Programma di Chimica. Classi 4^A e 4^G. Anno Scolastico 2013/2014

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1 Programma di Chimica Classi 4^A e 4^G Anno Scolastico 2013/2014 1) La quantità chimica: la mole - La massa di atomi e molecole - Massa atomica e massa molecolare - Contare per moli - Formule chimiche e composizione percentuale - Il volume molare e l equazione di stato dei gas perfetti 2) Le particelle dell atomo - La natura elettrica della materia - La scoperta delle proprietà elettriche - Le particelle fondamentali dell atomo - La scoperta dell elettrone - L esperimento di Rutherford - Il numero atomico identifica gli elementi - Le trasformazioni del nucleo - I tipi di decadimento radioattivo e la legge del decadimento - Approfondimenti su fissione e fusione nucleare e sull applicazione delle radiazioni in diagnostica 3) La struttura dell atomo - La doppia natura della luce - La luce degli atomi - L atomo di Bohr - La doppia natura dell elettrone - L elettrone e la meccanica quantistica - Numeri quantici e orbitali - Dall orbitale alla forma dell atomo - L atomo di idrogeno secondo la meccanica quantistica - La configurazione degli atomi polielettronici 4) Il sistema periodico - La classificazione degli elementi - Il sistema periodico di Mendeleev - La moderna tavola periodica - Le proprietà periodiche degli elementi - Metalli, non metalli e semimetalli 5) I legami chimici - L energia di legame - I gas nobili e la regola dell ottetto - Il legame covalente; il legame covalente dativo; il legame covalente polare - Il legame ionico - Il legame metallico - La tavola periodica e i legami tra gli elementi - La forma delle molecole e la teoria VSEPR 6) Le nuove teorie del legame - I limiti della teoria di Lewis

2 - Il legame chimico secondo la meccanica quantistica - Le molecole biatomiche secondo la teoria del legame di valenza - L ibridazione degli orbitali atomici - La teoria degli orbitali molecolari e i suoi vantaggi 7) Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia - Molecole polari e apolari - Le forze dipolo-dipolo e le forze di London - Il legame a idrogeno - Legami a confronto - Classificazione e struttura dei solidi - Proprietà intensive dello stato liquido 8) Classificazione e nomenclatura dei composti - Valenza e numero di ossidazione - La classificazione dei composti inorganici - Nomenclatura e proprietà dei composti binari - Nomenclatura e proprietà dei composti ternari 9) La crosta terrestre: minerali e rocce - I minerali - Le rocce - Rocce magmatiche o ignee - L origine dei magmi - Rocce sedimentarie - Rocce metamorfiche - Il ciclo litogenetico - Approfondimento sul marmo di Carrara 10) Le soluzioni - Soluzioni acquose ed elettroliti - La concentrazione delle soluzioni - Le proprietà colligative - La tensione di vapore nelle soluzioni: la legge di Raoult - L innalzamento ebullioscopico e l abbassamento crioscopico - Osmosi e pressione osmotica - La solubilità e le soluzioni sature - Solubilità, temperatura e pressione - Colloidi e sospensioni - Approfondimento sulla dialisi 11) Le reazioni chimiche - Le equazioni di reazione - I calcoli stechiometrici - Reagente limitante e reagente in eccesso - La resa di reazione - I vari tipi di reazione: sintesi; decomposizione; scambio o spostamento; doppio scambio - Esperimento sulle reazioni di doppio scambio 12) Trasferimento di energia - Come varia l energia chimica del sistema durante le reazioni - Il primo principio della termodinamica - Le reazioni di combustione - Il calore di reazione e l entalpia

3 - Trasformazioni spontanee e non spontanee - L entropia e il secondo principio della termodinamica - L energia libera 13) Le reazioni di ossido-riduzione - L importanza delle reazioni di ossido-riduzione - Ossidazione e riduzione: cosa sono e come si riconoscono - Reazioni redox particolari - Come si bilanciano le reazioni redox - Equivalenti e normalità nelle reazioni redox 14) La velocità di reazione - Che cos è la velocità di reazione - La costante cinetica - Fattori che influiscono sulla velocità di reazione - La teoria degli urti - L energia di attivazione - Il meccanismo di reazione 15) L equilibrio chimico - L equilibrio dinamico - L equilibrio chimico: anche i prodotti reagiscono - La costante di equilibrio - Il principio di Le Chatelier 16) Acidi e basi - Le teorie sugli acidi e le basi - La ionizzazione dell acqua - La forza degli acidi e delle basi - Come calcolare il ph di soluzioni acide e basiche - Come misurare il ph - La titolazione - L idrolisi - Le soluzioni tampone - Esperimenti sulla titolazione e sull idrolisi 17) L elettrochimica - La chimica dell elettricità - Reazioni redox spontanee e non spontanee - Le pile - La scala dei potenziali standard di riduzione - Spontaneità delle reazioni redox - La corrosione - L elettrolisi e la cella elettrolitica - Esperimenti sulla pila e la cella elettrolitica 18) Dal carbonio agli idrocarburi - I composti organici - Gli idrocarburi saturi: alcani e cicloalcani - L isomeria - La nomenclatura degli idrocarburi saturi - Proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi saturi - Gli idrocarburi Insaturi: alcheni e alchini - Gli idrocarburi aromatici

4 - Approfondimenti sui polimeri vinilici e gli idrocarburi aromatici policiclici Siena 03/06/2014 Insegnante

5 PROGRAMMA DI CHIMICA E LABORATORIO PROPEDEUTICO DI SCIENZE CHIMICHE, FISICHE E MATEMATICHE CLASSE I E LICEO SCIENTIFICO ANNO SCOLASTICO 2013/2014 Modulo I Chimica Misure e grandezze Gli stati fisici della ma I sistemi omogenei e i sistemi eterogenei I passaggi di stato I principali metodi di separazione e miscuglio sostanze Le trasformazioni fisiche della materia Le trasformazioni chimiche della materia Gli Atomi i legami e le reazioni(* i contenuti teorici verranno appresi attraverso l approccio sperimentale da effettuare durante il corso dell anno) Laboratorio propedeutico alla Scienze Chimiche, Fisiche e Naturali La preparazione degli esperimenti, la loro esecuzione e la rielaborazione, attraverso una relazione, verranno effettuati nel corso delle trentatre settimane della durata dell anno scolastico Esperimenti su volume e massa in numero di sei/sette Esperimenti sulle proprietà caratteristiche delle sostanze Esperimenti su solidificazione e fusione Esperimento: il punto di ebollizione Esperimento: la densità dei solidi, dei liquidi Esperimenti sulla solubilità Esperimento: soluzione di un solido nell acqua Esperimento: confronto delle concentrazioni sature Esperimento: effetto della temperatura sulla solubilità Esperimento sulla separazione delle sostanze Esperimento sulla distillazione frazionata Esperimento sulla separazione di un miscuglio di solidi Esperimento sulla cristallizzazione frazionata Esperimento cromatografia su carta Gli elementi: saggi alla fiamma di alcuni elementi Siena, 03/06/2014 L insegnante Antonella LAMIONI

6 Antonella LAMIONI Programma di scienze Classe III B e III E anno scolastico ) BIOLOGIA MOLEOLARE GENETICA Gregor Mendel: novità nel metodo di analisi scientifica; prima, seconda e terza legge; quadrato di Punnet; Modalità di interazione tra gli alleli: poliallelia, dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia; Modalità di interazione tra i geni; Relazioni tra geni e cromosomi; Determinazione cromosomica del sesso; Esperimenti di Griffith, Avery, Hershey e Chase; Struttura e duplicazione del DNA, telomeri, correzione degli errori di duplicazione; Esperimento di Beadle e Tatum sulla neurospora crassa, trascrizione, traduzione; Mutazioni; Genetica dei virus: ciclo litico e ciclo lisogeno, virus a RNA; Ricombinazione genica nei procarioti; plasmidi e trasponi; Operoni: regolazione dell espressione genica; Regolazione prima, durante e dopo la trascrizione: sue conseguenze sullo sviluppo embrionale; Anticorpi come esempio di versatilità del genoma eucariotico; Tecnica del DNA ricombinante e spiegazione della clonazione; esempio di Dolly; Genoteche, DNA sintetico, sequenziamento del genoma, nuove frontiere della biotecnologia; 2) I VIVENTI E LA LORO STORIA: Origine della vita, scala geocronologica, panoramica delle tappe della storia della vita; Classificazione linneana, tassonomia, filogenesi, caratteri analoghi e omologhi; Regno monera: classificazioni di batteri e archei, loro effetti su altri organismi; Evoluzione della cellula eucariotica, classificazione dei protisti unicellulari; Regno funghi e alghe; Regno vegetali: Piante non vascolari: antocerote, epatiche e briofite; Prime piante vascolari: licopodi, equiseti e felci;

7 Piante con semi: angiosperme e gimnosperme; Approfondimento su tessuti di foglia, fusto e radice; Regno animali: Organizzazione generale degli animali, piani strutturali del loro corpo; Spugne e Cnidari, Vermi, Anellidi e Molluschi, Artropodi (approfondimento sulle api), Echinodermi, Cordati (Urocordati, Cefalocordati, Emicefalocordati), Vertebrati acquatici (Agnati e Pesci, questi ultimi a loro volta divisi in Condroitti e Osteitti), Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi; 3) ANATOMIA E FISIOLOGIA UMANA: Descrizione dei vari tessuti; Sguardo di insieme sui vari organi, sistemi e apparati; Omeostasi; Struttura dell endoscheletro umano; Apparato digerente (approfondimento sulla biochimica del metabolismo dei carboidrati, dei lipidi, delle proteine e dei composti azotati) Apparato respiratorio; Apparato cardiovascolare; Apparato urinario ed equilibrio idrosalino; Sistema linfatico e immunità; Sistema endocrino e meccanismo di azione degli ormoni; Apparato riproduttore e sviluppo; Sistema nervoso; Siena 03/06/2014

8 Insegnante Antonella LAMIONI PROGRAMMA DI SCIENZE Classe II E Anno scolastico MODULO 1: LA CHIMICA DELLA NATURA La tavola periodica: metalli, non metalli, semimetalli, proprietà periodiche. L atomo: numero atomico, numero di massa, modelli atomici, configurazione elettronica, esperimento del tubo di Crooks, legame ionico e legame covalente. Molecola d acqua: legame a idrogeno, capillarità, calore specifico, tensione superficiale, densità, solvente universale. MODULO 2: BIOLOGIA Biomolecole: caratteristiche generali, composti del carbonio, gruppi funzionali, isomeri, struttura e funzione carboidrati, struttura e funzione proteine, struttura e funzione delle proteine, struttura e funzione dei lipidi, struttura e funzione acidi nucleici. Cellula: unità fondamentale della vita, cellule procariotiche e eucariotiche e caratteristiche, cellule animali e vegetali, organuli della cellula, citoscheletro, strutture extracellulari e l adesione tra cellule. La cellula e il lavoro: scambio di energia, principi della temodinamica, molecola di ATP, enzimi, struttura delle membrane biologiche, regolazione delle sostanze in entrata e uscita della cellula, diffusione semplice, osmosi, diffusione facilitata, trasporto attivo, endocitosi, esocitosi. Metabolismo energetico: vie metaboliche, reazioni redox, glicolisi, fermentazione, ciclo di krebs, respirazione cellulare, trasporto degli elettroni, fosforilazione ossidativa, collegamenti tra le vie metaboliche, sport e doping. La fotosintesi: introduzione fotosintesi, fase luminosa, fase oscura, adattamenti alle piante. La riproduzione: riproduzione sessuata e asessuata, ciclo cellulare, mitosi, meiosi, anomalie crosmosomiche. MODULO 3: LA STORIA DEI VIVENTI Origine della vita: continenti, atmosfera primordiale, clima della terra, tappe della storia della vita, filogenesi, alberi filogenetici, caratteri della specie. Regno monera: procarioti, versatilità dei procarioti, classificazione batteri e archei, effetti dei procarioti sull ambiente. Eucarioti: classificazione generale, protisti unicellulari, sporozoi, ciclo della malaria, protisti simili ai funghi, alghe unicellulari.

9 Siena 03/06/2014 Insegnante Antonella LAMIONI