Classe IIA - A.S. 2026-2027: Scienze integrate (fisica/chimica/biologia)

Docente

Roberta Zappon

Inserimento della programmazione di materia nello Sfondo Unificatore (Macro-UDA) dell'anno

In relazione allo sfondo unificatore scelto per l'Anno scolastico in corso, "IL TERRENO: COMUNITÀ VIVENTE", la programmazione didattica della disciplina affronterà i seguenti argomenti:

• Principali analisi chimico-fisiche del terreno
• Concentrazione di alcuni sali (composti ionici) utilizzati come concimi in agricoltura per valutare la salinità dell’acqua di irrigazione
• pH del terreno e dell’acqua (per capire come il pH influenzi la disponibilità degli elementi nutritivi per le piante)

Inserimento della programmazione di materia nel percorso di "Educazione civica - Io ho cura" dell'anno

In relazione al percorso didattico individuato nel curricolo d'Istituto di "Educazione civica - Io ho cura" individuato "IO HO CURA DELLE PERIFERIE - Terreno come universale e contaminazione", la programmazione didattica della disciplina affronterà i seguenti argomenti:

• omposizione del suolo: frazione solida, liquida e gassosa del terreno
• Mobilizzazione e percolazione degli inquinanti nel suolo in base alla loro polarità
• pH del terreno e dell’acqua (per capire come il pH influenzi la disponibilità degli elementi nutritivi per le piante) 

Obiettivi didattici in termini di:

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

Conoscenze (sapere)

MODULO 1:

Notazione atomica, definizione di Numero Atomico, Numero di Massa e isotopi.

Principi della stabilità chimica: configurazione dei gas nobili, regola dell'ottetto e del duetto.

Caratteristiche dei legami chimici intramolecolari:

Legame ionico e struttura dei composti ionici (reticolo cristallino).

Legame covalente (singolo, doppio, triplo) nei composti molecolari.

Differenza di elettronegatività e classificazione del legame covalente in polare e apolare.

Legame metallico e modello del mare di elettroni.

Regole per la rappresentazione delle strutture di Lewis di atomi e molecole semplici.

MODULO 2:

Differenza tra legami intramolecolari (forti) e forze intermolecolari (deboli/interazioni di Van der Waals).

Concetto di molecola polare, dipolo permanente e dipolo indotto.

Tipologie di interazioni dipolo-dipolo, forze di dispersione (London) e legame a idrogeno.

Struttura molecolare dell'acqua e origine delle sue proprietà anomale: elevata polarità, alta tensione superficiale, capillarità, minore densità del ghiaccio rispetto all'acqua liquida ed elevata temperatura di ebollizione.

MODULO 3:

Concetto di massa atomica relativa (MA), massa molecolare/formula (MM) e Unità di Massa Atomica (u.m.a.).

Definizione di Mole come unità di misura della quantità di sostanza nel Sistema Internazionale.

Significato e valore della Costante di Avogadro.

Relazione tra massa in grammi (m), massa molare (M) e numero di moli (n)

MODULO 4:

Definizione di soluzione, soluto e solvente; meccanismo chimico della dissoluzione (solvatazione/idratazione) e concetto di solubilità e soluzione satura.

Formule per esprimere la concentrazione di una soluzione

Principi chimico-fisici delle diluizioni (M1 •V1 = M2 • V2).

Concetto di salinità dell'acqua, pressione osmotica e fenomeno

MODULO 5:

Definizione di acido e base secondo le teorie di Brønsted-Lowry (donatore/accettore di protoni) e di Lewis (accettore/donatore di coppie elettroniche).

Distinzione tra acidi/basi forti (completamente dissociati) e deboli (parzialmente dissociati).

Comportamento delle sostanze anfotere (es. la molecola d'acqua).

Definizione matematica di pH, pOH e scala del pH

Valori di pH ottimali del suolo agrario e delle acque irrigue/potabili

MODULO 6: descrizione delle principali analisi chimico-fisiche del terreno

Abilità (saper fare) 

MODULO 1:

Calcolare il numero di protoni, neutroni ed elettroni presenti in atomi e ioni data la notazione atomica.

Disegnare le strutture di Lewis per elementi dei gruppi principali e per semplici molecole/composti.

Prevedere la tipologia di legame (ionico, covalente apolare, covalente polare, metallico) valutando la differenza di elettronegatività.

Associare il tipo di legame presente alle proprietà macroscopiche della sostanza (punto di fusione, conducibilità elettrica, solubilità).

MODULO 2:

Riconoscere se una molecola è polare o apolare in base alla presenza di legami covalenti polari.

Individuare il tipo di forza intermolecolare prevalente tra molecole.

MODULO 3:

Calcolare la massa molecolare di un elemento o di un composto a partire dalla formula chimica.

Eseguire conversioni quantitative tra massa in grammi, numero di moli e numero di particelle (atomi/molecole)

MODULO 4:

Calcolare la concentrazione di una soluzione espressa nelle diverse unità di misura (% m/m, % m/V, % V/V, Molarità).

Risolvere problemi pratici di preparazione e diluizione di soluzioni a <concentrazione nota.

Calcolare la quantità di soluto necessaria per preparare un determinato volume di soluzione.

Valutare la concentrazione salina delle acque d'irrigazione.

MODULO 5:

Identificare gli acidi, le basi all'interno di una reazione chimica.

Distinguere sostanze ad azione acida, basica o neutra tramite l'uso della scala del pH e l'interpretazione di indicatori/cartine tornasole.

Riconoscere le conseguenze del pH del terreno sulla disponibilità degli elementi nutritivi per le piante.

MODULO 6: saper effettuare in laboratorio didattico semplici analisi chimico-fisiche del terreno

Competenze (saper essere/essere in grado di)

MODULO 1:

Correlare la struttura atomica e la natura dei legami chimici alla stabilità e alla reattività della materia.

MODULO 2:

Prevedere a quali attrazioni intermolecolari può dar luogo una certa molecola.

Spiegare le proprietà fisiche delle sostanze sulla base delle attrazioni intermolecolari e della struttura.

MODULO 3:

Utilizzare il concetto di mole per passare dalla scala microscopica (atomi/molecole) alla scala macroscopica (grammi), applicando il calcolo stechiometrico nella preparazione di soluzioni chimiche.

MODULO 4:

Operare autonomamente nella preparazione e manipolazione di soluzioni chimiche, calcolando i corretti dosaggi.

MODULO 5:

Analizzare e monitorare le caratteristiche chimiche di campioni di acqua e terreno mediante la misura del pH, correlando tali valori al benessere degli ecosistemi.

MODULO 6:

Operare con precisione durante le analisi chimico-fisiche del terreno e saper individuare quale analisi chimico-fisica è applicabile in base alla caratteristica che si vuole conoscere del terreno in indagine

Obiettivi minimi

(definiti in dipartimento) 

MODULO 1:

Calcolare il numero di protoni, neutroni ed elettroni presenti in atomi e ioni data la notazione atomica.

Disegnare le strutture di Lewis per elementi dei gruppi principali e per semplici molecole/composti.

Prevedere la tipologia di legame (ionico, covalente apolare, covalente polare, metallico) valutando la la differenza di elettronegatività.

MODULO 2:

Riconoscere se una molecola è polare o apolare in base alla presenza di legami covalenti polari.

Individuare il tipo di forza intermolecolare prevalente tra molecole.

MODULO 3:

Calcolare la massa molecolare di un elemento o di un composto a partire dalla formula chimica.

Eseguire conversioni quantitative tra massa in grammi, numero di moli e numero di particelle (atomi/molecole)

MODULO 4:

Calcolare la concentrazione di una soluzione espressa nelle diverse unità di misura (% m/m, % m/V, % V/V, Molarità).

Risolvere problemi pratici di preparazione e diluizione di soluzioni a concentrazione nota.

Calcolare la quantità di soluto necessaria per preparare un determinato volume di soluzione.

Valutare la concentrazione salina delle acque d'irrigazione.

MODULO 5:

Identificare gli acidi, le basi all'interno di una reazione chimica.

Distinguere sostanze ad azione acida, basica o neutra tramite l'uso della scala del pH e l'interpretazione di indicatori/cartine tornasole.

Riconoscere le conseguenze del pH del terreno sulla disponibilità degli elementi nutritivi per le piante.

Contenuti

MODULO 1: RIPASSO PARTICELLE SUBATOMICHE, TAVOLA PERIODICA, LEGAMI CHIMICI

•      Notazione atomica, numero atomico, numero di massa
•      Stabilità dei gas nobili e regola dell’ottetto e del duetto
•      Il legame ionico e i composti ionici
•       Il legame covalente e i composti molecolari
•      Legami covalenti polari e apolari
•      Legami multipli
•      Il legame metallico
•      Le strutture di Lewis di atomi e semplici molecole

MODULO 2: FORZE DI ATTRAZIONE INTERMOLECOLARI  

• ·        Composti chimici polari
• ·        Dipolo permanente e dipolo indotto
• ·        Tipi di attrazioni dipolo-dipolo
• ·        Legame a idrogeno
• ·        Proprietà dell’acqua (polarità, tensione superficiale, capillarità, minore densità del ghiaccio rispetto all’acqua, elevata temperatura di ebollizione)
• ·        Composizione del suolo, mobilizzazione e percolazione degli inquinanti nel suolo in base alla loro polarità

MODULO 3: LA MOLE

• ·         La massa degli atomi
• ·        L’unità di massa atomica
• ·        La mole
• ·        Mole e numero di Avogadro

MODULO 4: LE SOLUZIONI

●       Concetti di soluto, solvente, soluzione,

●       Concetto di solubilità e di soluzione satura

●       Modi di esprimere la concentrazione di una soluzione: %m/m, %m/V, %V/V, molarità

●       Diluizioni

●       Osmosi (proprietà colligativa)

●       Conducibilità delle soluzioni

●       Concentrazione di soluzioni saline usate in agricoltura per valutare la salinità dell’acqua di irrigazione

MODULO 5: ACIDI E BASI, CONCETTO DI pH

●     Introduzione al concetto di pH

●     Acidi e basi secondo la teoria di Bronsted-Lowry e la teoria di Lewis

●     Acidi e basi forti e deboli

●     pH e pOH, scala del pH

●     Sostanze anfotere

●     pH del terreno e dell’acqua, principali analisi chimico-fisiche del terreno

MODULO 6: PRINCIPALI ANALISI CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO

Contenuti minimi

(definiti in dipartimento) 

MODULO 1: RIPASSO PARTICELLE SUBATOMICHE, TAVOLA PERIODICA, LEGAMI CHIMICI

●            Notazione atomica, numero atomico, numero di massa

●            Stabilità dei gas nobili e regola dell’ottetto

●            Il legame ionico e i composti ionici

●            Il legame covalente e i composti molecolari

●            Legami covalenti polari e apolari

●            Le strutture di Lewis di semplici molecole

MODULO 2: FORZE DI ATTRAZIONE INTERMOLECOLARI  

• ·        Composti chimici polari
• ·        Dipolo permanente e dipolo indotto
• ·        Legame a idrogeno
• ·        Proprietà dell’acqua (polarità, tensione superficiale, capillarità, minore densità del ghiaccio rispetto all’acqua, elevata temperatura di ebollizione)

MODULO 3: LA MOLE

• ·         La massa degli atomi
• ·        La mole

MODULO 4: LE SOLUZIONI

●       Concetti di soluto, solvente, soluzione, solubilità soluzioni sature

●       Modi di esprimere la concentrazione di una soluzione: %m/m, %m/V, %V/V, molarità

●       Diluizioni

●       Osmosi (proprietà colligativa)

●       Conducibilità delle soluzioni

●       Concentrazione di soluzioni saline per valutare la salinità dell’acqua di irrigazione

MODULO 5: ACIDI E BASI, CONCETTO DI pH

●     Introduzione al concetto di pH

●     Acidi e basi secondo la teoria di Bronsted-Lowry e la teoria di Lewis

●     Acidi e basi forti e deboli

●     pH e pOH, scala del pH

●     pH del terreno e dell’acqua

MODULO 6: PRINCIPALI ANALISI CHIMICO-FISICHE DEL TERRENO

Metodi

• Lezioni dialogate/partecipate con ausilio di presentazioni digitali
• Attività di laboratorio (learning by doing)
•  Costruzione di mappe concettuali da parte del docente per la classe
• Apprendimento a spirale (ricorsivo)

 

Verifiche

 La verifica dell’apprendimento viene effettuata mediante:

• ·         Verifiche scritte con domande aperte ed esercizi
• ·         Interrogazioni orali
• ·         Verifiche diagnostiche in itinere senza attribuzione di voto formale mediante esecuzione di esercizi alla lavagna da parte degli studenti
• ·         Impegno dimostrato nelle consegne dei compiti assegnati 

Libri di testo

•  Nessun libro di testo previsto e adottato dal precedente anno scolastico. Si mettono a disposizione degli studenti eventuali dispense e/o materiali preparati dal docente.