PIANO DI LAVORO DEL PROFESSORE

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1 ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE IRIS VERSARI - Cesano Maderno (MB) PIANO DI LAVORO DEL PROFESSORE Indirizzo: LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO Scienze Applicate LICEO TECNICO ISTITUTO TECNICO Amministrazione Finanza e Marketing MATERIA: Scienze Naturali ANNO SCOLASTICO: 2014/15 PROF: ANNA ONOFRI Classe: 5 BS ELENCO DELLE UNITA DIDATTICHE/MODULI Num Titolo delle UNITA DIDATTICHE/MODULI 1 La chimica del carbonio 18 2 I gruppi funzionali e la loro reattività 9 3 Le basi della biochimica* 18 4 Il metabolismo energetico 18 5 Le biotecnologie* 21 6 I modelli della tettonica globale Totale delle ore di attività 99 **Per alcuni argomenti di questi moduli viene prevista una trattazione in lingua inglese Durata in ore data di presentazione: 31/10/2014 Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 1

2 1)La chimica del carbonio I legami chimici e la configurazione elettronica dell'atomo di Carbonio Le forze di attrazione intermolecolari Gli acidi e le basi secondo le teorie di Bronsted e di Lewis Verifica scritta strutturata. 18 ore 1. Cogliere la relazione tra la struttura delle molecole organiche e la loro nomenclatura 2. Cogliere l importanza della struttura spaziale nello studio delle molecole organiche 3. Cogliere il significato e la varietà dei casi di isomeria 1. Spiegare perché il carbonio è il componente principale di numerosi composti chimici di natura molto diversa tra loro 2. Saper prevedere la solubilità e altre proprietà fisiche delle molecole organiche, nota la loro struttura 3. Saper spiegare il meccanismo delle reazioni di addizione elettrofila, di sostituzione elettrofila. 1. Il carbonio e il legame covalente 2. L isomeria di struttura 3. L ibridazione del carbonio 4. Classificazione delle molecole organiche in base ai gruppi funzionali 5. Gli alcani: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche 6. Le reazioni degli alcani: sostituzione e ossidazione 7. I cicloalcani:nomenclatura e conformazioni (isomeria cistrans) 8. Gli alcheni: nomenclatura, isomeria cis-trans, reazioni di addizione. 9. L aromaticità del benzene (cenni) Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 2

3 2)I gruppi funzionali e la loro reattività Gli idrocarburi alifatici: nomenclatura e reazioni Elettrofili e nucleofili 9 ore 1. Saper classificare I composti carbonilici 2. Saper assegnare la classe di appartenenza al composto a partire dalla formula bruta e viceversa 3. Padroneggiare la nomenclatura di alcoli, fenoli ed eteri 4. Descrivere e utilizzare le proprietà chimiche e fisiche di alcoli, fenoli ed eteri 1. Saper prevedere la solubilità e altre proprietà fisiche delle molecole organiche, nota la loro struttura 2. Saper prevedere il comportamento chimico di una molecola conoscendone la struttura e i gruppi funzionali presenti 3. Descrivere le principali reazioni dei composti carbonilici e delle ammine 4. Saper progettare la produzione di un composto attraverso una catena di reazioni 1. I composti organici alogenati (alogenuri alchilici) 2. La nomenclatura e la classificazione degli alcoli, dei fenoli e degli eteri 3. Il legame idrogeno negli alcoli e l acidità degli alcoli 4. Le reazioni chimiche degli alcoli: eliminazione, sostituzione nucleofila, ossidazione 5. La nomenclatura e le proprietà fisiche di aldeidi e chetoni. 6. Le reazioni chimiche degli aldeidi e dei chetoni: addizione nucleofila, ossidazione e riduzione. 7. La nomenclatura e le proprietà fisiche degli acidi carbossilici. 8. Le reazioni chimiche degli acidi carbossilici: l'esterificazione. 9. La nomenclatura e le proprietà fisiche delle ammine e delle ammidi. 10. I composti eterociclici 11. I polimeri di sintesi Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 3

4 3) Le basi della biochimica I derivati ossigenati degli idrocarburi Le reazioni dei derivati ossigenati degli idrocarburi La stereoisomeria Verifica scritta strutturata. 18 ore 1. Confrontare la varietà dei monosaccaridi con la loro diversità molecolare 2. Utilizzare la rappresentazione di molecole di disaccaridi e polisaccaridi per spiegarne le proprietà 3. Individuare la varietà dei lipidi 4. Cogliere l unità e la varietà degli amminoacidi 5. Confrontare i diversi livelli strutturali delle proteine 6. Individuare i caratteri distintivi degli enzimi 7. Cogliere le caratteristiche dei nucleotidi e degli acidi nucleici 8. Descrivere le fasi della duplicazione del DNA 1. Saper distinguere i diversi legami glicosidici 2. Saper prevedere il comportamento chimico di una molecola conoscendone la struttura e i gruppi funzionali presenti 3. Saper riconoscere il carattere non polare / polare della catena laterale di un amminoacido, nota la sua struttura 4. Comprendere che al variare della sequenza degli amminiacido varia la natura della proteina 5. Comprendere le ragioni degli appaiamenti obbligati fra le basi azotate degli acidi nucleici. 1. I carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi 2. I lipidi: saponificabili e non saponificabili 3. Gli amminoacidi, i peptidi 4. Le strutture delle proteine e la loro attività biologica. 5. Gli enzimi 6. I nucleotidi e gli acidi nucleici.* 7. La duplicazione del Dna* 8. Il codice genetico e la sintesi proteica. *Per questi argomenti viene prevista una trattazione in lingua inglese secondo la metodologia CLIL Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 4

5 4) Il metabolismo energetico I composti ossigenati degli idrocarburi La reazioni dei composti ossigenati degli idrocarburi Le biomolecole Verifica scritta strutturata. 18 ore COMPETENZE ABILITÀ CONOSCENZE METODOLOGIA E STRUMENTI 1. Descrivere le fasi di un processo di ossidoriduzione 2. Descrivere le caratteristiche e le logiche del metabolismo cellulare 3. Individuare e motivare il ruolo dei principali coenzimi nel metabolismo 4. Descrivere e distinguere tra loro le modalità di regolazione del metabolismo 5. Descrivere il metabolismo completo degli zuccheri, dei lipidi e degli amminoacidi a livello molecolare e a livello anatomico 1. Saper distinguere le diverse fasi delle vie metaboliche 2. Saper prevedere l'andamento di una via metabolica al variare dei fattori e delle molecole coinvolte 3. Comprendere i fattori che regolano la glicemia 4. Comprendere i processi che regolano la glicogenolisi 5. Comprendere come la struttura dell'amminoacido influenzi il suo metabolismo 1. Anabolismo e catabolismo 2. I coenzimi NAD e FAD 3. Il metabolismo dei carboidrati: glicolisi, fermentazione, gluconeogenesi. 4. Il metabolismo dei lipidi. 5. Il metabolismo degli amminoacidi e degli acidi nucleici (cenni) 6. Il metabolismo terminale: il ciclo dell'acido citrico. 7. La produzione di energia: catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa 8. La regolazione delle attività metaboliche. presentazioni in Power Point, Materiale didattico integrativo. MODIFICHE Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 5

6 5) Le biotecnologie La struttura del DNA Il codice genetico La duplicazione del DNA Verifica scritta strutturata. 21 ore 1. Saper distinguere tra biotecnologie convenzionali e avanzate 2. Saper definire gli organismi transgenici e gli OGM 3. Saper fornire esempi di applicazione delle biotecnologie nell'ingegneria genetica in medicina, e nella industria agroalimentare, 4. Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione 1. Delineare le possibili conseguenze della mobilità di alcuni elementi genetici 2. Illustrare i protocolli utilizzati per costruire una " libreria genomica" 3. Illustrare i protocolli utilizzati per la costruzione di molecole del DNA ricombinante, anche graficamente, e spigarne i passaggi 4. Individuare i passaggi fondamentali degli esperimenti riguardanti la clonazione dei mammiferi 5. Spiegare in cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere applicata 6. Individuare e discutere l importanza delle biotecnologie agro-alimentari 1. Le colture cellulari 2. La transfezione cellulare* 3. Le cellule staminali * 4. Il DNA ricombinante 5. Gli enzimi di restrizione 6. La clonazione, l'amplificazione e sequenziamento del DNA 7. PCR e Real Time PCR* 8. L'analisi del DNA. 9. I Microarray* 10. L'analisi delle proteine. 11. L'ingegneria genetica e gli ogm. 12. Il ruolo dell RNA(RNAi)* 13. Le biotecnologie mediche 14. Le biotecnologie agrarie 15. Le biotecnologie ambientali *Per questi argomenti viene prevista una trattazione in lingua inglese secondo la metodologia CLIL Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 6

7 I modelli della tettonica globale La classificazione delle rocce Il vulcanesimo I terromoti Verifica scritta strutturata. 15 ore 1. Valutare criticamente 1. Spiegare il significato delle 1. La struttura interna della l informazione geologica zone d ombra delle onde P e Terra discriminando tra S 2. Il calore interno della Terra osservazioni, fatti, 2. collegare alle correnti 3. Il magnetismo terrestre ipotesi e teorie convettive la mobilità e 4. Le placche litosferiche l'attività della crosta terrestre; 5. Il movimento delle placche 2. Distinguere le attività 3. interpretare il ruolo della litosferiche sismiche, vulcaniche e tomografia sismica nello 6. La struttura dei fondali tettoniche inserendole in studio dell'interno della oceanici e la loro espansione un contesto più ampio di Terra; 7. I margini continentali dinamica terrestre 4. Comprendere l importanza 8. La collisione continentale del magnetismo fossile per determinare le inversioni di polarità magnetica 5. Analizzare e confrontare I fenomeni dei margini delle placche 6. Individuare i meccanismi alla base del movimento delle placche facendo riferimento Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 ai moti convettivi 7

8 SCHEMA DISTRIBUZIONE TEMPORALE DEI MODULI/UNITA DIDATTICHE DI SCIENZE MODULO/UNITA S ETTEMBRE OTTOBRE NOVEMBRE DICEMBRE GENNAIO FEBBRAIO MARZO APRILE MAGGIO GIUGNO 1. La chimica del carbonio X X 2. I gruppi funzionali e la loro reattività X 3. Le basi della biochimica X X 4. Il metabolismo energetico X X 5. Le biotecnologie X X 6. I modelli della tettonica globale X Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 8