Chimica Classi Seconde indirizzi Tecnologico e professionale

PROGRAMMAZIONE CLASSI SECONDE

SCIENZE INTEGRATE (CHIMICA) - settore tecnologico e professionale
RIPASSO ARGOMENTI PRIMO ANNO ED EVENTUALE RECUPERO MODULI NON SVOLTI
NEL PRIMO ANNO (settembre-ottobre)
MODULO I: TERMOCHIMICA (novembre-dicembre)
UD1 Trasformazioni ed energia: definizioni (sistema, ambiente, reazione esotermica, reazione
endotermica), energia delle molecole (cinetica e potenziale), unità di misura del calore (joule e
caloria), calore ed entalpia nelle trasformazioni chimiche, determinazione dell’entalpia di reazione
a partire dalle entalpie di formazione di reagenti e prodotti, equazioni termochimiche, calore
sensibile e calore latente, calore specifico.
UD2 Disordine e spontaneità nelle reazioni chimiche: definizione di entropia, entropia e
spontaneità, previsione della spontaneità di una reazione chimica, determinazione della variazione
di entropia di una reazione a partire dalle entropie standard di reagenti e prodotti, energia libera e
spontaneità, calcolo dell’energia libera, l’energia libera all’opera.
Conoscenze
conoscere le definizioni di sistema, ambiente, reazione
esotermica e reazione endotermica, conoscere le diverse
forme di energia delle molecole, conoscere le diverse
unità di misura del calore, sapere cosa sono l’entalpia,
l’entropia e l’energia libera ed il loro significato in una
reazione chimica, sapere la differenza tra calore sensibile
e calore latente e conoscere le relazioni matematiche per
la loro determinazione.
Abilità
saper determinare se una trasformazione è esotermica o
endotermica dal suo grafico energetico, saper svolgere
conversioni tra le diverse unità di misura del calore, saper
determinare l’entalpia di una reazione a partire dalle
entalpie di formazione di reagenti e prodotti, saper
interpretare un’ equazione termochimica e saper svolgere
semplici calcoli stechiometrici a partire da essa, saper
determinare la quantità di calore coinvolta in un passaggio
di stato, saper determinare la quantità di calore che serve
a raffreddare o riscaldare una sostanza, saper calcolare la
variazione di energia libera e prevedere la spontaneità di
una reazione dai valori di ∆G, ∆H e ∆S.
MODULO II: VELOCITA’ ED EQUILIBRIO CHIMICO (gennaio-febbraio)
UD1 Cinetica chimica: definizione di velocità di una reazione chimica, teoria degli urti (o delle
collisioni) ed urti efficaci, energia di attivazione e complesso attivato, diagrammi di reazioni
esotermiche ed endotermiche, catalizzatori e inibitori, fattori che influenzano la velocità di una
reazione chimica (concentrazione, temperatura, superficie di contatto).
UD2 Equilibrio chimico: esempi di trasformazioni (fisiche e chimiche) di equilibrio, caratteristiche
dell’equilibrio chimico, grafico della velocità di reazione vs tempo in una reazione di equilibrio,
principio dell’equilibrio mobile (Le Châtelier), effetto della concentrazione, del volume (e pressione)
e della temperatura, costante di equilibrio, equilibri di solubilità.
UD3 Equilibri acido-base: teorie acido-base (Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis), ioni spettatori,
definizione di anfotero, coppie coniugate acido-base, acidi e basi forti, acidi e basi deboli, acidi
poliprotici, costante di dissociazione degli acidi e delle basi, come prevedere la direzione delle
reazioni acido-base, auto ionizzazione dell’acqua e pH, pOH, idrolisi salina, reazioni di
neutralizzazione, soluzioni tampone, titolazioni acido-base.
Conoscenze
conoscere la definizioni di velocità di una reazione
chimica, conoscere la teoria degli urti e sapere cosa sono
gli urti efficaci, sapere cos’è l’energia di attivazione ed il
complesso attivato, sapere quale effetto provoca la
temperatura, il catalizzatore e la concentrazione di uno dei
reagenti sulla velocità di reazione, sapere quali sono le
caratteristiche dell’equilibrio chimico, sapere cosa dice il
principio dell’equilibrio mobile (Le Châtelier), saper
Abilità
saper determinare la velocità di una reazione chimica,
saper interpretare un diagramma di reazione distinguendo
le reazioni esotermiche da quelle endotermiche e
individuando l’energia di attivazione ed il complesso
attivato, saper applicare il principio dell’equilibrio mobile
(Le Châtelier), saper calcolare la costante di equilibrio,
saper calcolare il prodotto di solubilità (e la solubilità) dei
composti, saper riconoscere gli acidi e le basi, saper
scrivere la costante di equilibrio di una reazione, sapere il
significato della costante di equilibrio, sapere cos’è il
prodotto di solubilità, conoscere le tre teorie acido-base,
sapere cosa sono gli ioni “spettatori”, sapere cos’è una
coppia coniugata, sapere qual è la differenza tra acidi forti
e acidi deboli (e tra basi forti e basi deboli), saper scrivere
la costante di dissociazione di acidi (e basi) deboli, sapere
cos’è l’equilibrio di autoionizzazione dell’acqua, sapere il
valore del prodotto ionico dell’acqua, sapere che cos’è il
pH (ed il pOH), sapere qual è la relazione matematica che
serve a calcolare il pH (ed il pOH), sapere cos’è un
indicatore acido-base, sapere cos’è l’idrolisi salina, sapere
cosa sono le soluzioni tampone.
scrivere una reazione in forma ionica, saper individuare le
coppie coniugate all’interno di una reazione acido-base,
saper scrivere le reazioni di ionizzazione di acidi forti e
deboli (e di basi forti e deboli), saper determinare il pH di
acidi forti e deboli, riuscire a prevedere la direzione delle
reazioni acido-base, saper eseguire una titolazione acidobase e saper fare i calcoli per la determinazione del titolo
incognito della soluzione titolata, saper distinguere se una
soluzione salina è acida, basica o neutra, saper calcolare
il pH di una soluzione tampone.
MODULO III: ELETTROCHIMICA (marzo-aprile)
UD1 Reazioni redox (o di ossidoriduzione): ossidazioni e riduzioni dei metalli e dell’idrogeno,
numeri di ossidazione e ossidoriduzioni, ossidanti e riducenti, forza degli ossidanti e dei riducenti,
come prevedere i prodotti delle reazioni redox, come prevedere la direzione delle reazioni redox,
confronto tra reazioni acido-base e ossidoriduzioni, bilanciamento delle reazioni redox con il
metodo delle semireazioni in ambiente acido ed in ambiente basico.
UD2 Pile ed elettrolisi: definizione di cella galvanica (o pila), rappresentazione di una pila e
descrizione dei suoi costituenti, definizioni (anodo, catodo, ponte salino, semicella, elettrodo), forza
elettromotrice (fem) di una pila, potenziali di riduzione standard, calcolo del potenziale di cella,
potenziali ed energia libera, definizione di elettrolisi, rappresentazione di una cella elettrolitica e
descrizione dei suoi costituenti, elettrolisi dell’acqua, elettrolisi del cloruro di sodio, prima e
seconda legge di Faraday.
Conoscenze
Sapere il significato dei termini riduzione e ossidazione,
sapere qual è la tendenza dei metalli e dell’idrogeno a
ossidarsi, sapere cos’è il numero di ossidazione, sapere le
regole per attribuire il numero di ossidazione agli elementi,
sapere cos’è un ossidante ed un riducente, sapere cos’è
la scala dei potenziali di riduzione standard, sapere cos’è
una pila, sapere cos’è la fem di una pila, sapere la
relazione matematica per determinare la fem di una pila,
sapere cos’è una cella elettrolitica, sapere quali sono i
suoi costituenti principali, sapere la differenza tra
anodo/catodo, polo positivo/negativo in una pila ed in una
cella elettrolitica, sapere cosa si ottiene dall’elettrolisi
dell’acqua e dall’elettrolisi del cloruro di sodio.
Abilità
saper scrivere le semireazioni che avvengono e la
reazione redox completa quando un metallo reagisce in
presenza di un acido, saper riconoscere la specie che si
riduce e la specie che si ossida all’interno di una reazione
redox, saper riconoscere l’ossidante ed il riducente
all’interno di una reazione redox, saper determinare
attraverso la scala dei potenziali di riduzione standard la
forza degli ossidanti e dei riducenti, saper prevedere
attraverso la scala dei potenziali di riduzione standard i
prodotti delle reazioni redox, saper prevedere attraverso la
scala dei potenziali di riduzione standard la direzione delle
reazioni redox, saper bilanciare una reazione redox in
ambiente acido e basico con il metodo delle semireazioni,
saper rappresentare una pila descrivendone i suoi
costituenti principali, saper determinare il potenziale di
cella, saper costruire una pila date due semicelle, saper
scrivere le reazioni che avvengono agli elettrodi, saper
scrivere le reazioni che avvengono agli elettrodi in una
cella elettrolitica, saper applicare le due leggi di Faraday
per svolgere semplici problemi.
MODULO IV: CHIMICA ORGANICA (maggio-giugno)
UD1 Introduzione alla chimica organica: nascita della chimica organica, legami nei composti
organici, ibridazione sp, sp2 ed sp3 del carbonio, isomeria, classi di composti organici.
UD2 Idrocarburi: idrocarburi saturi (alcani e cicloalcani), idrocarburi insaturi (alcheni e alchini),
idrocarburi aromatici, isomeria, proprietà fisiche, nomenclatura IUPAC, fonti e reazioni, metodi di
preparazione, il petrolio, la distillazione frazionata e gli utilizzi degli idrocarburi.
UD3 Gruppi funzionali e polimeri: gruppi funzionali con legami semplici tra carbonio e ossigeno
(gruppi funzionali, formule e nomi di alcoli, fenoli ed eteri, fonti e preparazioni, proprietà fisiche e
chimiche, alcoli ed eteri di uso comune), aldeidi e chetoni (formule e nomi, preparazione di aldeidi
e chetoni, reazioni e composti più diffusi), acidi carbossilici ed esteri (formule, nomi e proprietà
fisiche, preparazioni e reazioni, acidi ed esteri più diffusi), composti azotati e sommario dei gruppi
funzionali (ammine,ammidi, amminoacidi e legame peptidico, sommario dei composti organici
contenenti carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto), i polimeri (definizione, polimeri di addizione e di
condensazione, termoplastici e termoindurenti).
UD3 Biomolecole: la sequenza degli amminoacidi nelle proteine (amminoacidi presenti nelle
proteine, struttura primaria delle proteine), la struttura delle proteine e gli enzimi (struttura
secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine, gli enzimi), i carboidrati (monosaccaridi,
disaccaridi e polisaccaridi), i lipidi (grassi e oli, fosfolipidi, cere e steoridi), gli acidi nucleici (DNA e
RNA).
Conoscenze
sapere cosa si intende per chimica organica, sapere quali
legami sono presenti nei composti organici, sapere cos’è
2
3
l’ibridazione sp, sp ed sp del carbonio, sapere che cos’è
un isomero, saper classificare i composti organici, sapere
quali sono gli idrocarburi saturi e quali gli idrocarburi
insaturi, sapere la formula generale degli alcani, sapere
quali sono le proprietà fisiche degli alcani, sapere cos’è un
gruppo alchilico, conoscere le regole IUPAC per attribuire
il nome agli idrocarburi saturi (alcani e cicloalcani), sapere
la formula generale degli alcheni e degli alchini, sapere
cosa si intende per composto aromatico, sapere quali
sono le fonti degli idrocarburi, conoscere i metodi di
preparazione degli idrocarburi, conoscere le reazioni degli
idrocarburi, conoscere i trattamenti fisici e chimici che
subisce il petrolio, conoscere i prodotti ottenuti dalla
lavorazione del petrolio, conoscere i gruppi funzionali di
alcoli, fenoli ed eteri, sapere quali sono le fonti degli alcoli,
conoscere le proprietà fisiche e chimiche di alcoli, fenoli
ed eteri, sapere quali sono gli alcoli, i fenoli e gli eteri più
diffusi,
conoscere formule e nomi di aldeidi e chetoni, sapere
quali sono le aldeidi ed i chetoni più diffusi, sapere cosa
sono gli acidi carbossilici e gli esteri, conoscere gli acidi
carbossilici e gli esteri più diffusi, sapere cos’è il legame
peptidico, sapere cos’è un polimero, sapere cos’è un
polimero di addizione ed un polimero di condensazione,
conoscere i nomi di alcuni polimeri di addizione e di
condensazione, sapere la differenza tra polimeri
termoplastici e termoindurenti, sapere cosa sono le
proteine, sapere quali sono i monomeri che formano
proteine, carboidrati ed acidi nucleici e come si uniscono
tra loro, spiegare la differenza fra struttura primaria,
secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine,
descrivere il funzionamento degli enzimi, conoscere i
principali carboidrati e descrivere le caratteristiche comuni
ai lipidi, spiegare a cosa è dovuta la doppia elica del DNA.
Abilità
saper riconoscere i diversi ibridi (sp, sp2 ed sp3 del
carbonio), saper riconoscere gli isomeri, saper individuare
le diverse classi di composti organici, saper scrivere le
formule di struttura e condensate degli alcani, sapere
come si chiamano i gruppi alchilici, saper attribuire il nome
IUPAC agli idrocarburi saturi (alcani e cicloalcani), saper
scrivere le formule di struttura e condensate degli alcheni
e degli alchini, saper riconoscere gli isomeri cis-trans,
saper attribuire il nome IUPAC agli idrocarburi insaturi,
saper scrivere le reazioni degli idrocarburi, riconoscere
alcoli, fenoli ed eteri, riconoscere le aldeidi ed i chetoni,
saper scrivere le reazioni di preparazione di aldeidi e
chetoni, saper riconoscere gli acidi carbossilici e gli esteri,
saper riconoscere le ammine primarie, secondarie e
terziarie, saper distinguere le ammidi, saper individuare il
legame peptidico, saper riconoscere proteine, carboidrati,
lipidi e acidi nucleici, distinguere tra mono-, di- e
polisaccaridi, distinguere le varie classi di lipidi e i grassi
dagli oli.