PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE DI DIPARTIMENTO

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1 ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE ALESSANDRO ROSSI - VICENZA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA ANNUALE DI DIPARTIMENTO ANNO SCOLASTICO VICENZA 10/10/2014 CLASSE 5 ACH DIPARTIMENTO DI CHIMICA DIPARTIMENTO DI CHIMICA ANNO SCOLASTICO MATERIA Tecnologie chimiche, principi di automazione e di organizzazione industriale Docenti : Maurizio Zanetti, Nicola Fantetti PROGETTO DIDATTICO DELLA DISCIPLINA In relazione a quanto richiesto dal Piano dell Offerta Formativa si definiscono i seguenti obiettivi in termini di: CONOSCENZE Le conoscenze riguardano gli aspetti relativi al processo e agli impianti per produrre composti chimici su scala industriale. In particolare: distillazione e rettifica, estrazione con solventi, recupero di aeriformi mediante lavaggio, la regolazione automatica nell impiantistica chimica. COMPETENZE Le competenze per risolvere problemi di natura chimica nell ambito dell attività produttiva e dei servizi. Saper fornire corretti elementi di valutazione relativamente agli aspetti chimici, chimico-fisici, economici ed impiantistici di un processo chimico. CAPACITÀ Acquisire capacità operative relativamente alla conduzione degli impianti di produzione. Le capacità di interpretare un processo chimico e acquisire un linguaggio tecnico adeguato. Pagina 1 di 11

2 1. CONTENUTI DISCIPLINARI MINIMI ESPOSTI PER MODULI - UNITÀ DIDATTICHE PERIODI DI ATTUAZIONE - DURATA MODULO 0- Chimica Industriale Acido solforico e processo cloro-soda Settembre- Ottobre (10 ore) MODULO 1- Regolazione automatica degli impianti chimici Unità didattica n 1: Generalità sul controllo automatico Il controllo automatico:anello di regolazione in retroazione. I controllori ed il controllo ON- OFF. Rappresentazione anelli di regolazione. Elementi di misura. Sensori e segnali. Simbologia UNICHIM. Ottobre (5 ore) Modulo 2 Distillazione e rettifica Unità didattica n 1 : La distillazione: tensione di vapore, liquidi miscibili, immiscibili e parzialmente miscibili Unità didattica n 2 : Curva di equilibrio, curva di ebollizione e di rugiada, miscele azeotropiche Unità didattica n 3 : Colonna di rettifica, bilancio termico e ponderale di un piatto, numero di piatti effettivi, bilancio ponderale e termico della colonna di rettifica, determinazione dell altezza e del diametro della colonna Unità didattica n 4:Funzionamento di una colonna di rettifica, regolazione colonna di frazionamento, tipi di colonne di rettifica Unità didattica n 5:Tecniche particolari di distillazione: estrattiva,in corrente di vapore, Distillazione ed evaporazione. Equilibrio tra liquidi e vapori. Metodi di distillazione. Tensione di vapore ed ebollizione.miscele di liquidi miscibili, miscele di liquidi immiscibili e parzialmente miscibili. Curva di equilibrio. Distillazione semplice e differenziale. La colonna di rettifica: costruzione e funzionamento. Bilancio termico e ponderale di un piatto. Condizioni termiche alimentazione. Numero piatti effettivi. Determinazione altezza e diametro della colonna. Apparecchi ausiliari della colonna di rettifica. Regolazione colonna. Colonna a frazionamento discontinuo. Colonna di esaurimento. Colonne a riempimento. Distillazione estrattiva. Distillazione azeotropica. Distillazione in corrente di vapore. Ottobre- Novembre- Dicembre (40 ore) Modulo 3 Estrazione con solvente Unità didattica n 1 : Estrazione liquido-liquido, diagrammi ternari Unità didattica n 2 : Estrazione a multipli stadi in equicorrente e controcorrente Unità didattica n 3 : Apparecchi per l estrazione liquido-liquido Unità didattica n 4 : Lisciviazione: estrazione solido-liquido, metodi grafici, apparecchi di lisciviazione Pagina 2 di 11

3 Generalità sui processi d estrazione. Estrazione liquido-liquido. Legge del processo d estrazione liquido-liquido. Diagrammi ternari. Applicazione dei diagrammi ternari nell operazione di estrazione. Apparecchi per l estrazione liquido-liquido: monostadio e multistadio. Lisciviazione: estrazione solido liquido. Metodi grafici. Estrazione solido-liquido a multipli stadi in controcorrente. Apparecchi di lisciviazione. Gennaio- Febbraio- Marzo(35 ore) Modulo 4 Recupero di aeriformi mediante lavaggio Unità didattica n 1 :Assorbimento: colonne a piatti e a riempimento 2. METODOLOGIE Generalità sui processi di sottrazione di aeriformi dai miscugli. Assorbimento in equicorrente e controcorrente. Teoria dell assorbimento. Apparecchi usati nella operazione di lavaggio. Assorbitori a superficie. Assorbitore a cascata.colonne a piatti. Colonne a riempimento. Impianti di lavaggio. Marzo- Aprile(15 ore) Lezione frontale Svolgimento in classe e a casa di un ampio numero di esercizi graduati in difficoltà 3. MATERIALI DIDATTICI Libro di testo Appunti dell insegnante Manuale tecnico 4. TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE DI VERIFICA prove scritte, interrogazioni TIPO DI VERIFICA PRIMO PERIODO numero minimo SECONDO PERIODO numero minimo COMPITI di 2 ore 2 2 Orali GRIGLIE DI VALUTAZIONE quella approvata dal Collegio Docenti (riportata nel POF) Pagina 3 di 11

4 ALLEGATO A CALCOLO TEMPI PER VERIFICHE E RECUPERO CURRICOLARE TIPO DI VERIFICA PRIMO PERIODO N SECONDO PERIODO N ORE TOTALI COMPITI di 2 ore x 2 = 8 Orali ORE TOTALI PER VERIFICHE ( minimo ) 18 PRIMO PERIODO SECONDO PERIODO ORE TOTALI RECUPERO CURRICOLARE (minimo) ORE ORE TOTALI PER VERIFICHE E RECUPERO C 26 TEMPO DISPONIBILE PER LA DIDATTICA Il tempo netto disponibile per la didattica risulta statisticamente uguale a circa l 80 % del monte ore annuo complessivo. Per ottenere Il tempo disponibile per lo svolgimento del programma minimo indicato nei Moduli ( tempo di lezione) si dovrà poi detrarre dal tempo netto quello relativo alle verifiche ed al recupero curricolare sopra determinato. NUMERO DI ORE SETTIMANALI DELLA MATERIA 5 MONTE ORE ANNUO COMPLESSIVO (su 200 gg.) A = 200 / 6 x 5 = 166 ORE NETTE DISPONIBILI PER LA DIDATTICA B = 80% di A = 133 ORE PER VERIFICHE E RECUPERO CURRICOLARE C = 26 TEMPO DI LEZIONE (aula + laboratorio) = B C = = 107 ( per programma minimo ) Se il programma minimo non richiede tutto il tempo di lezione disponibile, le ore non impegnate possono ovviamente essere usate dal singolo docente per ampliamenti approfondimenti - altre verifiche -. ANNO SCOLASTICO MATERIA Chimica Analitica e strumentale DIPARTIMENTO DI CHIMICA Docente: Cristina Dalla Vecchia, Francesco Propato PROGETTO DIDATTICO DELLA DISCIPLINA Pagina 4 di 11

5 In relazione a quanto richiesto dal Piano dell Offerta Formativa si definiscono i seguenti obiettivi in termini di: CONOSCENZE gli studenti conosceranno il funzionamento delle principali attrezzature per l analisi chimica strumentale, sapranno descrivere i metodi di analisi divisi per tipologia, conosceranno i principali strumenti chimici e sapranno leggere ed applicare un metodo analitico rispettando le norme di sicurezza. COMPETENZE Sapranno lavorare con sicurezza in un laboratorio, effettuare determinazioni strumentali seguendo i metodi ufficiali, preparare reagenti e campioni, mantenere in efficienza le attrezzature. Saranno in grado di effettuare i calcoli necessari per determinare i risultati delle analisi e di indicare il metodo strumentale più adatto per l analisi di una determinata sostanza. Sapranno maneggiare attrezzature anche fragili o delicate con sicurezza e competenza. CAPACITÀ Saranno in grado di reperire in letteratura ed applicare metodi strumentali di analisi, anche di sostanze di cui non conoscono le proprietà. Sapranno di applicare le indicazioni di un manuale, lavorare in gruppo collaborando con efficienza, rispettando e valorizzando le capacità di ciascuno. Sapranno descrivere il lavoro svolto attraverso relazioni chiare e sintetiche, progettare e realizzare analisi per determinare la composizione di leghe metalliche, alimenti, acque. 1. CONTENUTI DISCIPLINARI ESPOSTI PER MODULI - UNITÀ DIDATTICHE PERIODI DI ATTUAZIONE - DURATA Modulo 1 METODI OTTICI Unità didattica n 1 : Radiazioni elettromagnetiche Unità didattica n 2 : Spettrofotometria UV/Visibile Unità didattica n 3 : spettrometria IR Unità didattica n 4 : spettrofotometria di assorbimento atomico Unità didattica n 5 : spettrofotometria di emissione atomica 1 Conosce nze di base di fisica Modulo METODI OTTICI Introduzione: radiazioni elettromagnetiche, transizioni energetiche, riflessione, rifrazione, diffusione, polarizzazione, interferenza, diffrazione, assorbimento, emissione. 1. Spettrofotometria UV/ visibile 2. Spettrofotometria IR 3. Spettrofotometria di assorbimento atomico Ottobre Dicembre (60 ore) Pagina 5 di 11

6 4. Spettroscopia di emissione atomica 2 Modulo 2 METODI ELETTROCHIMICI Unità didattica n 1 : potenziali elettrochimici Unità didattica n 2 : potenziometria Unità didattica n 3 : elettrogravimetria Unità didattica n 4 : conduttimetria 3 Modulo 1 1. Introduzione ai metodi elettrochimici, elettrodi e potenziale di elettrodo, celle galvaniche e pile, elettrodi di riferimento, per la misura del ph, del potenziale redox, elettrolisi, sovratensione. 2. Potenziometria 3. Elettrogravimetria 4. Conduttimetria Gennaio Marzo (60 ore) Modulo 3 - CROMATOGRAFIA Unità didattica n 1 : TECNICHE CROMATOGRAFICHE Unità didattica n 2 : Gascromatografia Unità didattica n 3 : HPLC 4 Moduli 1,2 1. Principi generali della separazione cromatografica: adsorbimento, ripartizione, fase mobile e fase stazionaria, esclusione, scambio ionico. 2. Gascromatografia 3. Cromatografia in fase liquida a elevate prestazioni Aprile Maggio (40 ore) Modulo 4 Analisi quantitativa strumentale Unità didattica n 1 : Misure Unità didattica n 2 : Trattamento dei dati Unità didattica n 3 : Analisi statistica dei dati 5 Modulo 1,2,3 1. La misura e i materiali di riferimento 2. Titolazioni 3. Retta di taratura 4. Metodo dell aggiunta 5. Trattamento statistico dei dati 6. Fonti di errore 7. Raccolta e sintesi dei dati 8. Probabilità e statistica Pagina 6 di 11

7 9. Correlazione e regressione lineare Modulo 5 LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA Unità didattica n 1 : Metalli e leghe Unità didattica n 2 : Acque Unità didattica n 3 : Alimenti moduli 1,2,3,4 1. Metalli e leghe 2. approfondimento: la corrosione 3. Determinazione gravimetrica del Silicio in leghe di ferro 4. Determinazione spettrofotometrica del Manganese negli acciai 5. Acque 6. approfondimento: classificazione delle acque e inquinamento delle stesse 7. determinazione spettrofotometrica dei nitrati 8. determinazione spettrofotometrica dei nitriti 9. alimenti 10. approfondimento su principi alimentari, additivi, contaminazioni, frodi, alimenti biologici, imballaggi, etichettatura, HACCP 11. Analisi spettrofotometrica degli oli d oliva ( K) 12. determinazione gravimetrica dell estratto secco e delle ceneri su campioni di vino 13. determinazione del grado alcolico su campioni di vino con ebulliometro di Malligand 14. determinazione potenziometrica dell acidità totale su campioni di alimenti 15. determinazione spettrofotometrica del ferro nel cacao, nel cioccolato, nel caffè. 16. Prove di analisi strumentale con il quantometro, lo spettrofotometro per assorbimento atomico ed il gascromatografo. 2. METODOLOGIE Nel corso dell anno verranno effettuate lezioni frontali, prove di laboratorio (per tutti i moduli), lavori di gruppo. 3. MATERIALI DIDATTICI Libro di testo Pagina 7 di 11

8 4. TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE DI VERIFICA Verranno effettuate prove di verifica formativa, seguite da eventuali recuperi, e di verifica sommativa comprendenti tra l altro verifiche scritte, orali, relazioni di laboratorio, test con domande a risposta multipla ed a risposta aperta, domande a risposta rapida, controllo dei compiti per casa. TIPO DI VERIFICA PRIMO PERIODO numero previsto SECONDO PERIODO numero previsto relazioni di laboratorio 2 2 interrogazioni GRIGLIE DI VALUTAZIONE quella approvata dal Collegio Docenti (riportata nel POF) ANNO SCOLASTICO MATERIA Chimica Organica Docente: Annalisa Scalvi - Nicola Fantetti DIPARTIMENTO DI CHIMICA PROGETTO DIDATTICO DELLA DISCIPLINA In relazione a quanto richiesto dal Piano dell Offerta Formativa si definiscono i seguenti obiettivi in termini di: CONOSCENZE Acquisizione di una conoscenza razionale dei principi sui quali si basa la chimica dei derivati del carbonio e della loro reattività attraverso l'esame dei meccanismi di reazione fondamentali Apprendimento dei metodi di analisi elementare qualitativa COMPETENZE Definire le principali caratteristiche dei microorganismi utilizzati nei processi fermentativi Descrivere un processo di fermentazione Eseguire un processo di fermentazione CAPACITÀ Acquisire una mentalità critica e scientifica,un uso razionale delle capacità memoniche al fine Pagina 8 di 11

9 di applicare le conoscenze teoriche alla risoluzione dei problemi. questo si esplica: in progettazione di un sperimento esecuzione e calcolo e valutazione dei risultati esecuzione dell esperimento (montaggio delle apparecchiature e manualità specifica nelle varie fasi di lavoro) CONTENUTI DISCIPLINARI ESPOSTI PER MODULI - UNITÀ DIDATTICHE PERIODI DI ATTUAZIONE - DURATA I contenuti e le durate dei moduli, basati su quelli minimi indicati nella Programmazione di Dipartimento, vanno tarati per la specifica classe di riferimento. Modulo 0 Ripasso degli argomenti fondamentali del quarto anno Stereochimica, SN1, SN2, Addizione elettrofila, radicalica, E1,E2 Settembre (3 ore) Modulo 1 Amminoacidi Proteine Modulo 0 Proprietà chimiche e fisiche, punto isoelettrico Determinazione struttura primaria,secondaria terziaria quaternaria sintesi peptidica e gruppi protettori Alcune proteine di maggior interesse Settembre- Ottobre (8 ore) Modulo 3 Acidi nucleici Modulo 0,1 Sintesi Metabolismo glicidi e lipidi Novembre (4 ore) Modulo 4 Struttura microrganismi Modulo 0,1,2 Cellula: struttura e composizione Moltiplicazione e condizioni di sviluppo dei microrganismi Respirazione, fermentazione processi microbici di interesse industriale e alimentare funghi Dicembre- Maggio (14 ore) Modulo 4 Laboratorio Pagina 9 di 11

10 Elettroforesi Estrazione DNA Processi fermentativi Tutto l'anno 2. METODOLOGIE Lezione frontale, lettura e comprensione del testo Coinvolgimento degli alunni in esercitazioni guidate e colloqui di adeguamento e recupero Correzione di esercizi proposti Svolgimento in classe e a casa di un ampio numero di esercizi graduati in difficoltà 3. MATERIALI DIDATTICI Libro di testo Appunti dell insegnante Altri testi più specifici Utilizzo di materiale informatico (LIM) 4. TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE DI VERIFICA prove scritte, interrogazioni, test, questionari, prove grafiche, quesiti a risposta multipla, esperienze di laboratorio con saggio incognito TIPO DI VERIFICA PRIMO PERIODO numero previsto SECONDO PERIODO numero previsto COMPITI teoria di 1 ore 3 3 PRIMO PERIODO SECONDO PERIODO ORE TOTALI RECUPERO CURRICOLARE (minimo) ORE TOTALE PER VERIFICHE E RECUPERO - ORE 14 TEMPO DISPONIBILE PER LA DIDATTICA Il programma minimo è basato sull utilizzo dell 80% del tempo netto disponibile per la didattica (classe + eventuale laboratorio) determinato come di seguito indicato : NUMERO DI ORE SETTIMANALI : 3 ORE ANNUALI TOTALI DA SVOLGERE (su 200 gg.) : 200 / 6 x 3 = 100 ORE PER VERIFICHE E RECUPERO (minimo) : 14 ORE EFFETTIVE disponibili per la didattica : 80% di 100 = 86 ( per programma minimo ) Pagina 10 di 11

11 ( ) ORE : 72 h didattica restano == 28 h per ampliamenti approfondimenti - altre verifiche - tutte le altre attività di Istituto 5. GRIGLIE DI VALUTAZIONE Riportare quanto indicato nella Programmazione minima di Dipartimento quella approvata dal Collegio Docenti (riportata nel POF) Pagina 11 di 11