ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2015/2016 Classe II^ A Amministrazione, Finanza e Marketing - RAGIONERIA Disciplina : SCIENZE INTEGRATE CHIMICA E LABORATORIO PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE Elaborata conformemente alle linee guida fissate con gli altri docenti dell Istituto della stessa disciplina. DOCENTI : Prof. REDOLFI Renzo Prerequisiti iniziali : Comprendere il significato del linguaggio di un testo scientifico di base. Utilizzare le quattro operazioni. Calcolo percentuale. Saper isolare una variabile in semplici equazioni. Saper tracciare,interpretare un grafico. COMPETENZE FINALI 1. riconoscere che un miscuglio è costituito da componenti diversi, ciascuno dei quali risponde in modo specifico alle tecniche di separazione 2. acquisire conoscenze sulle proprietà che caratterizzano gli stati della materia 3. effettuare, sulla base delle tecniche conosciute, la separazione dei componenti un miscuglio; 4. Interpretare una formula come espressione simbolica di un elemento o di un composto 5. Conoscere i simboli di sostanze pericolose e/o nocive. 6. -Conoscere l'attrezzatura di base del laboratorio chimico e il relativo campo di applicazione 7. Applicare le leggi di conservazione della massa e delle proporzioni definite al calcolo delle masse di sostanza coinvolte nelle reazioni. 8. utilizzare il concetto di mole per evidenziare le relazioni tra trasformazioni chimiche ed equazioni che le rappresentano, risolvendo semplici problemi stechiometrici; 9. Conoscere i nomi delle particelle subatomiche e le loro proprietà 10. conoscere il significato di numero atomico e di numero di massa,e di isotopo 11. saper descrivere il modello atomico di Thomson, di Rutherford e quello di Bohr 12. - Spiegare la struttura elettronica a livelli e sottolivelli di energia dell atomo. 13. -Saper interpretare la configurazione elettronica di un atomo. 14. Saper descrivere le esperienze svolte in laboratorio. 15. acquisire metodo per leggere, capire, interpretare testi/documenti scientifici 16. produrre una comunicazione efficace e pertinente sia orale sia scritta 17. lavorare con ordine e disciplina in laboratori scientifici 18. ricondurre un problema a modelli già acquisiti MODULI 1. Introduzione alla Chimica. 2. Trasformazioni fisiche della materia. 3. Le grandezze Massa atomica relativa, Numero di Avogadro e Mole 4. Trasformazioni chimiche delle sostanze e leggi ponderali. 5. Atomo : stuttura e modelli atomici. 6. Struttura dei composti, i legami primari 1
7. Le principali classi di composti inorganici MODULO 1 INTRODUZIONE ALLA CHIMICA Competenze finali del modulo -Conoscere i tratti distintivi della chimica e la sua importanza nella società contemporanea. -Comprendere la valenza educativa dello studio della chimica. -Conoscere le principali norme di prevenzione degli infortuni e i simboli di sostanze pericolose e/o nocive. -Conoscere l'attrezzatura di base del laboratorio chimico -Saper leggere le etichette dei prodotti con particolare attenzione ai simboli ed alle indicazioni di rischio e di - sicurezza. Le principali branche della chimica La chimica per la sopravvivenza ed il benessere dell'uomo (necessità alimentari, risorse energetiche, materiali,...). Primo approccio all'attività di laboratorio : regole per la sicurezza, simboli di pericolo, attrezzatura di base del laboratorio. SICUREZZA E LABORATORIO: Presentazione del laboratorio di chimica con costruzione di una mappa tes Norme di comportamento, nozioni basilari sulla sicurezza in un laboratorio di chimica utilizzo del laboratorio; Interpretazione etichette di sicurezza e corretta manipolazione dei prodotti chimici. VETRERIA ED ATTREZZATURE Vetreria usata in laboratorio, la classe di appartenenza, la capacità, l accuratezza e la precisione Apparecchiature di uso comune in laboratorio; MODULO 2 TRASFORMAZIONI FISICHE DELLA MATERIA Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Modulo1 Acquisire conoscenze sulle proprietà che caratterizzano gli stati della materia. Acquisire il concetto di miscela, distinguendo in particolare tra miscele eterogenee ed omogenee. Acquisire conoscenze sulle principali tecniche di separazione dei componenti di miscele eterogenee ed omogenee. Saper separare un miscuglio a più componenti, motivando le scelte delle tecniche da impiegare e cercando di prevedere i risultati. Interpretare una formula come espressione simbolica di un elemento o di un composto Conoscere la classificazione degli elementi come metalli, semimetalli, non metalli e le loro principali proprietà. Stati di aggregazione della materia. Miscele eterogenee ed omogenee. Dai miscugli alle sostanze pure: definizioni operative e procedimenti sperimentali di separazione. Le sostanze pure come elementi e composti. Classificazione degli elementi in metalli, semimetalli, non metalli, caratteristiche principali di alcuni elementi chimici. 2
Determinazione sperimentale del punto di fusione di alcuni composti ( Tiosolfato di Sodio) e relativa curva di riscaldamento e di raffreddamento. Filtrazione per gravità Cromatografia degli inchiostri di pennarelli, e di coloranti alimentari. Realizzazione sperimentale di distillazione semplice per separare i componenti di una soluzione ( Separazione di due componenti di un miscuglio mediante estrazione con solventi : introduzione all imbuto separatore suo utilizzo e caratteristiche Cristallizzazione di alcuni Sali. MODULO 3 LE GRANDEZZE MASSA ATOMICA RELATIVA, N AVOGADRO E MOLE Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Modulo1 e 2 - Conoscere il significato di massa atomica, massa molecolare e mole. - Utilizzare il concetto di massa atomica relativa e assoluta per risolvere semplici calcoli stechiometrici - Saper bilanciare equazioni chimiche. - Riconoscere i coefficienti come rapporto minimo tra il numero di particelle di reagenti e prodotti La mole come grandezza del S.I. Massa atomica e massa molecolare. Il numero di Avogadro. Calcoli stechiometrici semplici. Determinazione dell ordine di grandezza del Numero di Avogadro Volume molare dell idrogeno dalla reazione Mg + HCl MODULO 4 TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLE SOSTANZE E LEGGI PONDERALI Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Modulo1e 2e3 -Saper distinguere una reazione chimica con riferimento alla comparsa e simultanea scomparsa di sostanze e allo scambio di energia con l'ambiente -Saper leggere una equazione chimica evidenziando reagenti e prodotti -Applicare le leggi di conservazione della massa e delle proporzioni definite e al calcolo delle masse di sostanza coinvolte nelle reazioni. -Correlare le leggi ponderali all'ipotesi atomica di Dalton -Saper calcolare la composizione percentuale in un composto -Utilizzare strumenti per la misura di massa e di volume. -Effettuare esperienze sull'andamento della massa prima e dopo una trasformazione chimica. -Sintetizzare alcuni semplici composti binari, determinandone il rapporto in peso tra gli elementi componenti. Equazioni chimiche : reagenti e prodotti. Lavoisier e la legge di conservazione della massa. Bilanciamento di una equazione chimica Legge dei rapporti ponderali di combinazione (Proust) La teoria atomica di Dalton. 3
TRASFORMAZIONI CHIMICHE Osservazione di fenomeni e corretta interpretazione: precipitazione, sviluppo di un gas, reazione esotermica, cambiamento di colore del sistema. DIMOSTRAZIONE DELLA LEGGE DI LAVOISIER carbonato di sodio e acido cloridrico; cloruro di bario e solfato di sodio. DIMOSTRAZIONE DELLA LEGGE DI PROUST zinco e acido cloridrico, calcoli sulla composizione % del cloruro di zinco; decomposizione del carbonato di nichel. MODULO 5 COSTITUZIONE E STRUTTURA DELL'ATOMO Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: Modulo2 - Conoscere i nomi delle particelle subatomiche e le loro proprietà. -Saper descrivere i modelli atomici di Thomson, di Rutherford e di Bohr. -Eseguire il saggio alla fiamma in laboratorio. - Spiegare la struttura elettronica a livelli e sottolivelli di energia dell atomo. -Saper interpretare la configurazione elettronica di un atomo. -Individuare le posizioni dei blocchi s, p, d, f.nella tavola periodica -Definire le più importanti proprietà periodiche e seguirne l andamento nei gruppi e nei periodi -Individuare la posizione di un elemento nella tavola in base al numero atomico e correlarle con le sue proprietà periodiche -Utilizzare la simbologia di Lewis. Particelle subatomiche :carica e massa; numero atomico, numero di massa, isotopi. Cenni storici sulla scoperta di elettrone e protone. Modello atomico di Thomson,Rutherford, modello di Bohr. Configurazione elettronica degli elementi Periodicità della configurazione elettronica esterna Proprietà periodiche: volume atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Simbolo di Lewis. Tubi crookes; Saggio alla fiamma; Uso di modelli molecolari MODULO 6 : I LEGAMI CHIMICI PRIMARI Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti: modulo 6 Competenze finali del modulo - Riconoscere il tipo di legame primario -Rappresentare la formula di struttura di alcuni composti - Correlare la reattività con il tipo di legame presente. - Saper dare il nome a un composto inorganico. - Riconoscere che la combinazione degli atomi è determinata da regole di valenza. - Interpretare i coefficienti come rapporto minimo tra il numero di particelle di reagenti e prodotti. - Bilanciare e leggere semplici equazioni chimiche. - Conoscere la prova di laboratorio per valutare la durezza delle acque 4
Contenuti Legame ionico,covalente, polare, metallico;. Acqua legame polare. Durezza delle acque e metodi di correzione ; Classificazione dei composti inorganici:ossidi,anidridi,idrossidi,acidi,idracidi,idruri,sali. Nomenclatura tradizionale dei composti inorganici. : Determinazione solubilità composti Determinazioni conducibilità MODULO 7 : NOMENCLATURA COMPOSTI CHIMICI - Interpretare i coefficienti come rapporto minimo tra il numero di particelle di reagenti e prodotti. - Bilanciare e leggere semplici equazioni chimiche. Scrittura e bilanciamento di reazioni Nomenclatura tradizionale ossidi, anidridi, idrossidi, acidi, sali Reazioni metalli (sodio, potassio, magnesio. Calcio ) e non metalli ( zolfo, carbonio, azoto ) con acqua. SAPERI MINIMI FINALIZZATI ALL ATTIVITA DI RECUPERO 1. riconoscere che un miscuglio è costituito da componenti diversi, ciascuno dei quali risponde in modo specifico alle tecniche di separazione 2. acquisire conoscenze sulle proprietà che caratterizzano gli stati della materia 3. Illustrare, sulla base delle tecniche conosciute, la separazione dei componenti un miscuglio; 4. Interpretare una formula come espressione simbolica di un elemento o di un composto 5. Conoscere i simboli di sostanze pericolose e/o nocive. 6. -Conoscere l'attrezzatura di base del laboratorio chimico e il relativo campo di applicazione 7. Applicare le leggi di conservazione della massa e delle proporzioni definite al calcolo delle masse di sostanza coinvolte nelle reazioni. 8. Saper calcolare la composizione percentuale in un composto 9. Riconoscere i coefficienti dell equazione chimica come rapporto minimo tra il numero di particelle di reagenti e prodotti 10. Conoscere le proprietà di metalli, non metalli e loro posizionamento tavola periodica 11. Conoscere il significato di massa atomica, massa molecolare e mole 12. Conoscere i nomi delle particelle subatomiche e le loro proprietà 13. Conoscere il significato di numero atomico e di numero di massa,e di isotopo 14. saper descrivere il modello atomico di Thomson, di Rutherford e quello di Bohr 15. Conoscere le principali classi di composti inorganici e i loro nomi secondo la nomenclatura IUPAC. Attività di recupero per ogni modulo Revisione in classe dei concetti teorici non acquisiti, e sucessiva prova orale di recupero. Attività di valutazione formativa nel corso dello svolgimento del tema trattato. In caso di permanente insuccesso verrà preso in considerazione eventuale intervento di recupero pomeridiano. 5
METODOLOGIA 1. Lezione frontale 2. Discussione guidata 3. Lavoro individuale guidato 4. Esercizi applicativi 5. Utilizzo lavagna LIM 6. Esercitazioni in laboratorio Modalità / tipologie di verifica: Verifica formativa : domande da posto Esercitazioni senza voto Controllo quaderni e materiale Verifica sommativa Interrogazioni orali Verifiche scritte semistrutturate di teoria e laboratorio Alba, 20/10/2015 I DOCENTI : REDOLFI Renzo 6