LICEO SCIENTIFICO STATALE GALILEO GALILEI PdQ - 7.06 Ediz.: 1 Rev.: 0 Data 02/09/05 Alleg.: D01 PROG. M2 PROCEDURA della QUALITA' Programma Didattico Annuale Anno Scolastico 2011/2012 MATERIA : Scienze Naturali Chimica Geografia CLASSE : 1ª A Classico V.O. INSEGNANTE : Demitri Maria Teresa CHIMICA Metodo sperimentale e grandezze Introduzione alla chimica La chimica: proprietà e trasformazioni delle sostanze. Il metodo sperimentale: lo studio controllato dei fenomeni. Uniformità delle misure: il Sistema Internazionale Le grandezze fondamentali : Lunghezza, Massa, Tempo, Temperatura. La mole, l ampere e la candela. Le grandezze derivate: Volume, densità, forza, energia, pressione Grandezze intensive ed estensive Le cifre significative: l espressione di una misura Calcoli con le misure: come mantenere le cifre significative La valutazione di una misura: precisione e accuratezza. La materia Aeriforme, liquido e solido: gli aspetti della materia I passaggi di stato: gli effetti del calore Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 1 di 10
Natura corpuscolare della materia: l interpretazione dei passaggi di stato Le sostanze pure: particelle tutte uguali Miscele omogenee (soluzioni): proprietà costanti Metodi di separazione dei componenti di una soluzione: distillazione e cromatografia Miscele eterogenee: la presenza di più fasi Metodi di separazione dei componenti di miscele eterogenee: Estrazione con solvente -Decantazione o sedimentazione Filtrazione Centrifugazione Reazioni chimiche: cambia la natura delle sostanze Composti ed elementi: i componenti della materia Formule chimiche: la descrizione delle molecole. Le leggi ponderali La legge di Lavoisier: l importanza della massa La conservazione dell energia: un continuo cambiamento di forma La conservazione di massa ed energia: una legge più generale La legge di Proust: la costanza della composizione nei composti. La legge di Dalton delle proporzioni multiple e la teoria atomica. Dalton e la massa degli atomi: una scelta arbitraria Gay-Lussac: reazioni tra i gas Avogadro e Cannizzaro: la teoria atomico-molecolare Massa atomica e massa molecolare: l attuale unità di riferimento La mole e i calcoli stechiometrici La mole: l unità di misura del chimico La massa molare: una quantità di uso pratico Il volume molare dei gas: uno spazio uguale per tutti Formula e composizione di un composto: i primi calcoli La composizione percentuale La formula minima di un composto: i primi calcoli Le equazioni chimiche: come si rappresentano le reazioni Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 2 di 10
I calcoli stechiometrici: la matematica delle reazioni Il reagente limitante: le quantità dei prodotti ottenibili Resa percentuale: le quantità vere. I Primi modelli atomici I fenomeni elettrici: attrazione e repulsione Le scariche nei gas: la scoperta dei raggi catodici Massa e carica degli elettroni: le prime misure Il modello atomico di Thomson: la presenza di cariche di segno opposto Rutherford: il modello atomico planetario Elettroni e nucleo: come possono stare separati? I neutroni: cuscinetti tra le cariche Protoni, elettroni, neutroni: le proprietà che ne derivano Gli isotopi: atomi con ugual numero di protoni e differente numero di neutroni La miscela isotopica: come si presentano gli elementi La configurazione elettronica La natura della luce: onda o corpuscolo? Le sorgenti luminose: spettri continui e a righe Lo spettro del corpo nero: M.La Plance e i quanti L effetto fotoelettrico: Einstein e i fotoni La quantizzazione negli atomi: N. Bohr La quantizzazione negli atomi: A. Sommerfeld Le energie di ionizzazione: un altra prova dell esistenza dei livelli di energia L.V. de Broglie: la spiegazione del postulato di Bohr W. Heisemberg: appare l incertezza Il nuovo modello atomico: meccanica ondulatoria e probabilità I numeri quantici nel modello ondulatorio: n, l, m, s Le caratteristiche degli orbitali: livelli, sottolivelli e orientazione La configurazione elettronica: come sono disposti gli elettroni. Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 3 di 10
La tavola periodica Le somiglianze tra elementi: le prime osservazioni D. I. Mendeleev: la tavola periodica degli elementi J. L. Meyer: il volume atomico H.G.J.Moseley: un nuovo criterio ordinatore- L attuale tavola periodica: le configurazioni esterne I primi tre periodi Il quarto e il quinto periodo Il sesto e il settimo Uno sguardo d insieme: il ripetersi periodico delle configurazioni elettroniche Le proprietà periodiche: andamenti e variazioni Raggio atomico -Energia di ionizzazione- Affinità elettronica Elettronegatività Gli elementi: metalli, non-metalli e semimetalli. I legami chimici Concetti introduttivi. Lewis e Pauling: come avvengono i legami Legami chimici primari: attrazione tra atomi Legame covalente puro (o apolare): elettroni ugualmente condivisi Legame covalente polare: le cariche parziali Legame covalente dativo: coppie donate Legame ionico: alta differenza di elettronegatività Legame metallico: elettroni liberi Legami chimici secondari: attrazioni tra molecole Interazioni tra molecole polari Interazioni tra molecole apolari. Sostanze solide: diverse caratteristiche per i diversi legami. -Solidi metallici -Solidi ionicii -Solidi amorfi o vetrosi. Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 4 di 10
La struttura delle molecole VSEPR: repulsione tra coppie elettroniche. Esempi di strutture. Le formule di Lewis di molecole complesse: le cariche formali. Ibridizzazione: mescolamento degli orbitali. Polarità delle molecole La nomenclatura dei composti chimici. Le formule chimiche: rappresentazioni simboliche. Il numero di ossidazione: una carica apparente. Nomenclature: tradizionale, razionale o JUPAC. Composti binari: formati da atomi di due elementi. Composti contenenti ossigeno. Composti contenenti idrogeno. Composti che non contengono idrogeno o ossigeno. Composti ternari: formati da atomi di tre elementi. Idrossidi. Acidi ossigenati. Sali ossigenati. I composti quaternari: i Sali acidi Le reazioni chimiche: come si formano i composti. Reazioni di sintesi o combinazione. Reazioni di decomposizione. Reazioni di scambio semplice. Reazioni di doppio scambio. BIOLOGIA Acqua, la matrice della vita Struttura molecolare dell acqua Conseguenze del legame idrogeno Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 5 di 10
L acqua come solvente La ionizzazione dell acqua Acidi e basi. La scala del PH Le biomolecole Il ruolo centrale del carbonio- lo scheletro carbonioso- Idrolisi e condensazione Formule chimiche e gruppi funzionali I Carboidrati: Monosaccaridi, Disaccaridi e Polisaccaridi I lipidi: Grassi e oli, Fosfolipidi e Glicolipidi; Cere, Colesterolo e Steroidi. Le proteine e gli amminoacidi. Livelli di organizzazione proteica: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Le funzioni biologiche delle proteine Nucleotidi e acidi nucleici (DNA, RNA e ATP: la valuta energetica della cellula Origine ed evoluzione delle cellule La nascita dell Universo L origine della vita La teoria di Oparin e l esperimento di Miller-Urey La comparsa delle prime cellule, l ipotesi alternative Ciò che caratterizza la vita Procarioti ed eucarioti La teoria endosimbiontica Pasteur e la generazione spontanea Eterotrofi ed autotrofi Esigenze energetiche nelle prime cellule La teoria cellulare Origini della pluricellularità Le attuali forme di vita Per osservare il mondo cellulare: il microscopio ottico ed elettronico. Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 6 di 10
Strutture e funzioni della cellula. Le cellule procariote Forma e dimensione delle cellule Gli involucri cellulari esterni: la membrana cellulare e la parete cellulare Il nucleo: struttura e funzioni. Hämmerling e la scoperta della funzione del nucleo Il citoplasma Il citoscheletro Vacuoli e vescicole Ribosomi e Reticolo Endoplasmatico L apparato di Golgi Lisosomi e perossisomi I cloroplasti e la reazione della fotosintesi clorofilliana I mitocondri e la reazione della respirazione cellulare Ciglia e flagelli Comunicazione tra cellula e ambiente La membrana cellulare Movimento delle molecole d acqua Trasporto passivo ( diffusione e osmosi ) Trasporto attivo (uniporto, simporto e antiporto e la pompa sodio-potassio Trasporto mediato da vescicole ( endocitosi ed esocitosi ) Comunicazione tra cellule (Plasmodesmi e giunzioni comunicanti) La trasduzione del segnale Scambi energetici nelle cellule Energia e organismi viventi Il metabolismo cellulare: catabolismo e anabolismo. Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 7 di 10
Gli enzimi La valuta energetica della cellula: L ATP La fotosintesi : reazioni luce dipendente e reazioni luce indipendente. La respirazione cellulare: la glicolisi, il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni. Fermentazione alcolica e lattica. Guida al laboratorio di chimica e di biologia Funzioni e caratteristiche del laboratorio di chimica e di biologia. I rischi in laboratorio: come conoscerli ed evitarli. Norme generali di comportamento in laboratorio. Lettura dell etichetta dei reagenti. Classi e simboli di pericolosità. Le attrezzature : vetreria e apparecchiature. Misurazione dei volumi. Travaso di liquidi e filtrazione. Uso della bilancia tecnica. Esperienze di laboratorio -Determinazione della densità dell acqua distillata. -Determinazione della densità di un frammento di roccia -Tecniche di separazione dei miscugli: cromatografia, filtrazione, centrifugazione, estrazione con solventi. -Verifica del numero di Avogadro -Reazioni esotermiche ed endotermiche Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 8 di 10
Uso del Microscopio ottico -Preparazione ed osservazione di vetrini freschi di catafillo di cipolla e -Preparazione ed osservazione di vetrini di epitelio boccale. -Ricerca qualitativa dei principali principi nutritivi: amido e proyeine, in una serie di alimenti comune Laboratorio di Fisica I fenomeni elettrostatici e i primi modelli atomici :Thomson e Rutherford Percorso estivo A tutti gli alunni Si assegna un ripasso accurato di tutti gli argomenti in programma e lo svolgimento degli esercizi: del capitolo 6, pag 105, 106, 107 dal n 1 al n 25 del testo di Biologia e del modulo 4, unità 10 pag 222, 223 e 224 del testo di chimica. Percorso di recupero assegnato agli studenti sospensione del giudizio o con aiuto Lo studente deve curare con puntualità lo studio degli argomenti facendo particolare attenzione a: 1) uso del lessico specifico; 2) chiarezza nell esposizione degli argomenti; 3) sicurezza nella rappresentazione delle formule chimiche e delle reazioni chimiche; 4) abilità nella risoluzione di problemi stechiometrici. Si consiglia pertanto: 1) l utilizzo del libro in adozione sia nelle parti di testo, sia nelle parti di esercizi ed esercitazioni; 2) rappresentazioni delle principali formule e reazioni chimiche studiate durante l anno; Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 9 di 10
3) risoluzione di problemi stechiometrici riportati nei capitoli studiati del libro. Testi in uso: 1. F. Tottola, A.Allegrezza, R. Righetti Nuovo corso di chimica- Minerva italica 2. H. Curtis, N. Sue Barnes Invito alla Biologia- sesta edizione Zanichelli Legnano, 07/06/2012 Il docente (Prof.ssa Maria Teresa Demitri) Classe 1^ A Classico V.O. - Materia: Scienze Naturali Chimica Geografia Pagina 10 di 10