I.I.S. N. BOBBIO DI CARIGNANO - PROGRAMMAZIONE PER L A. S. 2017-18 DISCIPLINA: SCIENZE NATURALI (LICEO SCIENTIFICO E LICEO SPORTIVO) CLASSE TERZA COMPETENZE DISCIPLINARI CHIMICA Acquisire i concetti di base della disciplina ed elaborarli attraverso il linguaggio formale della chimica. Saper individuare e spiegare le differenze che caratterizzano le descrizioni macroscopiche e microscopiche. Saper descrivere l atomo attraverso i diversi modelli. Saper riconoscere e saper descrivere i criteri di periodicità. Saper applicare il modello che permette di rappresentare i legami e le strutture chimiche. Dimostrare di aver compreso il significato qualitativo e quantitativo delle formule chimiche. ABILITÀ Conoscere i modelli di Thomson, Rutherford e Bohr Conoscere i motivi di critica ai vari modelli Sapere ciò che per ciascun modello è risultato valido ed applicabile ancora adesso Capire il concetto di energia potenziale ed applicarlo all atomo di Bohr Sapere perché oggi non è più valido il discorso orbite in base al principio d indeterminazione di Heisenberg Sapere il significato dei numeri quantici ed il range di valori in cui operano Saper costruire la configurazione elettronica dei principali elementi (i primi venti) Saper localizzare sul SPdE un elemento in base alla sua configurazione elettronica Saper correggere eventuali configurazioni che non rispettino l ordine di riempimento degli orbitali Sapere la regola dell ottetto in riferimento al riempimento degli orbitali p Sapere spiegare la variabilità degli elementi di transizione in relazione all instabilità degli orbitali d. Classificare un elemento sulla base delle sue principali proprietà, alla posizione che occupa nella tavola periodica e alla sua struttura elettronica CONOSCENZE/CONTENUTI ORGANIZZATI PER MODULI Modelli atomici Cenni sulle caratteristiche della luce. Il modello di Bohr. Principio di indeterminazione di Hainsemberg. I numeri quantici. Configurazione elettronica la configurazione elettronica degli elementi. Il sistema periodico Le caratteristiche principali degli elementi. Le periodicità; i gruppi più rappresentativi.
Descrivere come Mendeleev arrivò a ordinare gli elementi Mettere a confronto i criteri di classificazione del XIX secolo con l ordinamento in base a Z crescente Mettere in relazione la struttura elettronica, la posizione degli elementi e le loro proprietà periodiche Riconoscere il tipo di legame esistente tra gli atomi, data la formula di alcuni composti Scrivere la struttura di Lewis di semplici specie chimiche Individuare le cariche parziali in un legame covalente polare Spiegare la geometria assunta da una molecola nello spazio in base al numero di coppie solitarie e di legame dell atomo centrale Scrive le formule limite di una determinata struttura chimica Utilizzare il modello dell ibridazione degli orbitali per prevedere la geometria di una molecola e viceversa Utilizzare il diagramma dell energia degli orbitali molecolari per spiegare le proprietà magnetiche dell ossigeno Stabilire la polarità di una molecola sulla base delle differenze di elettronegatività e della geometria Spiegare la miscibilità di due o più sostanze in base alla natura delle forze intermolecolari Mettere in relazione le proprietà fisiche delle sostanze alle forze di legame Proprietà periodiche: raggio atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. I legami chimici La regola dell ottetto. I legami: ionico, covalente e metallico. I legami deboli. La geometria molecolare. La teoria del legame di valenza e La teoria dell orbitale molecolare. Risonanza e orbitali ibridi. Le forze intermolecolari: forze di Van Der Waals, legame idrogeno.
COMPETENZE DISCIPLINARI BIOLOGIA Possedere i contenuti fondamentali della biologia, padroneggiandone il linguaggio, le procedure e i metodi di indagine anche attraverso l organizzazione e l esecuzione di attività sperimentali Possedere l abitudine al ragionamento rigoroso e all applicazione del metodo scientifico Saper analizzare e utilizzare i modelli delle scienze biologiche Saper riconoscere o stabilire relazioni Saper ricondurre l osservazione dei particolari a dati generali (dai componenti al sistema, dal semplice al complesso) e viceversa Saper applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale, anche per porsi in modo critico e consapevole di fronte ai temi di carattere scientifico e tecnologico della società attuale Conoscere la nomenclatura degli idracidi, degli ossiacidi, degli ossidi dei metalli e dei non metalli. Saper confrontare la nomenclatura tradizionale e IUPAC Saper scrivere correttamente le reazioni di formazione dei vari composti Saper dissociare gli acidi monoprotici e poliprotici. Saper costruire i sali di uno stesso acido combinato con metalli differenti Saper formulare un composto a partire dalla nomenclatura e viceversa ABILITÀ Saper descrivere gli esperimenti di Griffith e di Hershey e Chase, che hanno permesso di scoprire il ruolo del DNA come depositario dell informazione genetica. Saper descrivere la struttura degli acidi nucleici quali polimeri di nucleotidi Saper spiegare le differenze strutturali tra le molecole di DNA e RNA Saper descrivere i contributi dei diversi scienziati alla costruzione del modello tridimensionale del DNA. Saper spiegare come la regola di Chargaff è correlata alla struttura del DNA. Saper rappresentare la struttura tridimensionale di una molecola di DNA. Cogliere l importanza dell appaiamento specifico delle basi complementari nel processo di duplicazione del DNA Nomenclatura La valenza e il numero di ossidazione. La classificazione dei composti inorganici. Le formule chimiche e i nomi dei composti. Nomenclatura IUPAC e tradizionale di: ossidi, idruri, sali binari, idrossidi, ossiacidi, sali ternari, residui ionici. CONOSCENZE/CONTENUTI ORGANIZZATI PER MODULI Biologia molecolare del gene Esperimenti di Griffith e di Hershey e Chase. Struttura del DNA. Differenze tra DNA e RNA. La duplicazione del DNA Duplicazione del DNA. Telomeri. Riparazione degli errori.
Saper spiegare perché la duplicazione del DNA è un processo semi-conservativo Comprendere il meccanismo di duplicazione del DNA, sapendo motivare l azione degli enzimi specifici coinvolti. Saper spiegare in dettaglio come avviene la duplicazione del DNA, distinguendo la sintesi del filamento veloce e quella del filamento lento Comprendere la struttura e la funzione dei telomeri. Saper descrivere i meccanismi che correggono gli errori causati da fattori ambientali o avvenuti durante la duplicazione del DNA Saper descrivere il flusso dell informazione genetica nella cellula, tramite i processi di trascrizione e traduzione Saper spiegare il significato della relazione tra un gene e un enzima, tra un gene e una proteina e tra un gene e un polipeptide. Saper spiegare le regole che stabiliscono la corrispondenza tra i codoni dell RNA e gli amminoacidi delle proteine Saper utilizzare il dizionario del codice genetico. Saper descrivere le principali fasi che portano alla produzione dell RNA. Saper spiegare il ruolo dell mrna Saper descrivere come negli eucarioti l mrna viene modificato prima di uscire dal nucleo Saper spiegare la differenza tra introni ed esoni. Comprendere il ruolo di tutte le molecole coinvolte nel processo di trascrizione e traduzione Il passaggio dell informazione genetica dal DNA all RNA alle proteine Relazione gene-proteina. Codice genetico. Sintesi proteica: trascrizione e traduzione. Le mutazioni.
Capire le funzioni dei diversi tipi di RNA Comprendere la relazione tra codone, anticodone e amminoacido. Saper descrivere la struttura e la funzione dei ribosomi. Saper spiegare come inizia il processo di traduzione Saper descrivere le tappe che portano all allungamento della catena polipeptidica Comprendere che cosa provoca la terminazione della traduzione Saper riassumere e schematizzare i principali stadi dei processi di trascrizione e traduzione in una cellula eucariote. Saper descrivere le principali categorie di mutazioni, le relative cause e le possibili conseguenze. Saper spiegare la differenza tra regolazione ed espressione genica Saper descrivere il meccanismo di regolazione dell operone lac. Saper descrivere e confrontare i meccanismi di regolazione dell operone lac, dell operone trp e degli operoni controllati da attivatori. Con riferimento agli eucarioti, riconoscere che il differenziamento cellulare è una diretta conseguenza dell espressione differenziale dei geni. saper spiegare in che modo il DNA è compattato all interno dei cromosomi Saper spiegare in che modo la spiralizzazione del DNA influenza l espressione genica. Saper descrivere il complesso di trascrizione di un gene in una cellula eucariote, in particolare, identificare il ruolo delle sequenze La regolazione dell espressione genica La regolazione genica nei procarioti: l operone. La regolazione genica negli eucarioti. (cenni)
COMPETENZE DISCIPLINARI SCIENZE DELLA TERRA Analizzare i fenomeni terrestri riconoscendo nelle varie forme i concetti di evoluzione e interdipendenza Sviluppare l uso di appropriati strumenti del linguaggio chimico-fisico nella descrizione dei processi Elaborare le opportune correlazioni tra i fenomeni geologici e geofisici in generale, i viventi e l evoluzione Contestualizzare ricerche e modelli nei quadri socio-culturali del passato e dell attualità di controllo nella regolazione dell espressione genica. Capire come un gene può codificare per più di un polipeptide Saper descrivere il processo e il ruolo dello splicing alternativo. Comprendere che solo una piccola percentuale del genoma umano codifica per le proteine. ABILITÀ Saper descrivere le strutture minerali in relazione ai caratteri chimico-fisici Descrivere la varietà dei minerali silicati con appropriati riferimenti chimici e terminologici Saper ricostruire il quadro generale dei processi litogenetici Spiegare i differenti ambiti di studio della tettonica e della stratigrafia Presentare la struttura delle rocce magmatiche in relazione alle caratteristiche chimiche e al tipo di cristallizzazione Saper descrivere il processo di cristallizzazione frazionata spiegando la conseguente differenziazione chimica Saper presentare i diversi processi litogenetici sedimentari con appropriati esempi di rocce Distinguere gli ambienti di sedimentazione in base al vario tipo di facies sedimentarie Saper presentare il quadro metamorfico con opportuni esempi di rocce CONOSCENZE/CONTENUTI ORGANIZZATI PER MODULI I materiali della Terra solida I minerali I principali minerali che formano le rocce della crosta terrestre Le rocce e la loro classificazione L origine delle rocce ignee La formazione delle rocce sedimentarie Le rocce metamorfiche e la loro origine Il ciclo delle rocce