LICEO SCIENTIFICO STATALE VITO VOLTERRA - CIAMPINO PIANO DIDATTICO CLASSE IV CHIMICA ANNO SCOLASTICO 2011-2012 FINALITA Sviluppo delle capacità di osservazione critica sulle trasformazioni dell ambiente. Capacità di comprendere la significatività del dato sperimentale per una sua utilizzazione. Acquisizione di un linguaggio specifico rigoroso. Acquisizione di una conoscenza storicizzata per comprendere il processo logico di ricerca. Comprensione del significato dell indagine chimica nei meccanismi biologici e nell utilizzazione industriale. Consapevolezza dell importanza dello studio della Chimica per comprendere i molteplici aspetti dell ambiente circostante LIBRO DI TESTO UTILIZZATO G. Valitutti, A. Tifi, A. Gentile Le idee della chimica seconda edizione, Zanichelli PERCORSO FORMATIVO Ore curriculari : 99 TRIMESTRE MODULO A: DALLA MATERIA AGLI ATOMI OBIETTIVI GENERALI Comprendere che tutto ciò che ci circonda è costituito da materia Comprendere la natura particellare della materia Acquisire familiarità con il linguaggio chimico e con i calcoli stechiometrici U.D.1: CLASSIFICAZIONE DEI CORPI E PROPRIETA DELLA MATERIA Classificare la materia in base agli stati fisici e alla sua composizione Distinguere una trasformazione fisica da una trasformazione chimica Comprendere che una sostanza pura può essere costituita da un composto o da un elemento Acquisire familiarità con la simbologia degli elementi Conoscere le principali tecniche di separazione
Definizione del termine Chimica. Materia. Classificazione delle sostanze; elementi e loro simbologia. Proprietà delle sostanze. Sistemi omogenei ed eterogenei. Trasformazione fisiche e chimiche delle sostanze. Tecniche di separazione. Metalli e non metalli U.D.2: LEGGI PONDERALI DELLA CHIMICA Conoscere e saper applicare le leggi ponderali Teoria atomica. Legge di conservazione della massa. Legge delle proporzioni definite. Legge delle proporzioni multiple. Formule chimiche U.D.3: LINGUAGGIO E CALCOLI DELLA CHIMICA Esprimere la quantità di una sostanza in termini di moli Calcolare il numero di atomi e di molecole presenti in una determinata quantità di sostanza Determinare la composizione percentuale di un composto, la sua formula minima e molecolare Calcoli stechiometrici. Formule chimiche. Mole e massa molare. Composizione percentuale di un composto. Formula minima e molecolare. Volume molare. Equazioni chimiche e bilanciamento. OBIETTIVI GENERALI MODULO B: ALL INTERNO DELLA MATERIA Comprendere la struttura interna dell atomo. Valutare l importanza dello sviluppo storico del pensiero scientifico come strumento per costruire un modello atomico Valutare criticamente l importanza della radioattività per l individuazione della struttura atomica e per la sua utilizzazione in campo sociale. U.D.1: LE PARTICELLE SUBATOMICHE E I MODELLI ATOMICI Sapere che l atomo è scindibile in particelle subatomiche Conoscere la natura e le proprietà delle particelle subatomiche più importanti Correlare i primi modelli atomici con le scoperte che hanno portato alla loro formulazione Descrivere i più recenti modelli atomici anche alla luce della fisica quantistica Saper effettuare la configurazione elettronica di un elemento
Scoperta delle particelle subatomiche. Radioattività. Modello atomico di Thomson. Modello atomico di Rutherford. Modello atomico di Bohr. Modello quantistico-ondulatorio. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Equazione d onda di Schrödinger. Numeri quantici e loro significato. Configurazione elettronica.. U.D.2: STRUTTURA E PROPRIETA DEL NUCLEO. LA RADIOATTIVITA Sapere che cosa si intende per numero atomico e numero di massa Rappresentare un nuclide Conoscere le proprietà delle radiazioni Conoscere le principali applicazioni dei processi nucleari valutando i vantaggi e i rischi ad essi correlati Difetto di massa. Nuclidi stabili e radioattivi. Decadimento radioattivo e tempo di dimezzamento. Particelle e antiparticelle. Equazione di Einstein.Reazioni di fissione e di fusione. U.D.3: IL SISTEMA PERIODICO Comprendere la periodicità degli elementi come base della costruzione della tavola periodica Cogliere la corrispondenza tra le proprietà periodiche degli elementi e la loro configurazione elettronica Comprendere la natura degli isotopi Scoperta degli elementi e loro classificazione. Numero atomico. Numero di massa. Isotopi. Sistema periodico degli elementi. Proprietà periodiche degli elementi: raggio atomico e ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività. Elementi metallici e non metallici
PENTAMESTRE MODULO C: ATOMI IN AZIONE OBIETTIVI GENERALI Comprendere l importanza del legame chimico che sta alla base dell esistenza delle molecole, del loro stato fisico e della loro capacità di reagire Riconoscere le principali classi di composti inorganici, scriverne le formule e assegnare loro il nome secondo le varie nomenclature Rappresentare i principali composti mediante la formula di struttura e comprendere l assetto tridimensionale delle diverse molecole Valutare gli aspetti energetici e cinetici di una reazione Comprendere il significato di equilibrio Riconoscere una reazione redox e saperla bilanciare U.D.1: I LEGAMI CHIMICI E FORZE INTERMOLECOLARI Conoscere i vari tipi di legami per saper costruire le molecole e prevedere la loro geometria Prevedere il tipo di legame in base alla configurazione elettronica degli elementi Saper utilizzare la simbologia di Lewis per rappresentare le molecole Regola dell ottetto. Teoria del legame chimico. Simbologia di Lewis. Valenza. Legame covalente puro, covalente polare. Legame covalente dativo. Legame ionico. Legame metallico. Molecole polari e non. Geometria delle molecole. Legame sigma e pi greco. Ibridazione. Formule grezze e di struttura. Struttura delle molecole. Teoria VSEPR. Teoria degli orbitali ibridi.legami intermolecolari. U.D.2: COMPOSTI CHIMICI: CLASSIFICAZIONE,CARATTERISTICHE E NOMENCLATURA Riconoscere le principali classi di composti inorganici, scriverne le formule e assegnare loro il nome secondo le varie nomenclature Rappresentare mediante la formula di struttura i principali composti Saper cogliere l assetto tridimensionale delle molecole Tipi di nomenclatura. Composti binari e ternari. Sali e sali idrati. Formule grezze e di struttura. Numero di ossidazione. U.D.3: ASPETTI ENERGETICI E CINETICI DELLE REAZIONI Riconoscere il ruolo fondamentale dell energia nelle reazioni Conoscere le grandezze termodinamiche Stabilire la spontaneità di una reazione Conoscere quali fattori influenzano la velocità di una reazione
Saper esprimere la legge cinetica di una reazione Conoscere la relazione che intercorre tra energia di attivazione e velocità di reazione Individuare il ruolo di un catalizzatore Reazioni esotermiche ed endotermiche. Il primo ed il secondo principio della termodinamica. Legge di Hess. Spontaneità di una reazione. Cinetica chimica. Fattori che regolano la velocità. Legge dell azione delle masse. Catalizzatori. U.D.4: EQUILIBRIO CHIMICO. EQUILIBRI IN SOLUZIONE:ACIDI E BASI. PH.SISTEMI DI MISURA DELLE CONCENTRAZIONI IN SOLUZIONE Conoscere il significato di sistema chimico in equilibrio e i fattori che lo influenzano Formulare le varie espressioni della costante di equilibrio e sapere su quali fattori intervenire per spostare un sistema in equilibrio Conoscere l equilibrio di autoprotolisi dell acqua come punto di riferimento per stabilire l acidità o la basicità di una sostanza Sapere esprimere il grado di acidità di una soluzione in termini di ph come scala di riferimento Sapere esprimere la concentrazione di una soluzione nelle varie unità fisiche e chimiche (%, M, m ) Reazioni reversibili. Velocità di reazione. Fattori che influenzano la velocità di reazione. Costante di equilibrio. Principio di Le Chatelier. Acidi e basi secondo Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis. Prodotto ionico dell acqua. ph. U.D.5: LE REAZIONI REDOX Riconoscere e saper bilanciare una reazione redox Estendere il concetto di valenza a quello di numero di ossidazione Reazioni redox e loro bilanciamento con il metodo delle semireazioni. Gli insegnanti, in base alle esperienze pregresse, ritengono opportuno svolgere il programma in modo flessibile, trattando in tempi diversi argomenti quali la nomenclatura e la radioattività, temi che possono essere affrontati con differenti prospettive didatticamente equivalenti. Contenuti per i saperi minimi 1. Principali modelli sulla struttura atomica dall 800 ad oggi 2. La radioattività 3. Formule chimiche e concetto di mole 4. Equazioni chimiche e bilanciamento 5. Legami chimici primari e secondari 6. Principali classi di composti: ossidi, anidridi, acidi, idrossidi e sali 7. Equilibrio di reazione e ph 8. Ossidoriduzioni col metodo delle semireazioni
METODO Sarà privilegiata la lezione frontale con verifiche costanti sugli argomenti svolti per seguire il processo di apprendimento delle classi in relazione agli obiettivi proposti e per intervenire prontamente nei casi di ritardo. Sono pertanto previste lezioni di recupero e/o approfondimento in itinere. MEZZI E STRUMENTI Il libro di testo di G. Valitutti, A. Tifi, A. Gentile Le idee della chimica seconda edizione, Zanichelli sarà alla base del lavoro, in considerazione dell importanza di promuovere e potenziare la capacità di lettura autonoma di un argomento scientifico. Il laboratorio sarà usato per stimolare maggiormente la riflessione degli alunni attraverso l enunciazione della teoria e la susseguente osservazione e sperimentazione. ESERCITAZIONI Tecniche di separazione Saggi alla fiamma Modelli molecolari Tipi di reazioni chimiche ph, acidi e basi, indicatori Velocità di reazione Pila ed elettrolisi CRITERI DI VALUTAZIONE GENERALE VALUTAZIONE La valutazione sarà formulata sulla base dei seguenti criteri di ordine generale: - Conoscenze, competenze e abilità acquisite - Metodo di studio utilizzato - Progresso nello studio - Impegno e partecipazione Per tutti gli alunni verranno effettuate: due verifiche nel trimestre e almeno due verifiche nel pentamestre Le verifiche potranno essere sia orali che scritte (test *) su quesiti riguardanti il programma svolto fino all'esecuzione del compito. *Per le prove scritte saranno utilizzati test a completamento, Vero o Falso, a corrispondenze, a scelta multipla, domande aperte, etc. per i quali sarà usata la seguente griglia di valutazione:
Per i test sarà applicata la seguente griglia: Descrittori Punti - Per ogni lettera o frase inserita in una tabella 1 - Per ogni termine mancante da inserire in una frase 1 - Per l individuazione del completamento esatto in una scelta multipla tra 4 2 possibili alternative - Per l individuazione dei due completamenti esatti in una scelta multipla fra 5 possibili alternative 3 Qualora venga indicata una sola risposta esatta o una risposta esatta e una sbagliata si deve assegnare un solo punto - Per ogni corrispondenza o abbinamento esatto 1 - Per ogni scelta esatta Vero o Falso. 1 Per ogni risposta mancante: 0 punti. Per ogni scelta errata: - 1 punti - Nel caso di due completamenti in alternativa ove venga cancellato il termine 1 errato - Per ogni termine correttamente inserito in un brano, scelto tra quelli suggeriti 1 in fondo Per i problemi a soluzione rapida sarà seguita la seguente tabella di valutazione: Descrittori Punti Correttezza e linearità della strategia risolutiva 1,5 Completezza della soluzione 1 - Correttezza nell esecuzione dei calcoli 0,5 Totale 3 In presenza di problemi più complessi ed articolati i suddetti punteggi potranno essere aumentati. In tal caso la somma degli stessi non potrà essere superiore a cinque. Per le interrogazioni orali ( interrogazione lunga o interventi brevi ) sarà applicata la seguente griglia: INDICATORI DI LIVELLO DESCRITTORI Scarso (<4) Rifiuto della prova / non risponde alla richiesta / dichiara di non conoscere l argomento. Insufficiente (4) Esprime pochi e stentati concetti in modo impacciato e/o mnemonico. Nessuna capacità di applicazione. Mediocre (5) Esposizione incompleta, anche se corretta, dei principali concetti richiesti; capacità di applicazione delle conoscenze agli esercizi più semplici; poca autonomia nello studio. Sufficiente (6) Conoscenza non approfondita degli argomenti basilari. Esposizione corretta anche se non disinvolta e personalizzata; diligenza nello studio. Discreto (7) Esposizione organica dei concetti e sufficiente autonomia nello studio: capacità di esprimersi nel linguaggio specifico della disciplina. Buono (8) Preparazione approfondita, accompagnata da un esposizione precisa e puntuale in termini lessicali e contenutistici; autonomia di giudizio e rielaborazione dei contenuti proposti. Ottimo / Eccellente (9/10) Esposizione originale e creativa dei concetti che mette in luce una solida base culturale di derivazione anche extra-scolastica; capacità di esprimere giudizi critici e personali. Ciampino, 6 Settembre 2011 I DOCENTI Prof.ssa Rosa Teresa Bianchi, Prof. Stefano Di Bernardini, Prof.ssa Laura Giorgi, Prof. Claudio Mecchia, Prof.ssa Moscatelli Patrizia Prof.ssa Clara Solfizi, Prof.ssa Emerenziana Scotto Di Tella.