinazione dell ossigeno disciolto in, un acqua con titolazione con tiosolfato di sodio, determinazione per via iodometrica del titolo in ipoclorito di sodio di una varechina commerciale TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper costruire una pila e misurarne il potenziale. Saper interpretare i dati sperimentali e confrontarli con i calcoli teorici. Essere in grado di valutare la reazione redox più indicata in base all analisi da effettuare. Saper costruire una scala di reattività di agenti ossidanti e riducenti Saper costruire una pila Applica praticamente l elettrolisi Saper in quali condizioni avviene la corrosione del ferro Saper applicare le redox in analisi volumetrica, saper segiure una metodica ufficiale per la determinazione di sostanze in un acqua 17

18 RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Biologia, chimica organica igiene METODOLOGIE: x Lezioni frontali x Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: XScritto X Orale X Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 18

19 MODULO 3: EQUILIBRI DI FASE. PERIODO: marzo - aprile COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Diagrammi di fase. Proprietà colligative: abbassamento della tensione di vapore, abbassamento crioscopico e innalzamento ebulloscopico, pressione osmotica. Gas ideali (proprietà macroscopiche e modello microscopico): equazione di stato, leggi isoterma, isobara e isocora. Limiti di applicabilità della legge. ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO verifica dell innalzamento ebullioscopico con soluzioni sature di vari Sali verifica dell abbassamento crioscopico con soluzioni sature di vari Sali TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE Saper relazionare sui dati evinti dalle esperienze su ebullioscopia e crioscopia RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) biologia METODOLOGIE: x Lezioni frontali x Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: XScritto X Orale X Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 19

20 MODULO 4: CROMATOGRAFIA E SPETTROMETRIA PERIODO: maggio - giugno COMPETENZE: (si fa riferimento alle linee guida, indicarle tutte e crocettarle nel singolo modulo) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fisiche individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali CONOSCENZE (con specificazione dei CONTENUTI) Principi di cromatografia e classificazione delle tecniche cromatografiche. Spettro elettromagnetico ed interazione luce-materia. Spettro ESPERIENZE TECNICO-PRATICHE/DI LABORATORIO TECNICO-PRATICHE SPECIFICHE cromatografia su carta di alcuni metalli pesanti saper descrivere i vari metodi cromatografici e saper scegliere il descrizione dello spettrofotometro UV/visibile metodo più corretto pe ogni tipo di analita scansione di una soluzione di permanganato di potassio saper descrivere e utilizzare uno spettrofotometro UV/visibile determinazione dei fosfati in un acqua dopo aver costruito la retta di taratura saper descrivere altri metodi spettroscopici RACCORDI INTERDISCIPLINARI (Conoscenze/contenuti) Chimica organica ( cromatografia dei pigmenti delle foglie, cromatografia su carta di aminoacidi) biologia(costruzione della curva di crescita batterica, metodi di conta batterica), biochimica ( analisi enzimatiche, determinazione di sostanze organiche), patologia ( analisi del sangue, delle urine, analisi immunologiche) METODOLOGIE: x Lezioni frontali Lezioni interattive Lezioni dialogate Interazione con facilitatori, esperti o tutor, visite guidate X Attività laboratoriali X Esercitazioni pratiche Esercitazioni ed esperienze guidate Cooperative learning Apprendimento cooperativo Altro: (specificare): PROGETTI: collegare tra loro le conoscenze acquisite nelle varie materie in cui è prevista attività tecnico-pratica VERIFICHE: XScritto X Orale X Pratico Altro: AZIONI ASL (PER LE CLASSI DEL TRIENNIO) 20