Classe IIEA 2012-2013: Chimica

Docente

FIORE CONCETTA

Obiettivi didattici in termini di:

In relazione al piano di studio devono essere conseguiti i seguenti obiettivi in termini di:

Conoscenze (sapere)

La chimica in cucina: la temperatura e la cottura dei cibi. Sistemi omogenei ed eterogenei in ambito alimentare: filtrazione, distillazione, cristallizzazione, estrazione con solventi, cromatografia. Il modello particellare (nozioni di atomo, molecola, ioni) e le spiegazioni delle trasformazioni fisiche (passaggi di stato) e delle trasformazioni chimiche. Le evidenze sperimentali di una sostanza pura (mediante la misura della densità, del punto di fusione e/o del punto di ebollizione) e nozioni sulla lettura delle etichette e dei simboli di pericolosità di elementi e composti. La quantità chimica: massa atomica, massa molecolare, mole, costante di Avogadro La struttura dell’atomo e il modello atomico a livelli di energia Il sistema periodico e le proprietà periodiche: metalli, non metalli, semimetalli, elementi della vita Nozioni sui legami chimici e i legami intermolecolari di zuccheri, lipidi e proteine Elementi di nomenclatura chimica e bilanciamento delle equazioni di reazione Le concentrazioni delle soluzioni con sostanze e solventi innocui: percento in peso, molarità, molalità, proprietà colligative delle soluzioni Cenni sulle teorie acido-base e il pH dei principali materiali alimentari Cenni sulle reazioni di ossido riduzione in ambito enogastronomico La composizione, la conservazione degli alimenti e la loro trasformazione

Abilità (saper fare)

Utilizzare il modello cinetico–molecolare per interpretare le trasformazioni fisiche e chimiche Usare la mole come ponte fra il mondo macroscopico delle sostanze e il mondo microscopico di atomi, molecole e ioni Descrivere la struttura elettronica a livelli di energia dell’atomo Riconoscere un elemento chimico mediante il saggio alla fiamma Descrivere le principali proprietà periodiche, che confermano la struttura a strati dell’atomo. Utilizzare le regole di nomenclatura IUPAC e bilanciare semplici reazioni Preparare soluzioni di data concentrazione con acqua, solventi e materiali in uso in ambito alimentare Riconoscere i materiali enogastronomici acidi e basici tramite indicatori Descrivere le reazioni di ossido riduzione negli alimenti Descrivere le proprietà, la conservazione e le trasformazioni dei materiali alimentari

Competenze (saper essere/essere in grado di)

Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità. Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza. Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate.

Obiettivi minimi

(definiti in dipartimento) 

Conoscere i concetti basi della chimica Saper utilizzare un lessico adeguato alla materia Saper effettuare osservazioni semplici Saper distinguere i vari composti chimici

Contenuti

Il modello particellare della materia: unita di misura del Siastema Inernazionale, caratteristiche macroscopiche della materia (densità), le trasformazioni fisiche (passaggi di stato) e trasformazioni chimiche.

Sviluppo del modello particellare = atomi e molecole e proprietà chimiche: tecniche di separazione dei miscugli; le soluzioni; legge della conservazione della massa di Lavoisier, Proust, Avogadro, Gay Lussac; modello atomico di Dalton; i modelli atomici; configurazione elettronica; regola dell’ottetto; legami chimici; determinazione dei pesi atomici e molecolari.

Principali caratteristiche di elementi e composti: il sistema periodico degli elementi; caratteristiche dei principali elementi partendo dalla loro posizione nella tavola periodica, attraverso l’applicazione della teoria quantistica; formule grezze e formule di struttura; calcoli stechiometrici; nomenclatura: sali, basi e acidi.

Fenomeni elettrochimici: reazioni di ossido riduzioni; il pH , acidi e basi e sali negli alimenti Come avvengono le reazioni: reazioni esotermiche ed endotermiche; equilibrio chimico, velocità delle reazioni; conservazione degli alimenti.

Fondamenti della chimica organica: i diversi legami del carbonio; gruppi funzionali dei composti organici; idrocarburi saturi, insaturi e aromatici; alcoli, aldeidi, chetoni e acidi carbossilici

Composti di maggiore interessi alimentari: glucidi; composti azotati; prodotti alcolici; derivati del latte; prodotti dio trasformazione dei cereali, trasformazione degli alimenti

Laboratorio: Le evidenze sperimentali riguardano le nozioni della sicurezza in laboratorio e sulla lettura delle etichette e dei simboli di pericolosità di elementi e composti, conservazione dei reagenti in base alla tipologia e alla pericolosità. Determinazione della densità, punto di fusione e/o del punto di ebollizione di una sostanza pura. Separazione di miscugli eterogenei tramite la filtrazione e centrifugazione, separazione di miscugli omogenei con distillazione, cromatografia su carta. Saggi alla fiamma per il riconoscimento di alcune sostanze. Preparazione di soluzione: percentuale, molarità, normalità. Reazioni di titolazione con utilizzo di indicatori, determinazione del pH con la cartina tornasole e uso del pHmetro. Determinazione del grado alcolico tramite l’utilizzo dell’ ebulliometro di Malligand. Caseificazione del latte per dimostrare l’affioramento del grasso e delle proteine, evidenziando le proteine solubili contenute nel siero. Tecniche di conservazione con l’utilizzo di olio, aceto, alcool, sali. Uso di conservanti nel settore alimentare. Sistemi di sterilizzazioni con il metodo bagnomaria. Compilazione di schede di laboratorio.

Metodi

Il programma sarà svolto con lezioni frontali e con attività di laboratorio. La parte teorica sarà intergrata mediatore semplici esperimenti, per facilitare l’approccio alla chimica e per completare il percorso legato verso le discipline scientifiche. Dove è possibile saranno effettuate analisi su alimenti (latte, vino, aceto, olio, yogurt). Ogni esperimento sarà svolto prima dall’insegnante, successivamente ripetuto dai ragazzi per piccoli gruppi o anche singolarmente. Ad ogni esperimento l’allievo dovrà redigere una relazione tecnica sulla base dei dati raccolti con eventuali approfondimenti.

Verifiche

Valutazione scritte con domande aperte, questionari a risposta multipla, interrogazioni orali, schede di laboratorio

Libri di testo

Testo in adozione: S. Morettini, A. Machado “Scienze integrate: Chimica. Elementi e Alimenti” ed. Poseidonia Scuola, 2011. ISBN 978-88-482-0293-0