ITIS e Liceo
S. T. “E. Molinari “ – Milano- a.s. 2010-11
Triennio Chimica
Obiettivi
Disciplinari Generali
Alla fine del corso di chimica fisica lo studente deve essere in grado di spiegare e prevedere i fenomeni chimici e fisici che gli presentano ,grazie all’appropriazione di adeguati modelli scientifici, potendo spaziare nell’ambito della chimica analitica, organica e nelle tecnologie chimiche, con un approfondimento sempre maggiore via, via che si impadronisce di sempre maggiori conoscenze nell’ambito del triennio. Alla fine del terzo anno deve conoscere la struttura atomica , deve saper leggere la tabella periodica e l’andamento delle proprietà periodiche ( volume atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica) , conoscere i legami chimici principali e le proprietà delle sostanze ioniche, covalenti e metalliche, deve saper ricavare le formule di struttura delle sostanze molecolari che sono più probabili in base alla carica formale e la loro geometria , saper prevedere la polarità delle sostanze molecolari e quindi , tramite la conoscenza dei legami secondari, le loro proprietà fisiche quali stato di aggregazione e temperature di passaggio di stato e chimiche , quali miscibilità e solubilizzazione , comportamento acido/ basico secondo le teorie di Bronsted e Lewis,con particolare attenzione ai composti di coordinazione ( geometria, colore , paramagnetismo). Deve inoltre approfondire tali conoscenze tramite le teorie del legame derivante dal modello quantomeccanico ( Valence Bond e Orbitale Molecolare) . Cenni di energetica e cinetica chimica completeranno la panoramica dei fenomeni con particolare attenzione ai concetti di stabilità e reattività Il livello è necessariamente qualitativo, mancando agli studenti i necessari strumenti matematici ed essendo argomenti del quarto o del quinto anno di corso.
Risorse
· Libro di testo: S. Pasquetto ,L. Patrone – “ Chimica Fisica” vol 1°- Zanichelli Ed.
· Software: Programmi disponibili in Istituto
· Laboratorio: Esperienze esplicative e filmati
Tempi del
percorso formativo
Ore previste: cinque ore settimanali 165 ore annuali (33 settimane)
Modalità di verifica e di recupero: Se non diversamente specificato,la verifica avviene per mezzo di interrogazioni orali, esercitazioni scritte, quaderno di laboratorio.
Recupero curricolare
Contenuti e obiettivi disciplinari del modulo
1° Modulo
: Materia e proprietà
Tempi di realizzazione: 10 ore (settembre)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Materia: definizione e proprietà. Grandezze fondamentali e derivate , loro :unità di misura., fattori di conversione, analisi dimensionale, notazione scientifica e ordine di grandezza. Grandezze estensive ed intensive e dati tabulati. Differenza fra misurare e calcolare Lezione frontale, esercitazione in classe , in laboratorio misure di massa , volume , densità , con scelta di adeguati strumenti e corretta esecuzione dei calcoli. |
Sapere dare definizioni, riconoscere le proprierà intrinseche della materia controllare le equazioni di calcolo con il metodo delle unità di misura, prevedere l’ordine di grandezza e il valore approssimato di un risultato, usare gli strumenti di calcolo e misura |
Modalità di verifica e di recupero: Verifica in laboratorio con misure di proprietà.
2° Modulo
: Classificazione delle sostanze
Tempi di realizzazione: 20 ore (settembre - ottobre)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Elementi chimici, sostanze elementari, sostanze composte , miscele. Atomi e loro costituzione, isotopi ,massa atomica assoluta e relativa. Tabella periodica, classificazione e proprietà della sostanze semplici. Rapporti di combinazione, composti ionici e molecolari e loro proprietà generali. Simboli, formule chimiche, classi di composti, nomenclatura. Aspetti quantitativi: mole e massa molare, composizione percentuale, formule minime, formule molecolari ,formule di struttura Lezione frontale Laboratorio: preparazione di soluzioni per pesata e misure di proprietà chimico-fisiche ( densità, conducibilità ,pH) del solvente e della soluzione con deduzione delle proprietà del soluto. |
Sapere definizioni, nomenclatura e uso del linguaggio simbolico, calcoli quantitativi |
3° Modulo
: Reazioni chimiche
Tempi di realizzazione: 35ore (ottobre- novembre)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Significato di reazione chimica, sua equazione e bilanciamento. Reazioni in soluzione, processi di dissoluzione, regole di solubilità. Reazioni di metatesi e di ossidoriduzione, equazioni in forma molecolare e ionica , bilancio di massa e di carica. Aspetti quantitativi: stechiometria di reazioni complete, reagenti impuri, resa di reazione Lezioni frontali, laboratorio: reazioni di ioni in soluzione |
Scrittura , bilanciamento , calcoli stechiometrici, sistematizzazione delle osservazioni in laboratorio |
4° Modulo
: Energetica e cinetica delle reazioni chimiche
Tempi di realizzazione: 15 ore (dicembre)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Energie di legame e calore di reazione . Definizione di entalpia di reazione e calcoli relativi al processo di dissoluzione. Influenza della temperatura . Cinetica di reazione: definizione di velocità di reazione e fattori che la influenzano, Andamento grafico velocità/tempo e concentrazione/tempo. Equazione cinetica e ordine di reazione. Ordine di reazione e meccanismo di reazione-Effetto della temperatura: esame dell’equazione di Arrhenius e teoria delle collisioni. Teoria del complesso attivato . Cenni ai catalizzatori. Lezione frontale. Laboratorio: cinetiche per via colorimetrica e classica. |
Saper discutere del concetto di stabilità e reattività Saper effettuare semplici bilanci energetici. Saper discutere degli aspetti cinetici, applicando il modello cinetico per interpretare l’influenza dei vari fattori sulla velocità di reazione. Saper interpretare i grafici e le equazioni alla luce delle conoscenze di matematica e fisica del biennio e del terzo anno. Saper discutere dei meccanismi SN1 ed SN2 |
5° Modulo
: Struttura atomica e tabella periodica
Tempi di realizzazione: 20 ore (gennaio e febbraio)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Particelle subatomiche. Interazione radiazione- materia: la natura della luce ( modello ondulatorio e corpuscolare) , energia e colore , lo spettro elettromagnetico. Interazione fra radiazione elettromagnetica e materia: spettro atomico ,livelli energetici, modello atomicodi Bhor. Onde associate alla materia,modello quantomeccanico e concetto di orbitale. Numeri quantici e configurazioni elettroniche. Configurazioni e tabella periodica. Proprietà periodiche ( volume e schermatura. E.I. e A.E.) e loro variazioni lungo gruppi e periodi. Previsione della valenza, delle capacità ossidanti e riducenti e del carattere acido e basico delle sostanze elementari . Lezioni frontali Filmati esplicativi Software |
Saper discutere con linguaggio adeguato dei vari modelli atomici e delle proprietà delle radiazioni elettromagnetiche con semplici calcoli relativi Saper costruire le configurazioni elettroniche effettuando giuste corrispondenze con la tabella periodica. |
Modalità di verifica e di recupero: interrogazioni orali, esercitazioni scritte
6° Modulo
: Legami chimici
Tempi di realizzazione: 55 ore (febbraio - aprile)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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La stabilità degli atomi ,le forze elettrostatiche, il legame chimico. Legami forti fra atomi: Legame ionico, bilancio energetico fra E.I. , A.E. ed energia reticolare, composti ionici e proprietà fisiche Legame covalente,direzionalità, energia potenziale/ distanza fra atomi,energia e distanza di legame, legami semplici, multipli e loro energia Legame metallico , elettroni delocalizzati ,proprietà chimico-fisiche. Strutture di Lewis, carica formale e probabilità, ottetti incompleti e ottetti espansi,risonanza . Geometria molecolare (V.S.E.P.R.) Elettronegatività e polarità dei legami e delle molecole. Legami deboli fra particelle ( forze di London, dipolo-dipolo, legame a idrogeno Proprietà chimicho-fisiche: stato di aggregazione,solubilità, miscibilità, acidità e struttura secondo Bronsted e Lewis. Composti di coordinazione: nomenclatura, geometria, colore, complessi ad alto e basso spin secondo la teoria del campo cristallino per composti dei metalli di transizione. Lezioni frontali, esecitazioni di laboratorio, filmati, software. |
In base alle conoscenze relative saper dedurre ,in base alla configurazione elettronica di un elemento, il tipo di legame prevalente nei composti, i principali composti e le loro proprietà chimico- fisiche,anche in base alle conoscenze acquisite nelle altre discipline chimiche |
7° Modulo
:Moderne teorie del legame chimico
Tempi di realizzazione: 10 ore (maggio)
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Giustificazione di angoli , lunghezze di legame, energia di legame in base al modello orbitalico. Teoria del legame di valenza V.B., sovrapposizione di orbitali atomici puri ed ibridi, legami s e p , forme risonanti. Teoria dell’orbitale molecolare O.M. , orbitali leganti e antileganti, previsione dell’esistenza di molecole biatomiche omonucleari e ordine di legame , delocalizzazione elettronica Lezioni frontali |
Saper spiegare i dati sperimentali su geometrie, energie di legame, stabilità in base ai modelli proposti |
Modalità di verifica e di recupero: interrogazioni orali, esercitazioni scritte