LABORATORI CHIMIND Faenza - Dipartimento di Chimica "G

MIUR - Piano Lauree Scientifiche (PLS)
Università di Bologna – Area Chimica
Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari”
Coordinamento - Dr.ssa Elena Strocchi
PROGRAMMA AA 2016-17
Piano Lauree Scientifiche – Area Chimica – Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari” – Università di Bologna
Piano Lauree Scientifiche 2016-17
Organizzazione Generale
Periodo (durante interruzione attività didattica)
gennaio-febbraio 2017 (in funzione delle sedi)
mattino e/o pomeriggio (2-4 ore)
Studenti coinvolti
gruppi di 25-30 studenti
Studenti delle 4 e 5° classi
Luoghi di svolgimento
Laboratori didattici dei Corsi di Laurea
Bologna
Faenza
Rimini
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Piano Lauree Scientifiche –Chimica Industriale
Organizzazione del Progetto multicampus
PianoLauree
Scentifiche
Destinatari del
progetto:
 Studenti di Scuola
Superiore (4° e 5°)
 Insegnanti di
Scuola Superiore
Distretti dell’ Emilia-Romagna
che afferiscono al Multicampus
dell’Università di Bologna
(Bologna, Faenza, Rimini)
Piano Lauree Scientifiche – Area Chimica – Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari” – Università di Bologna
Piano Lauree Scientifiche 2016-17
Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari”
Chimica Industriale
Bologna
Faenza
Rimini
•
BOLOGNA – La Chimica nella vita di tutti
I giorni è scienza per il futuro - Dr. Elena
Strocchi [email protected] Tel 051
2093645
•
FAENZA - La Chimica e i Materiali:
dall’esperienza quotidiana alle
applicazioni del futuro - Prof. Daniele
Nanni [email protected] Tel. 051
2093623 /0544 937809
•
RIMINI - I metodi della Chimica attraverso
esperienze guidate di laboratorio - Prof.
Riccardo Tarroni
[email protected] Tel. 0541
434553
•
BOLOGNA Corso di Formazione per
Insegnanti: La Progettazione Didattica
come strumento di innovazione
dell’apprendimento della Chimica - Prof.
Sergio ZAPPOLI [email protected]
Tel. 051 2093256
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Sede di FAENZA
La Chimica e i Materiali:
dall’esperienza quotidiana alle applicazioni del futuro
Coordinamento
Prof. Daniele Nanni
[email protected]
LABORATORI PROPOSTI
Modulo 1: I nanomateriali (dr.ssa A.
Mignani) lezione introduttiva: 1 ora + esperienza
Tel.
laboratorio: 2 ore
Modulo 2: Il mondo dei coloranti organici
(prof. D.Nanni, prof. M.Comes-Franchini)
051 2093623
0544 937809
lezione introduttiva: 1 ora + esperienza laboratorio: 2
ore
Modulo 3: I polimeri, sintesi del nylon
(dr.T.Benelli) lezione introduttiva: 1 ora+ esperienza
laboratorio: 2 ore
Modulo 4: La chimica dei saponi (dr.
S.Cerini) lezione introd: 30 min + esperienza
laboratorio: 2 ore
Modulo 5: La sferificazione (prof.
R.Berardi) lezione introduttiva: 1 ora + esperienza
laboratorio: 2 ore
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Modulo Laboratorio 1: I nanomateriali
• Responsabili: dr. Adriana Mignani
– Lezione introdutt.: 1 ora
– Laboratorio:
2 ore
Argomenti affrontati :
• Dimensioni metriche e nanometriche;
• nanotecnologie come insieme di metodi e tecniche
per manipolazione
• proprietà chimico-fisiche dei nanomateriali;
confronto coi materiali tradizionali
• introduzione alle proprietà ottiche dei nanomateriali
• introduzione alle tecniche spettrofotometriche
• illustrazione dei 2 approcci ai materiali
nanostrutturati: 1) BOTTOM UP; 2) TOP DOWN
• perchè la nanotecnologia ha
successo
• Parte sperimentale:
• i ragazzi sintetizzeranno nanoparticelle di oro
• seguiranno il loro processo di aggregazione
e la variazione di colore delle soluzioni
analizzandole allo spettrofotometro e al DLS.
• osserveranno il comportamento di un
ferrofluido.
Al termine dell’esperienza gli studenti saranno
in grado di conoscere:
• sintetizzare nanoparticelle
• capire perchè il colore delle soluzioni di
nanoparticelle cambia
• individuare una sospensione colloidale e
l’origine del fenomeno
• registrare spettri UV-vis allo spettrofotometro
• http://www.youtube.com/watch?v=zpBxCnH
U8Ao
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Modulo Laboratorio 2: Il mondo dei coloranti
organici: dall'indaco ai jeans
• Responsabili: prof. Daniele Nanni;
prof. M.Comes-Franchini
– Lezione introd.: 1 ora
– Laboratorio:
2 ore
Argomenti affrontati :
• caratteristiche chimiche delle fibre tessili;
caratteristiche dei coloranti;
• caratteristiche dei coloranti; colore come risultato
dell’assorbimento di molecole organiche
• uso dei coloranti; inconvenienti pratici (estrazione
dei coloranti naturali; produzione; instabilità ai
lavacci e luce)
• coloranti sintetici e industria dei coloranti; chimica
dei coloranti ed impulso all’analisi della struttura
molecolare
• indaco e sue caratteristiche chimiche (estratto
naturale non colorato, lo diventa dopo idrolisi e
ossidazione) e prima sintesi industriale
Parte sperimentale:
• i ragazzi sintetizzeranno l’indaco (insolubile
in acqua) dopo trattamento con un agente
riducente per ottenere prima leucoindaco.
• Useranno questa soluzione per tingere
• l’asciugatura all’aria permette all’ossigeno di
trasformare il leucoindaco in indaco dando
colore alla stoffa
Al termine dell’esperienza gli studenti saranno
in grado di conoscere:
• conoscere le caratteristiche dei coloranti e la
ragione dei diversi colori
• perche’ alcune sostanze
colorano e altre no
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Modulo Laboratorio 3: I materiali polimerici: il nylon
• Responsabile: dr. Tiziana Benelli
– Lezione introdutt. : 1 ora
– Laboratorio:
2 ore
Argomenti affrontati :
• caratteristiche chimiche dei polimeri
• materiali di largo uso, strutturali e per usi
speciali
• nuovi polimeri: poliammidi (nylon);
caratteristiche chimiche e fisiche;
applicazioni
• poliaamidi aromatiche (Kevlar e Nomex)
Parte sperimentale:
• i ragazzi sintetizzeranno il polimero nylon
6,10 (usato in imballaggi e fibre tessili)
con la tecnica della polimerizzazione
interfacciale, che avviene a temperatura
ambiente.
• Gli studenti, per ottenere le fibre di nylon,
preleveranno il film di polimero che si forma
all’interfase delle 2 soluzioni usate per la
sintesi e lo arrotoleranno fino all’esaurimento
dei reagenti
• osserveranno la variazione di
comportamento dei materiali a bassa
temperatura con azoto liquido
Al termine del l’esperienza gli studenti
saranno in grado di conoscere:
• le caratteristiche chimiche dei polimeri e
delle poliammidi
• l’influenza sulla reazione di polimerizzazione
del solvente usato, della concentrazione dei
reagenti e dell’utilizzo di tensioattivi
• conoscere il comportamento dei materiali
variando la temperatura
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Modulo Laboratorio 4: Fare chimica facendo saponi
▪Responsabile: dr. Stefano Cerini
▪ Lezione introduttiva: 1 ora
▪ Laboratorio:
2 ore
Argomenti affrontati :
▪caratteristiche chimiche degli esteri ed in
particolar modo dei trigliceridi
▪caratteristiche chimiche dei saponi
▪tensioattivi e micelle: comprensione
dell'azione lavante
Gli studenti, misceleranno una soluzione
alcalina acquosa con una miscela di olii. Tale
emulsione verrà agitata fino ad ottenere una
massa uniforme
Al termine del l’esperienza gli studenti
saranno in grado di conoscere:
▪le caratteristiche chimiche dei trigliceridi e
dei saponi
Parte sperimentale:
▪i ragazzi eseguiranno l'idrolisi alcalina di una
miscela di trigliceridi (olii vegetali). Tale
reazione viene condotta a 40°C.
Piano Lauree Scientifiche – Area Chimica – Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari” – Università di Bologna
Modulo Laboratorio 5: Alginati e sferificazione:
dai biopolimeri alla gastronomia molecolare
Responsabili: prof. Roberto Berardi
– Lezioni introd.: 1 ora
- Laboratorio: 2 ore
Argomenti affrontati :
• proprietà e caratteristiche di biopolimeri e
polisaccaridi
• Differenze tra la cellulosa e alginato di sodio
• tecnica della sferificazione
• Potenzialita’ e applicazioni di questi
biopolimeri
• concetti di chimica di coordinazione dei
metalli, caratteristiche di colloidi e gel
• Come avviene la gelificazione di una
soluzione di alginato di sodio in presenza di
ioni calcio.
• Fenomeni di diffusione e influenza del pH
sulla stabilità dei gel di alginato
Parte sperimentale:
• gli studenti verranno introdotti alla tecnica
della sferificazione
• Ogni studente eseguirà:
• la preparazione di soluzione di ClCa2
e di alginato di Na
• Sferificazione della soluzione di
alginato di Na
• verifica delle caratteristiche delle
sferette -gel
Al termine del l’esperienza gli studenti
saranno in grado di conoscere:
• Caratteristiche di biopolimeri come l’alginato
di Na
• Capire perche’ avviene la sferificazione
• Conoscere la differenza tra soluzioni, colloidi
e gel
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RIEPILOGO 2015-16
PER LE SEDI CHIMIND
SEDE
SCUOLE INSEGNANTI *
STUDENTI *
DOCENTI
CHIMIND
Bologna
16
33
901
7+4TA
Faenza
5
11
350
4+3TA
Rimini
8
15
591
5+2TA
29
59
1842
7 (BO)
5 (FA)
5 (RN)
TOTALE
Laboratori
proposti
* Alcuni Insegnanti e Studenti hanno partecipato a più esperienze
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