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PROGRAMMAZIONE DIDATTICACLASSI PRIME

a.s. 2015 - 2016

SCIENZE NATURALI

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Competenze Abilità Conoscenze

Osservare, descrivereed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità

- Riconosce i rapporti esistenti tra Uomo, altri viventi e natura inanimata

- la complessità e i limiti della Terra

- Applica il metodo scientifico - le fasi del metodo scientifico

- Sa descrivere la struttura generale dell’universo e del sistema solare- Individua i principali corpi celesti e ne schematizza la struttura

- le caratteristiche dei vari corpi celesti, la loro struttura e i fenomeni ad essi legati

- Sa individuare la posizione di una località dalle sue coordinate geografiche

- la forma della Terra e l’orientamento

- Usa correttamente una carta geografica - le caratteristiche di unprodotto cartografico

- Riconosce gli eventi quotidiani, stagionali e annuali legati ai moti della Terra e della Luna

- i moti della Terra e della Luna

-Conosce la ripartizione delle acque nell’idrosfera - il ciclo dell’acqua, la quantità d’acqua dolce esistente sulla Terra e la sua distribuzione- origine di fiumi, laghi, acque sotterranee, ghiacciai

- È in grado di tracciare i grandi circuiti delle correnti oceaniche

- cause e caratteristiche dei movimenti del mare

- Riconosce la preziosità della risorsa acqua nelle attività umane quotidiane

-L’acqua come risorsa.-Inquinamento delle acque.

- Sa riconoscere i principali tipi di rocce.- Sa spiegare sulla base delle loro caratteristiche l’origine delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche.- Sa come si formano i combustibili fossili.- Sa come avviene la cristallizzazione nella formazione dei minerali delle rocce.

-Rocce magmatiche, sedimentarie, metamorfiche. - Distribuzione delle rocce in Italia e il loro utilizzo come materiale da costruzione.- Il carbone e il petrolio.- I minerali e le loro proprietà.- La struttura cristallina.

-Sa individuare le forme del modellamento fluviale, glaciale, marino

-la degradazione delle rocce, il suolo, l’azione delle acque superficiali, il modellamento delle coste, l’azione del vento e della gravità

-Distingue gli stati fisici e i passaggi di stato -Proprietà e caratteristiche della materia

- Individua processi ditrasformazioni chimiche

- Concetto di fenomeno fisico e chimico

-Identifica sostanze pure e miscugli - Concetto di sostanza pura e miscuglio- Proprietà delle soluzioni(solvente e soluto)

-Classifica la materia in elementi e composti -Concetto di atomo e molecola- Significato di una formula chimica

- Classifica gli elementi in base alla tavola periodica -Riconosce i metalli, i non metalli e i metalloidi.

-Riconosce i composti binari. -Significato di una formula chimica.

-Descrive le parti di un atomo e ne spiega le funzioni

- Modelli atomici in forma elementare

-Sa utilizzare il numero atomico e il numero di massa

-Leggi ponderali: teoria atomica di Dalton, concetto di molecola, massa atomica e molecolare relativa.

- Descrive il sistema periodico e illustra le parti che lo compongono

-La tavola periodica

Scansione temporale dei CONTENUTI

Analizzarequalitativamente equantitativamentefenomeni legati alletrasformazioni dienergia a partiredall’esperienza

-Distingue le reazioni esotermiche dalle reazioni endotermiche - Concetto di calore e di temperatura

-Descrive come l’azione di diversi parametri possano influenzare lavelocità di reazione

-Concetto di velocità di reazione- Fattori che influenzano la velocità di reazione

Essere consapevoledelle potenzialitàdelle tecnologierispetto al contestoculturale e sociale in cui vengono applicate

-Sa spiegare il principio di funzionamento e la struttura dei principali dispositivi chimici I principali dispositivi chimici

-Sa cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici

-Legame tra sviluppo economico e qualità di vita-Concetti di protezione e di prevenzione-Concetto di pericolo e di riduzione del rischio

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°1 Tempi: 6hIl Sistema solare – Com’è fatto il Sistema solare– La nascita della Terra– Il nostro satellite: la luna– Com’è fatto il Sole– Le leggi di Keplero– La legge della gravitazione universale– Le caratteristiche dei pianeti del Sistema solare– I corpi minori

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°2 Tempi: 8hPrerequisiti: – Le unità di misura nel Sistema Internazionale– Le grandezze fisiche (velocità, accelerazione, densità, massa, peso, calore, temperatura, pressione)La Terra – La forma e le dimensioni della Terra– Le coordinate geografiche– Il moto di rotazione della Terra attorno al proprio asse– Il moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole– Le stagioni

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°3 Tempi: 7hMinerali e Rocce– Le rocce magmatiche, sedimentarie, metamorfiche .– Il carbone e il petrolio.– I minerali e le loro proprietà.– La struttura cristallina

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°4 Tempi: 3h– La stratificazione della terra– La terra: sfera in movimento– Il paesaggio come prodotto di interazione– Il suolo

PROGRAMMA DI LABORATORIO PER IL PRIMO ANNO

Le classi delle sezioni di Liceo scientifico OPZIONE SCIENZE APPLICATE effettueranno le esperienze proposte mentre tutte le altre sezioni ne svolgeranno solo alcune compatibilmente con il quadro orario e le scelte metodologiche. Si precisa comunque che questo elenco può essere soggetto a modifiche nel corso dell’attività didattica.

-Presentazione dei laboratori scientifici: norme di sicurezza , strumenti e materiali (1 ora);-Determinazione della densità di alcuni metalli (1 ora);-Determinazione della densità di liquidi (es: acqua e alcol etilico) evidenziando l’importanza delle grandezze massa, volume e temperatura (1 ora);-Separazione di miscugli omogenei ed eterogenei per filtrazione, evaporazione e cristallizzazione, centrifugazione;-Tecnica della cromatografia su carta per la separazione dei componenti dell’inchiostro e delle clorofille di un estratto fogliare;-Distillazione di un miscuglio omogeneo acqua – alcol etilico;-Separazione di un miscuglio di limatura di ferro e di zolfo tramite l’uso di magneti;-Sintesi del solfuro di ferro mediante il calore;-Decomposizione termica e chimica, mediante acido solforico, del saccarosio;-Verifica della legge di Lavoisier con carbonato di calcio e acido cloridrico; nitrato di piombo e ioduro di potassio;-Valutazione della salinità delle acque (1 ora);-Distillazione dell’acqua di mare (1 ora).

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°5 Tempi: 10hL’idrosfera continentale– Il ciclo dell’acqua– Le caratteristiche che rendono una roccia permeabile o impermeabile– Che cos’è una falda idrica– Le caratteristiche dei fiumi ed i loro bacini idrografici– Tipologie di laghi– Caratteristiche e movimenti dei ghiacciai– Origine, caratteristiche e tipologie di laghiL’idrosfera marina– La ripartizione dell’acqua nei serbatoi naturali del nostro pianeta– Le caratteristiche delle acque marine– Le differenze tra oceani e mari– Le caratteristiche dei fondi oceanici– Origine e caratteristiche del moto ondoso– Le cause e il ritmo delle maree– L’origine delle correnti marine e la loro importanza per il clima e la vita sul pianeta– L’ecosistema marino

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°6 Tempi: 12h– Atomi, molecole, elementi e composti– Le leggi della chimica– Modelli atomici in forma elementare– La tavola periodica degli elementi – Nomenclatura dei composti binari – Le trasformazioni chimiche e fisiche– Gli stati di aggregazione della materia ed i passaggi di stato– Sostanze pure, miscugli e soluzioni– Equazioni chimiche– Reazioni chimiche esotermiche ed endotermiche

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°7 Tempi: 5hCITTADINANZA E COSTITUZIONE– L’acqua come risorsa – L’inquinamento delle acque - Determinazioni chimiche e biologiche – Il rischio idrogeologico in Italia

PROGRAMMAZIONE DIDATTICACLASSI SECONDE

a.s. 2015 – 2016

SCIENZE NATURALI

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Competenze Abilità Conoscenze

Osservare, descrivereed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità

Sa descrivere il significato di un’organizzazione strutturale di tipo gerarchico Sa descrivere le caratteristiche di ogni livello strutturale

I livelli gerarchici strutturali (ecosistema, comunità, popolazione, organismo, sistemi, organi, tessuti, cellule, molecole)Concetto di proprietà emergente

I livelli gerarchici strutturali (ecosistema, comunità, popolazione, organismo, sistemi, organi, tessuti, cellule, molecole)Concetto di proprietà emergente

Cellule procariotiche ed eucariotiche

Sa collegare tra loro, tramite una rete di interazioni, gli organismi produttori, consumatori e decompositori all’interno di uno specifico ecosistema

Il ruolo ecologico di produttori consumatori e decompositori

Sa ipotizzare che cosa si potrebbe verificare se in un ecosistema si interrompesse il flusso dell’energia solare

I flussi delle sostanze chimiche e dell’energia all’interno di un ecosistema

Sa spiegare perché i procarioti hanno colonizzato ogni tipo di ambiente, considerando la varietà di forme e di processi metabolici; descrivere le forme più comuni di batteri, distinguendoli dagli Archei

Il metabolismo dei batteri: produttori, azotofissatori nitrificanti, denitrificanti decompositori; la varietà di forme nei batteri; le caratteristiche degli Archei.

Sa descrivere le forme unicellulari più comuni; evidenziare le relazioni tra le forme pluricellulari, i funghi o le piante.

L’organizzazione e le innovazioni dei protisti; i protisti unicellulari; i protisti pluricellulari

Sa distinguere funghi e licheni spiegare che cosa sono micelio, ife e corpi fruttiferi. Le caratteristiche dei funghi e dei licheni.

Sa spiegare che sono gli animali; descrivere l’organizzazione in tessuti, organi e sistemi; distinguere animali diblastici e triblastici, classificare le strutture corporee considerando simmetria, segmentazione, arti ed appendici, cavità corporee, spiegare che cosa sono gli invertebrati.

Le caratteristiche degli animali; lo sviluppo embrionale, l’organizzazione gerarchica e la struttura del corpo; gli invertebrati.

Sa che cosa sono i vertebrati, riconoscendo le caratteristiche comuni e considerando gli specifici adattamenti di pesci, anfibi, rettili e mammiferi.

Le caratteristiche distintive dei cordati e dei vertebrati; le caratteristiche dei pesci, degli anfibi, dei rettili, degli uccelli, dei mammiferi.

Sa distinguere il metodo descrittivo dal ragionamento induttivoSa descrivere i processi di una logica deduttivaSa applicare le tecniche d’indagine scientifica apprese a realtà e contesti nuovi

Il metodo sperimentale quale ricerca delle cause dei fenomeni naturaliIl metodo ipotetico deduttivo quale processo di indagine di tipo investigativoEsempi di ragionamenti ipotetici deduttivi

Sa descrivere le caratteristiche dei microscopi ottico ed elettronicoSa capire se le fotografie di certi preparati cellulari sono state eseguite mediante microscopi ottici o elettronici

Il microscopio otticoIngrandimento e potere di risoluzioneLa teoria cellulareIl microscopio elettronico a scansione e a trasmissione

Sa valutare le dimensioni cellulari, utilizzando le appropriate unità di misura, anche in base al rapporto superficie e volume

Le dimensioni delle cellule e le loro unità di misura

Sa analizzare le caratteristiche strutturali delle cellule procariotiche ed eucarioticheSa mettere a confronto le cellule procariotiche con quelle eucariotiche

Struttura delle cellule procarioticheStruttura generale delle cellule eucariotiche e loro suddivisioni in compartimenti tramite membraneStruttura della membrana plasmatica e il modello a mosaico fluidoI reticoli endoplasmatici ruvido e liscioL’apparato di GolgiI lisosomiIl nucleoI vacuoliI mitocondriI cloroplasti

Analizzarequalitativamente equantitativamentefenomeni legati alletrasformazioni dienergia a partiredall’esperienza

Sa spiegare perché un atomo che perde o acquista uno o più elettroni diventa uno ioneSa motivare perché un atomo tende a legarsi con un altro costituendo dei legamiSa distinguere tra legame ionico e legame covalente

Il legame ionico e gli ioni

Il legame covalente

Comprende le conseguenze della polarità della molecola dell’acquaCapisce come diverse e peculiari caratteristiche fisiche dell’acqua siano conseguenza dei legami idrogeno

Il legame a idrogeno

Comprende la tendenza dell’acqua a comportarsi come solvente Applica il concetto di acidità e basicità

Le reazioni chimicheTipi di reazioni chimiche e bilanciamento.Esempi di reazioni in soluzione acquosa

Coglie l’importanza del ruolo centrale del carbonio nella costruzione delle molecole organiche Gli idrocarburi e lo scheletro carbonioso

Comprende che le diverse molecole organiche possono essere classificate in base ai rispettivi gruppi funzionali

I gruppi funzionali: ossidrilico, carbonilico, carbossilico e amminico

Capisce che la straordinaria complessità delle biomolecole deriva dall’assemblaggio di molecole piccole (i monomeri) simili tra loro

Polimeri e monomeri

Capisce in che modo avvengono i processi di assemblaggio e di demolizione delle macromolecole organiche

La condensazione e l’idrolisi

Saper distinguere il fruttosio dal glucosio in base alla disposizione dei loro atomiSaper descrivere la funzione biologica del glucosio

Principali monosaccaridi e i gruppi funzionali a essi associati

Saper ricavare la formula di struttura di un disaccaride tramite condensazione di due monosaccaridi (e, viceversa, saper idrolizzare un disaccaride)

I disaccaridi e la condensazione di due monosaccaridi

Saper distinguere tra le funzioni di riserva e di struttura dei polisaccaridi

I polisaccaridi di riserva e di struttura di origine animale e vegetale

Coglie l’importanza biologica dei lipidiAcquisisce informazioni di educazione alimentare a partire dalla struttura delle molecole lipidicheComprende le funzioni biologiche dei fosfolipidi, degli steroidi e delle cere

I lipidi e la loro insolubilità in acquaCaratteristiche strutturali dei trigliceridi Acidi grassi saturi e insaturiStruttura e funzione di fosfolipidi, cere e steroidi


Coglie l’importanza biologica delle proteine distinguendo tra le loro molteplici funzioniCapisce la struttura delle proteineComprende come la funzione di una proteina sia strettamente collegata alla sua specifica configurazioneCapisce le caratteristiche dei quattro diversi livelli strutturali delle proteine

Le sette categorie funzionali delle proteineAnalogie e differenze tra i diversi tipi di amminoacidiIl legame peptidicoLa forma di una proteina e il processo di denaturazioneLa struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine

Comprende la funzione di trasferimento di energia da parte delle molecole di ATP Comprende la struttura di base degli acidi nucleici, le molecole portatrici di informazioni per la costruzione delle proteine

Le componenti dei nucleotidiLa molecola di ATP e la sua funzione biologicaLa struttura degli acidi nucleiciConcetto di geneGlicoproteine, glicolipidi, nucleoproteine e lipoproteine

La specializzazione delle superfici cellulariLavoro ed energiaFlusso di energia nelle reazioni chimicheIl controllo del metabolismo delle cellule viventi: catalizzatori ed enzimiReazioni accoppiate e molecole trasportatrici di energia: ATPLa Terra primordiale e l’origine della vita. Darwin e la teoria dell’evoluzioneEcologia: ecosistemi, biomi, comunità

Essere consapevoledelle potenzialitàdelle tecnologierispetto al contestoculturale e sociale in cui vengono applicate

Sa spiegare il principio di funzionamento e la struttura dei principali dispositivi chimici I principali dispositivi chimici

Sa cogliere le interazioni tra esigenze di vita e processi tecnologici

Legame tra sviluppo economico e qualità di vitaConcetti di protezione e di prevenzioneConcetto di pericolo e di riduzione del rischio

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°1 Tempi:6h– Massa molecolare e massa molare.– La composizione delle sostanze e i calcoli stechiometrici.

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°2 Tempi: 12h– La struttura dell’atomo– La configurazione elettronica e proprietà periodiche degli elementi chimici– Legami chimici: covalente (polare e non), ionico

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°3 Tempi: 5h– Concetto di sistema: biosistema e geosistema– Metodo scientifico sperimentale– Il microscopio ottico ed elettronico– Caratteristiche comuni a tutti gli organismi viventi ed i loro livelli di organizzazione– I 5 regni della natura (domini, regni, fila, classi principali)– La formazione delle prime cellule

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°4 Tempi: 10h – Monomeri e polimeri.– Le macromolecole organiche.– Carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici

Nel corso dell’anno scolastico sarà sviluppata l’UDA: NON SOLO GRIGIO di seguito allegata

PROGRAMMA DI LABORATORIO PER IL SECONDO ANNO

Le classi delle sezioni di Liceo scientifico delle scienze applicate effettueranno le esperienze proposte mentre tutte le altre sezioni ne svolgeranno solo alcune compatibilmente con il quadro orario e le scelte metodologiche. Si precisa comunque che questo elenco può essere soggetto a modifiche nel corso dell’attività didattica.

CHIMICA

– Osservazione degli spettri elettromagnetici della luce bianca e di alcuni elementi della tavola periodica;

– Osservazione della reattività di alcuni elementi della tavola del primo e del secondo gruppo A e di alcuni elementi di transizione nei confronti dell’acqua e dell’ossigeno;

– Verifica delle proprietà della molecola dell’acqua: polarità, tensione superficiale, capillarità, proprietà solventi;

– Elettrolisi dell’acqua;

– Dissociazione ionica di alcuni sali in soluzione acquosa e verifica della conducibilità elettrica degli elettroliti;

– Reazioni esotermiche ed endotermiche durante la solubilizzazione di sali in acqua (relazione tra scambio di calore e temperatura);

– Saggio alla fiamma di alcuni cationi di sali cloruri.

BIOLOGIA

– Osservazioni allo stereomicroscopio;

– Osservazione al microscopio ottico di amido di mais, di patata, di fagiolo e di frumento;

– Osservazione al microscopio ottico di cellule di lievito

– Osservazione al microscopio ottico di cellule dell’epidermide di cipolla Allium cepa senza colorante, al blu di metilene e con la soluzione iodata di Lugol (allestimento del preparato sul vetrino);

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°5 Tempi: 12h– Le dimensioni delle cellule– Cellula procariota e eucariota–Struttura e organizzazione cellulare: membrana e parete cellulare, citoplasma, nucleo, cloroplasto, mitocondrio, reticolo

endoplasmatico, ribosoma, apparato del Golgi, vacuolo, lisosoma, citoscheletro, ciglia e flagello– Cellula animale e vegetale– Struttura della membrana plasmatica ed il trasporto attraverso essa

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°6 Tempi: 4h– La specializzazione delle superfici cellulari– Lavoro ed energia– Flusso di energia nelle reazioni chimiche– Il controllo del metabolismo delle cellule viventi: catalizzatori ed enzimi– Reazioni accoppiate e molecole trasportatrici di energia: ATP

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°7 Tempi:4h– La Terra primordiale e l’origine della vita– Darwin e la teoria dell’evoluzione

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°8 Tempi: 6hCITTADINANZA E COSTITUZIONE– La composizione degli alimenti e le necessità nutrizionali del nostro organismo– Anoressia e bulimia.– Ecologia: ecosistemi, biomi, comunità

– Osservazione al microscopio ottico di cellule vegetali del radicchio rosso Cichorium intybus e dei suoi stomi (allestimento del preparato sul vetrino);

– Osservazione al microscopio ottico di cellule della mucosa boccale al blu di metilene (allestimento del preparato sul vetrino);

– Osservazione al microscopio ottico di protozoi Ciliati ;

– Osservazione al microscopio ottico di batteri dello yogurt a fresco e a secco al blu di metilene (allestimento del preparato sul vetrino);

– Attività enzimatica: la catalasi;

– Allestimento e osservazione al microscopio ottico del fenomeno osmotico in cellule vegetali

– Allestimento e osservazione al microscopio ottico della mitosi su apici radicali di cipolla

– Osservazione al microscopio ottico di vetrini già preparati relativi al programma svolto

– Estrazione e osservazione al microscopio ottico del DNA

PROGRAMMAZIONE DIDATTICA

CLASSI TERZE

a.s. 2015 – 2016

SCIENZE NATURALI

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Argomenti di Chimica

COMPETENZE TRAGUARDI FORMATIVI INDICATORI CONTENUTI

Saper riconoscere e stabilire relazioni

1a. Distinguere e confrontare i diversi legami chimici (ionico, covalente, metallico)1b. Stabilire in base alla configurazione elettronica esterna il numero e il tipo di legami che un atomo può formare1c. Definire la natura di un legame sulla base della differenza di elettronegatività

- Riconosce il tipo di legame esistente tra gli atomi, data la formula di alcuni composti- Scrive la struttura di Lewis di semplici specie chimiche che si formano per combinazione dei primi 20 elementi- Individua le cariche parziali in un legame covalente polare

I legami chimici e le loro caratteristiche energetiche-Gli atomi e i legami chimici sono caratterizzati da uno stato energetico ben preciso-L’energia interna è l’energia totale contenuta in un corpo materiale-La rottura e la formazione dei legami chimici implicano assorbimento o liberazione di energia-I legami ionici si formano per trasferimento di elettroni-I simboli di Lewis evidenziano gli elettroni di valenza-I legami covalenti si formano per condivisione di elettroni-I legami covalenti possono presentare cariche parziali alle loro estremità

Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti

2a. Descrivere la formazione di un legame in termini energetici

2b. Prevedere, in base alla posizione nella tavola periodica, il tipo di legame che si può formare tra due atomi

- Formula ipotesi sulla formazione di alcuni semplici legami, per esempio in H2, mettendola in relazione con i parametri energetici

- Utilizza la tavola periodica per prevedere la formazione di specie chimiche e la loro natura



1a. Comprendere il concetto di risonanza

1b. Prevedere, in base alla teoria VSEPR, la geometria di semplici molecole

1c. Spiegare la teoria del legame di valenza e l’ibridazione degli orbitali atomici

1d. Comprendere i diagrammi di energia degli orbitali molecolari

- Scrive le formule limite di una determinata struttura chimica

- Spiega la geometria assunta da una molecola nello spazio in base al numero di coppie solitarie e di legame dell’atomo centrale

- Utilizza il modello dell’ibridazione degli orbitali per prevedere la geometria di una molecola e viceversa

- Utilizza il diagramma dell’energia degli orbitali molecolari per spiegare le proprietà magnetiche dell’ossigeno

Dai legami alla forma delle molecole- La simbologia di Lewis permette di ricostruire le formule di struttura- La risonanza: quando le strutture di Lewis falliscono- Nel legame covalente di coordinazione la coppia di elettroni di legame proviene dallo stesso atomo- La forma delle molecole derivada cinque strutture di base- La teoria VSEPR consente di prevedere la forma delle molecole- Le molecole polari sono asimmetriche


Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici

1a. Utilizzare le diverse teorie sui legami chimici per spiegare le proprietà e le strutture delle molecole

1b. Aver compreso il concetto di modello in ambito scientifico

1c. Aver compreso l’evoluzione storica dei modelli riguardanti la formazione dei legami chimici

- Individua i casi limite in cui la teoria di Lewis non è in grado di spiegare dati sperimentali e propone adeguati correttivi

- Attribuisce il corretto significato alle diverse teorie di legame

- È in grado di individuare punti di forza e punti di debolezza delle diverse teorie di legame

La teoria sulla formazione dei legami chimici- La teoria del legame di valenzaindica che i legami si formano per sovrapposizione degli orbitali- Gli orbitali ibridi consentono di spiegare le geometrie molecolari ottenute sperimentalmente- Gli orbitali ibridi spiegano anche la formazione dei legami multipli- La teoria dell’orbitale molecolarefornisce un’altra interpretazione del legame- Le molecole con strutture di risonanza sono descritte da orbitali molecolari delocalizzati


Saper classificare

1a. Classificare le principali categorie di composti inorganici in binari/ternari, ionici/molecolari

1b. Raggruppare gli ossidi in base al loro comportamento chimico

1c. Raggruppare gli idruri in base al loro comportamento chimico

- Riconosce la classe di appartenenza dati la formula o il nome di un composto

- Distingue gli ossidi acidi, gli ossidi basici e gli ossidi con proprietà anfotere

- Distingue gli idruri ionici e molecolari

Classificazione e nomenclatura dei composti- La nomenclatura dei composti molecolari segue un sistema - Anche la nomenclatura dei composti ionici segue un sistema- La classificazione dei composti chimici

Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici

2a. Applicare le regole della nomenclatura IUPAC e tradizionale per assegnare il nome a semplici composti e viceversa

2b. Scrivere le formule di semplici composti

2c. Scrivere la formula di sali ternari

- Assegna il nome IUPAC e tradizionale ai principali composti inorganici

- Utilizza il numero di ossidazione degli elementi per determinare la formula di composti

- Scrive la formula di un composto ionico ternario utilizzando le tabelle degli ioni più comuni



1a. Individuare l’origine delle forze che si stabiliscono tra molecole

1b. Correlare le forze che si stabiliscono tra le molecole alla loro eventuale miscibilità

1c. Correlare le proprietà fisiche dei solidi e dei liquidi alle interazioni interatomiche e intermolecolari

- Mette in relazione le forze intermolecolari con i concetti di dipolo, dipolo istantaneo e indotto, polarizzabilità

- Spiega la miscibilità di due o più sostanze in base alla natura delle forze intermolecolari

- Mette in relazione le proprietà fisiche delle sostanze alle forze di legame

Gli stati condensati della materia- Le forze intermolecolari dipendono dalla distanza fra le molecole e spiegano le differenze fra gas, liquidi e solidi- Le attrazioni intermolecolari sono determinate dall’interazione fra cariche elettriche- Le proprietà fisiche dei liquidi e dei solidi sono influenzate dalle forze intermolecolari- I cambiamenti di stato implicano equilibri dinamici- La pressione di vapore dipende dalla temperatura e dalle interazioni intermolecolari- Un liquido bolle quando la sua pressione di vapore è uguale alla pressione atmosferica- I diagrammi di fase rappresentano graficamente le relazioni fra temperatura e pressione- Lo stato solido è caratterizzato da una struttura interna ordinata- Le nanotecnologie consentono di controllare la struttura molecolare

Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale

2a. Comprendere l’importanza del legame a idrogeno in natura

2b. Comprendere come la diversa natura delle forze interatomiche e intermolecolari determini stati di aggregazione diversi a parità di temperatura

- Giustifica le proprietà fisiche dell’acqua, la struttura delle proteine e di altre molecole in base alla presenza del legame a idrogeno

-Riconduce a un modello il comportamento dello stato solido e dello stato liquido


Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti

1a. Interpretare i processi di dissoluzione in base alle forze intermolecolari che si possono stabilire tra le particelle di soluto e di solvente

1b. Organizzare dati e applicare il concetto di concentrazione e di proprietà colligative

1c. Leggere diagrammi di solubilità (solubilità/temperatura; solubilità/pressione)

- Riconosce la natura del soluto in base a prove di conducibilità elettrica

- Determina la massa molare di un soluto a partire da valori delle proprietà colligative

- Stabilisce, in base ad un grafico, le condizioni necessarie per ottenere una soluzione satura

Le soluzioni- Le soluzioni richiedono l’uso di una terminologia specifica- Le sostanze si miscelano spontaneamente in assenza di barriere energetiche- Le soluzioni acquose dei composti ionici conducono la corrente elettrica- La solubilità dei gas è maggiore a basse temperature e a pressioni elevate- La composizione di una soluzione è espressa dalla sua concentrazione- Alcune proprietà delle soluzioni dipendono dal numero di particelle disciolte- Le soluzioni hanno un punto di congelamento più basso e un punto di ebollizione più alto dei solventi puri- L’osmosi è il flusso di solvente attraverso una membrana semipermeabile- I soluti ionici hanno un effetto particolare sulle proprietà colligative- I colloidi sono costituiti da particelle sospese in un solvente


2a. Conoscere i vari modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni

2b. Comprendere le proprietà colligative delle soluzioni

2c. Comprendere l’influenza della temperatura e della pressione sulla solubilità

- Valuta correttamente informazioni sui livelli di inquinanti presenti in alcuni fluidi

- Utilizza il concetto di pressione osmotica per spiegare la necessità di un ambiente ipertonico al fine di impedire la decomposizione batterica dei cibi

-È in grado di spiegare il rischio di embolia gassosa per chi pratica attività subacquea

Argomenti di BiologiaL’organizzazione del corpo umano


◗ Saper riconoscere e stabilire relazioni.

◗ Comprendere che il corpo umano è un’unità integrata formata da tessuti specializzati e sistemi autonomi strettamente correlati.

◗ Spiegare le relazioni tra funzione e specializzazione cellulare; riconoscere i diversi tipi di tessuti in base alle loro caratteristiche istologiche.

◗ Descrivere le funzioni di apparati e sistemi, evidenziando le relazioni tra sistema endocrino e nervoso, le differenze tra sierose e mucose; spiegare perché la cute è considerata un apparato e descriverne componenti e struttura.

◗ Illustrare come segnali specifici inducono risposte mirate.

1 Il corpo umano presenta un’organizzazione gerarchica

La specializzazione cellulare, le caratteristiche dei tessuti epiteliali, connettivi, muscolari, nervoso.2 Organi, sistemi e apparati,

uno sguardo d’insiemeL’organizzazione di sistemi e apparati, le funzioni del sistema endocrino e del sistema nervoso, le funzioni e l’organizzazione delle membrane interne e della cute.3 La comunicazione tra le

cellule e la regolazione dell’attività cellulare

La specificità dei segnali, recettori e trasduzione del segnale, le giunzioni serrate.

◗ Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale.

◗ Comprendere i meccanismi che consentono di controllare il metabolismo cellulare, regolare lo sviluppo e la rigenerazione dei tessuti.

◗ Spiegare funzioni e potenzialità dei diversi tipi di staminali, descrivendo i fattori che le attivano.

4 Nel corpo umano la rigenerazione dei tessuti è controllata

Le cellule staminali e i segnali che le attivano; le cellule tumorali e la perdita del controllo; le sostanze cancerogene.

◗ Distinguere neoplasie e iperplasie.

◗ Spiegare le differenze tra cellule sane e tumorali, per quanto riguarda differenziamento, ciclo cellulare, morte.

5 Il ciclo cellulareI fattori di crescita, il controllo del ciclo cellulare, la morte per necrosi o apoptosi.

◗ Saper mettere in relazione il buon funzionamento del proprio corpo con il mantenimento di condizioni fisiologiche costanti.

◗ Illustrare i meccanismi dell’omeostasi, distinguendo i sistemi a feedback negativo da quelli a feedback positivo.

◗ Descrivere la regolazione a feedback negativo della temperatura corporea.

6 L’omeostasi: come mantenere costante l’ambiente interno

I meccanismi dell’omeostasi, la regolazione della temperatura corporea.Scheda: La febbre, una trovata contro le infezioni

I neuroni e il tessuto nervoso



◗ Comprendere come l’organizzazione dei neuroni e delle cellule gliali nel SN consente di recepire stimoli ed effettuare risposte rapide e complesse.

◗ Spiegare le relazioni tra recettori sensoriali, neuroni e organi effettori, considerando l’organizzazione del SNC e del SNP.

1 L’organizzazione e la funzione del sistema nervoso

Come opera il sistema nervoso, l’encefalizzazione, il sistema nervoso centrale e periferico, i neuroni e le cellule gliali.

◗ Comprendere che tutti i neuroni hanno la medesima fisiologia; spiegare l’eccitabilità e la conduttività dei neuroni considerando gli eventi di natura elettrochimica connessi con il potenziale di membrana.

◗ Spiegare come viene mantenuto il potenziale di riposo, come si genera il potenziale d’azione, come si propaga l’impulso nervoso; distinguere tra propagazione continua e saltatoria; spiegare perché i potenziali d’azione sono sempre uguali indipendentemente dall’intensità dello stimolo che li ha prodotti.

◗ Spiegare come si progettano esperimenti per lo studio della fisiologia dei neuroni.

2 I neuroni generano e conducono segnali elettrici

L’eccitabilità dei neuroni, il potenziale di riposo e il potenziale di azione, i fattori che condizionano la velocità di propagazione del potenziale d’azione, la costanza del potenziale di azione.Scheda: Dall’assone del calamaro gigante al patch clamping

◗ Comprendere come i neuroni comunicano tra loro o con le cellule bersaglio, descrivendo organizzazione e funzione delle sinapsi.

◗ Spiegare la differenza tra sinapsi chimiche ed elettriche, spiegare come è organizzata e come funziona la giunzione neuromuscolare, Distinguere una sinapsi eccitatoria da una inibitoria Spiegare come il neurone postsinaptico integra le informazioni.

3 Le sinapsi trasmettono lo stimolo nervoso da una cellula all’altra

Le caratteristiche della giunzione neuromuscolare, le sinapsi tra neuroni, i neurotrasmettitori, le sinapsi elettriche.

◗ Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale

◗ Comprendere gli effetti e le cause di alcune malattie neurodegenerative.

◗ Descrivere le cause e i caratteri della sclerosi multipla e della SLA.

4 Igiene e medicinaLa sclerosi multipla e la SLA.

Il sistema nervoso



◗ Comprendere che le funzioni di integrazione e controllo svolte dal SNC dipendono dall’organizzazione e dalle connessioni tra le diverse zone funzionali dell’encefalo e del midollo spinale.

◗ Descrivere e spiegare l’organizzazione e le funzioni della sostanza grigia e bianca negli emisferi cerebrali, nel diencefalo, nel tronco cerebrale, nel cervelletto; identificare nelle meningi e nel liquido cerebrospinale i sistemi di protezione del sistema nervoso centrale.

1 Il sistema nervoso centraleL’organizzazione funzionale di telencefalo, diencefalo, tronco encefalico, le meningi e le cavità nel SNC, le funzioni del liquido cerebrospinale.

◗ Comprendere che il midollo spinale non è soltanto una via di connessione tra SNP e SNC, ma è in grado di elaborare risposte motorie semplici.

◗ Spiegare che cosa sono i nervi misti, distinguendo la componente afferente da quella efferente, spiegare come funziona il riflesso spinale, descrivere i nervi cranici e le rispettive funzioni.

2 Il midollo spinale e i nervi trasmettono informazioni

Le componenti dei nervi spinali, i riflessi spinali, i nervi cranici.

◗ Spiegare l’organizzazione del SNA, evidenziando le relazioni con il SNC.

◗ Descrivere le divisioni del sistema autonomo, spiegando le differenze anatomiche e funzionali tra sistema ortosimpatico e parasimpatico.

3 Le divisioni del sistema nervoso periferico

Le funzioni delle divisioni ortosimpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo.

◗ Comprendere che la corteccia cerebrale è una struttura sofisticata, che controlla i movimenti volontari ed è coinvolta nello sviluppo delle capacità mentali come la memoria e il ragionamento.

◗ Spiegare l’organizzazione e le funzioni della corteccia motoria, sensoriale, associativa; identificare nel lobo temporale la capacità di udire e di riconoscere i volti; identificare nel lobo occipitale la capacità di ricevere ed elaborare gli stimoli visivi.

4 La consapevolezza e il controllo del comportamento derivano dall’attività del telencefalo

L’organizzazione funzionale della corteccia cerebrale.


◗ Comprendere che anche piccole alterazioni nel funzionamento dell’encefalo possono provocare notevoli anomalie sia fisiche, sia comportamentali.

◗ Descrivere le differenze tra le varie fasi del sonno, spiegare che cos’è l’EEG indicando le informazioni che fornisce; collegare i caratteri della malattia di Alzheimer e della malattia di Parkinson con le cause che le determinano.

5 Igiene e medicinaLe fasi del sonno e l’EEG, la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson.

Il sistema endocrino



◗ Comprendere l’importanza degli ormoni per modulare e integrare le funzioni del corpo umano in risposta alle variazioni dell’ambiente interno ed esterno.

◗ Elencare le caratteristiche delle molecole che si comportano da ormoni; mettere a confronto ormoni idrosolubili e liposolubili, per quanto concerne il trasporto nel plasma, il legame con i recettori, gli effetti nelle cellule; spiegare come viene modulata la secrezione ormonale.

1 L’organizzazione e la funzione del sistema endocrino

La natura chimica e le funzioni degli ormoni, i meccanismi di azione degli ormoni idrosolubili e liposolubili; le caratteristiche e le funzioni delle diverse ghiandole endocrine; il controllo della secrezione ormonale.

◗ Comprendere il meccanismo di controllo esercitato dal sistema ipotalamo-ipofisario sull’attività di molte ghiandole endocrine e saper spiegare perché è importante l’integrazione tra sistema nervoso e sistema endocrino.

◗ Mettere a confronto l’organizzazione e la secrezione ormonale dell’adenoipofisi e della neuroipofisi evidenziando le relazioni anatomiche e funzionali con l’ipotalamo; spiegare le funzioni delle tropine ipofisarie, dei fattori ipotalamici di rilascio e di inibizione.

2 L’integrazione tra funzioni nervose ed endocrine avviene a livello dell’ipofisi e dell’ipotalamo

L’organizzazione dell’ipofisi e le connessioni con l’ipotalamo; gli ormoni rilasciati dalla neuroipofisi, gli ormoni prodotti dell’adenoipofisi, gli ormoni ipotalamici.

◗ Saper descrivere le funzioni specifiche degli ormoni prodotti da ciascuna ghiandola e spiegare i meccanismi che ne controllano la produzione, indicando caso per caso i segnali che attivano e disattivano la secrezione ormonale.

◗ Descrivere la funzione del TH nell’adulto e durante la crescita e spiegare il controllo esercitato dal TSH e dal TRH sulla tiroide; spiegare perché è importante il controllo della calcemia e descrivere l’azione antagonista di calcitonina e PTH; distinguere l’azione della vitamina D dalle altre vitamine.

◗ Distinguere pancreas esocrino e pancreas endocrino; spiegare come insulina e glucagone controllano la glicemia, descrivendo la loro azione a livello cellulare; spiegare le funzioni della somatostatina.

◗ Descrivere le ghiandole surrenali, distinguendo tra regione midollare e corticale; descrivere gli effetti dell’adrenalina su diverse cellule bersaglio e le azioni delle tre classi di ormoni steroidei prodotti dalla corticale surrenale.

◗ Elencare gli ormoni prodotti dalle gonadi maschili e femminili; spiegare come gli androgeni inducono il differenziamento embrionale in senso maschile, mettere in relazione l’azione degli ormoni ipofisari con lo sviluppo in età puberale.

3 Tiroide e paratiroidi regolano il metabolismo e l’omeostasi

La struttura della tiroide e delle paratiroidi; l’azione e la produzione dell’ormone tiroideo, la calcitonina e il paratormone, la vitamina D.4 Il pancreas endocrino e il

controllo della glicemiaLa struttura del pancreas; l’insulina e il glucagone, la somatostatina.5 Il surrene è costituito da due

ghiandole endocrine distinteLa struttura delle ghiandole surrenali; adrenalina e noradrenalina, glucocorticoidi, mineralcorticoidi, steroidi sessuali.6 Le gonadi producono ormoni

sessualiLa determinazione dei caratteri sessuali primari e secondari; ormoni sessuali e sviluppo embrionale; ormoni sessuali e cambiamenti puberali.

L’apparato cardiovascolare e il sangue


◗ Saper descrivere e spiegare le conseguenze di una variazione nella normale produzione ormonale causata da una specifica patologia o da doping.

◗ Spiegare l’effetto di un malfunzionamento dell’ipofisi, le cause e le conseguenze dell’ipotiroidismo e dell’ipertiroidismo, le cause e gli effetti del diabete mellito, le cause e gli effetti della malattia di Cushing; descrivere i casi studiati di doping sportivo, specificando le sostanze interessate e la loro azione.

7 Igiene e medicinaLe patologie legate alle ghiandole endocrine; il doping sportivo.



◗ Spiegare e descrivere correttamente l’organizzazione e le funzioni dell’apparato cardiovascolare.

◗ Descrivere con la terminologia specifica la circolazione polmonare e la circolazione sistemica, indicando le relazioni funzionali tra i due circuiti.

1 L’organizzazione dell’apparato cardiovascolare

L’anatomia dell’apparato cardiovascolare e i movimenti del sangue.

◗ Comprendere il ruolo svolto dal cuore nel sistema cardiovascolare e l’importanza di una perfetta coordinazione dei meccanismi che attivano e regolano il ciclo cardiaco.

◗ Descrivere gli eventi del ciclo cardiaco spiegando come insorge e si propaga il battito cardiaco.

◗ Leggere correttamente l’ECG e capire come si misura la pressione sanguigna.

2 Il cuore è il motore dell’apparato cardiovascolare

L’anatomia del cuore, le fasi e il controllo del ciclo cardiaco.Schede: Il ciclo cardiaco e la pressione sanguigna; L’ECG registra l’attività elettrica del cuore

◗ Descrivere la struttura e l’organizzazione dei vasi sanguigni in relazione alle loro rispettive funzioni.

◗ Saper spiegare la relazione tra struttura di arterie, vene e capillari, pressione e velocità del sangue.

3 I vasi sanguigni e il movimento del sangue

Struttura e funzioni di arterie, vene, letti capillari.

◗ Comprendere i meccanismi di scambio tra sangue e tessuti, evidenziando le funzioni del sangue e i fattori che ne controllano il flusso e la composizione.

◗ Spiegare come vengono regolati il flusso sanguigno e gli scambi nei capillari tra sangue e tessuti.

◗ Descrivere le funzioni dei componenti del sangue e la generazione degli elementi figurati.

4 I meccanismi di scambio e la regolazione del flusso sanguigno

I meccanismi degli scambi nei capillari, il controllo del flusso sanguigno a livello locale; il controllo a livello generale operato da ormoni e stimoli nervosi.5 La composizione e le

funzioni del sangueFunzioni e caratteristiche del plasma, degli eritrociti, dei leucociti e delle piastrine; il processo di emopoiesi.


◗ Comprendere le indicazioni fornite da una lettura corretta delle analisi del sangue, spiegare le differenze tra i diversi tipi di anemia; collegare le leucemie con il processo emopoietico; adottare comportamenti corretti per la prevenzione delle più diffuse patologie cardiovascolari.

◗ Descrivere le informazioni fornite dall’emocromo; spiegare le cause delle diverse forme di anemia e leucemia; descrivere effetti e cause di aterosclerosi, infarto del miocardio, ictus.

6 Igiene e medicinaLe analisi del sangue, i diversi tipi anemie; le leucemie; le più comuni malattie cardiovascolari.

Il sistema linfatico e l’immunità



◗ Comprendere che il nostro organismo utilizza due diverse strategie di difesa e spiegare le relazioni tra immunità e sistema lin-fatico.

◗ Spiegare le differenze tra immunità innata e adattativa; comparare l’organizzazione e le funzioni del sistema linfatico con quelle della circolazione sistemica; distinguere organi linfatici primari e secondari.

1 Il sistema linfatico e gli organi linfatici e la difesa immunitaria

Immunità innata e immunità adattativa, vasi linfatici, linfonodi, organi linfatici primari e secondari.

◗ Identificare le situazioni in cui interviene l’immunità innata, spiegando le differenze e le interazioni tra barriere fisiche, cellulari e chimiche.

◗ Spiegare la funzione e l’azione delle molecole e delle cellule coinvolte nella immunità innata.

2 L’immunità innata: la prima linea di difesa dell’organismo

Le barriere meccaniche, cellulari e chimiche, l’infiammazione.

◗ Comprendere le strategie messe in atto dal nostro organismo per distinguere il self dal non self, produrre una risposta specifica, generare una memoria.

◗ Distinguere antigeni self e non self; spiegare come i linfociti diventano immunocompetenti; descrivere il processo di s e l e z i o n e c l o n a l e , distinguendo le cellule effettrici dalle cellule della memoria.

3 I linfociti sono responsabili della immunità adattativa

La definizione di antigene, il riconoscimento degli antigeni e i recettori antigenici, la selezione clonale, le differenze tra linfociti T e B.

◗ Riconoscere le interazioni e le differenze tra immunità umorale e immunità cellulare descrivendo funzioni e modalità di azione delle cellule e delle molecole coinvolte.

◗ Spiegare la sequenza di passaggi che dà luogo alla risposta umorale, descrivere struttura e modalità di azione degli anticorpi.

◗ Spiegare come i linfociti TH e le proteine MHC II contribuiscono alla risposta umorale; spiegare come i linfociti Tc e le proteine MHC c o n t r i b u i s c o n o a l r i c o n o s c i m e n t o e all’eliminazione di cellule infettate o anomale.

4 La risposta immunitaria umorale

Le plasmacellule e la risposta immunitaria primaria, le caratteristiche degli anticorpi.5 La risposta immunitaria

cellulareLe proteine MHC di classe I e di classe II, linfociti, l’azione dei linfociti T helper e citotossici, la tolleranza nei confronti del self.

L’apparato digerente



◗ Comprendere l’importanza per la salute di una corretta integrazione tra le cellule e le molecole coinvolte nella risposta immunitaria; indicare quando e come conviene adottare strategie opportune per stimolare la memoria immunitaria o per fornire una immunità passiva.

◗ Spiegare perché la risposta secondaria è più rapida di quella primaria; descrivere come si producono i vaccini; distinguere tra immunità attiva e passiva dal punto di vista degli esiti e dei casi in cui si rendono necessarie.

◗ Spiegare perché alcune v a c c i n a z i o n i s o n o obbligatorie; distinguere allergie, malattie autoimmuni, immunodeficienze; spiegare come si trasmette e si manifesta l’AIDS.

6 La memoria immunologicaLa risposta immunitaria secondaria, l’immunità acquisita, i vaccini, le vaccinazioni, l’immunità passiva.

7 Igiene e medicinaVaccinazioni obbligatorie e non, immunodeficienze malattie autoimmuni e allergie; l’AIDS e le terapie anti-retrovirali.



Saperapplicare le conoscenzeacquisite allavita reale.

◗ Comprendere che il nostro organismo utilizza gli alimenti per procurarsi energia attraverso i metabolismi cellulari

◗ Spiegare le differenze nutritive tra i vari alimenti, i tempi e i modi di assimilazione

1 L’organizzazione e la funzione dell’apparato digerente

◗ Identificare le attività dei vari organi dell’apparato e riportarne la struttura.

Comprendere l’importanza per la salute di una corretta conoscenza delle sostanze alimentari e il rischio a cui si va incontro per un’errata alimentazione

◗ Spiegare la funzione delle varie parti dell’apparato digerente

Spiegare l’importanza deivari enzimi ai fini

dell’assorbimento dei nutrienti

2 Le fasi della digestione

3 Il controllo della digestione e il metabolismo.

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°1 Tempi: 12h– I legami chimici e le loro caratteristiche energetiche– Dai legami alla forma delle molecole

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°2 Tempi: 22h– La teoria sulla formazione dei legami chimici– Classificazione e nomenclatura dei composti– Gli stati condensati della materia– Le soluzioni

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°3 Tempi: 30h– L’organizzazione del corpo umano– I neuroni e il tessuto nervoso– Il sistema nervoso– Il sistema endocrino

UNITÀ di APPRENDIMENTO N°3 Tempi: 30h –L’apparato circolatorio e linfatico – Il sistema immunitario – L’apparato digerente

PROGRAMMAZIONE DIDATTICACLASSI QUARTE

a.s. 2015 – 2016

SCIENZE NATURALI

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Argomenti di Chimica



1a. Interpretare i processi di dissoluzione in base alle forze intermolecolari che si possono stabilire tra le particelle di soluto e di solvente

1b. Organizzare dati e applicare il concetto di concentrazione e di proprietà colligative

1c. Leggere diagrammi di solubilità (solubilità/temperatura; solubilità/pressione)

- Riconosce la natura del soluto in base a prove di conducibilità elettrica

- Determina la massa molare di un soluto a partire da valori delle proprietà colligative

- Stabilisce, in base ad un grafico, le condizioni necessarie per ottenere una soluzione satura

Le soluzioni- Le soluzioni richiedono l’uso di una terminologia specifica- Le sostanze si miscelano spontaneamente in assenza di barriere energetiche- Le soluzioni acquose dei composti ionici conducono la corrente elettrica- La solubilità dei gas è maggiore a basse temperature e a pressioni elevate- La composizione di una soluzione è espressa dalla sua concentrazione- Alcune proprietà delle soluzioni dipendono dal numero di particelle disciolte- Le soluzioni hanno un punto di congelamento più basso e un punto di ebollizione più alto dei solventi puri- L’osmosi è il flusso di solvente attraverso una membrana semipermeabile- I soluti ionici hanno un effetto particolare sulle proprietà colligative- I colloidi sono costituiti da particelle sospese in un solvente


2a. Conoscere i vari modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni

2b. Comprendere le proprietà colligative delle soluzioni

2c. Comprendere l’influenza della temperatura e della pressione sulla solubilità

- Valuta correttamente informazioni sui livelli di inquinanti presenti in alcuni fluidi

- Utilizza il concetto di pressione osmotica per spiegare la necessità di un ambiente ipertonico al fine di impedire la decomposizione batterica dei cibi

-È in grado di spiegare il rischio di embolia gassosa per chi pratica attività subacquea



1a. Prevedere se una reazione di ossidoriduzione avviene oppure no

1b. Individuare la maggiore o minore reattività di un metallo rispetto a un altro sulla base di semplici esperimenti

1c. Distingue le reazioni che avvengono in ambiente acido e quelle che avvengono in ambiente basico

- Usa correttamente la serie di attività

- Individua quale, tra due metalli, viene spostato da un proprio composto, classificandolo così come meno attivo

- Fornisce esempi di reazioni che avvengono in ambiente acido o basico e di reazioni che sono influenzate dal pH dell’ambiente in cui avvengono

Reazioni chimiche con trasferimento di elettroni- Le reazioni di ossidoriduzionecomportano un trasferimento di elettroni- Come bilanciare le reazioni redox con il metodo delle semireazioni- I metalli si ossidano quando reagiscono con gli acidi- Un metallo più reattivo «sposta» un metallo meno reattivo da un suo composto


2a. Riconoscere in una reazione di ossido – riduzione, l’agente che si ossida e quello che si riduce

2b. Scrivere le equazioni redox bilanciate sia in forma molecolare sia in forma ionica

- Individua l’agente ossidante e riducente applicando le regole per la determinazione del n.o.

- Bilancia le reazioni redox col metodo della variazione del n.o. e con il metodo ionico – elettronico



1a. Comprendere che le reazioni redox spontanee possono generare un flusso di elettroni

1b. Avere consapevolezza della relazione fra energia libera e potenziale standard di una pila

1c. Conoscere i fattori da cui dipende il valore della differenza di potenziale agli elettrodi di una pila

- Spiega il funzionamento della pila Daniell

- Utilizza la scala dei potenziali standard per stabilire la spontaneità di un processo

L’elettrochimica - Le celle galvaniche sfruttano le reazioni redox per produrre elettricità - I potenziali di cella dipendono dai potenziali di riduzione - I potenziali standard di riduzione consentono di prevedere la spontaneità delle reazioni - Le batterie sono applicazioni pratiche delle celle galvaniche - L’elettrolisi utilizza energia elettrica per fare avvenire reazioni chimiche - Le trasformazioni quantitative durante l’elettrolisi

Sa applicare le conoscenze acquisite alla vita reale

2a. Collegare la posizione di una specie chimica nella tabella dei potenziali standard alla sua capacità riducente

2b. Stabilire confronti fra le celle galvaniche e le celle elettrolitiche

2c. Comprendere l’importanza delle reazioni redox nella produzione di energia elettrica

- Interpreta correttamente i fenomeni di corrosione

- Riconosce il ruolo dei processi ossidoriduttivi nei metodi di isolamento e purificazione di specie chimiche

- Analizza le prestazione dei diversi tipi di pile in commercio


S a p e r riconoscere e s t a b i l i r e relazioni

1a. Riconoscere il carattere sperimentale dell’equazione cinetica, non deducibile dall’equazione chimica bilanciata di reazione

1b. Spiegare la cinetica di reazione alla luce della teoria degli urti

1c. Riconoscere nell’equazione cinetica lo strumento per definire il meccanismo di una reazione

Interpreta l’equazione cinetica di una reazione e sa definirne l’ordine

- Illustra il ruolo dei fattori che determinano la velocità di reazione

- Sa definire la molecolarità di una reazione elementare

La velocità delle reazioni chimiche - La velocità di una reazione si misura seguendo la variazione della concentrazione dei reagenti o dei prodotti nel tempo - I cinque fattori che influenzano la velocità di reazione - La velocità di reazione è misurata osservando le variazioni di concentrazionenel tempo - La legge cinetica fornisce la velocità di reazione in funzione della concentrazione dei reagenti


2a. Interpretare grafici concentrazione/tempo

2b. Costruire il profilo energetico a partire dai valori di Eatt e ΔH

2c. Comprendere in quale stadio intervenire con un catalizzatore per accelerare la reazione

- Utilizza i dati sperimentali per stabilire l’ordine di reazione

- Distingue fra energia di reazione ed energia di attivazione

- Interpreta il grafico del profilo energetico di una reazione con meccanismo a più stadi

della concentrazione dei reagenti - Le teorie sulla velocità di reazione spiegano le leggi sperimentali in terminidi urti molecolari - Le leggi sperimentali della velocità possono confermare o invalidare un meccanismo di reazione - I catalizzatori modificano le velocità di reazione generando nuovi percorsi fra reagenti e prodotti


Saper trarre c o n c l u s i o n i b a s a t e s u i risultati ottenuti

1a. Comprendere che il valore di Keq di un sistema chimico non dipende dalle concentrazioni iniziali

1b. Interpretare la relazione fra i valori di Keq e le diverse temperature

1c. Conoscere la relazione fra kc e kp

- Applica la legge dell’azione di massa

- Riconosce il carattere endo/esotermico di una reazione nota la dipendenza di Keq dalla temperatura

- Individua le reazioni in cui i valori di kc e kp coincidono

Equilibrio chimico: concetti generali - Un equilibrio dinamico si stabilisce quando le velocità di due processi opposti sono uguali - L’equazione chimica bilanciata consente di ottenere una legge che mette in relazione le concentrazioni all’equilibrio - Le leggi dell’equilibrio per le reazioni gassose possono essere espresse in termini di concentrazioni o pressioni - Il valore numerico di K all’equilibrio indica la ricchezza in prodotti oppure in reagenti di una miscela di reazione - Un sistema all’equilibrio che viene perturbato reagisce in modo da opporsialla perturbazione - Dalle concentrazioni all’equilibrio si possono ricavare le costanti di equilibrio e viceversa


2a. Prevedere l’evoluzione di un sistema, noti i valori di Keq e Q

2b. Acquisire il significato concettuale del principio di Le Châtelier

2c. Conoscere la relazione fra kps e solubilità di una sostanza

- Stabilisce il senso in cui procede una reazione noti i valori di Keq e Q- Valuta gli effetti sull’equilibrio della variazione di uno dei parametri indicati dal principio di Le Châtelier- Prevede la solubilità di un composto in acqua pura o in soluzione


S a p e r classificare

1a. Comprendere l’evoluzione storica e concettuale delle teorie acido – base

1b. Individuare il pH di una soluzione

1c. Stabilire la forza di un acido/base, noto il valore di Ka/Kb

- Classifica correttamente una sostanza come acido/base di Arrhenius, Brönsted – Lowry, Lewis

- Assegna il carattere acido o basico di una soluzione in base ai valori di [H+] o [OH-]

- Ordina una serie di specie chimica in base al criterio di acidità crescente

Gli acidi e le basi - Gli acidi e le basi di Brönsted-Lowry si scambiano protoni - Forze relative di acidi e basi coniugati - Andamenti periodici della forza degli acidi - Gli acidi e le basi di Lewis implicano la formazione di legami covalenti di coordinazione - L’equilibrio di ionizzazione dell’acqua è legato all’acidità o basicità di una soluzione - La scala del pH permette di stabilire se una soluzione diluita è acida, basica o neutra - Gli equilibri di acidi e basi deboli sono indicati dalle costanti di ionizzazione - Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio da Ka (o Kb) e dalle concentrazioni iniziali


2a. Scegliere la relazione opportuna per determinare il pH

2b. Correla alla tavola periodica la forza degli acidi binari e degli ossiacidi

2c. Riconosce la relazione che intercorre tra ligando e accettore in un complesso di coordinazione

- Calcola il pH di soluzioni di acidi/basi forti e deboli

- Individua, consultando la tavola periodica, l’acido più forte tra due proposti

- Descrive la formazione dei composti di coordinazione



1a. Prevedere l’effetto di un sale sul pH di una soluzione

1b. Valutare l’efficienza di una soluzione tampone in seguito all’aggiunta di un acido o di un sale

1c. Prevede il comportamento di una soluzione alla quale viene aggiunto uno ione a comune

- Spiega il carattere acido, neutro o basico di una soluzione salina

- Stima le variazioni di pH nelle soluzioni tampone

- Ipotizza i prodotti che si possono formare in una soluzione che contiene ioni a comune, valutando la solubilità dei sali

Le applicazioni degli equilibri in soluzione acquosa - Le soluzioni dei sali non sono neutre se i loro ioni sono acidi o basi deboli - I tamponi consentono di controllare il pH - Gli acidi poliprotici sono coinvolti in equilibri multipli - Le titolazioni acido-base mostrano brusche variazioni di pH al punto di equivalenza - Alcune titolazioni utilizzano reazioni di ossidoriduzione come indicatori - Un sale indisciolto è in equilibrio con la soluzione che lo circonda


2a. Interpretare i grafici delle curve di titolazione

2b. Individuare, da un punto di vista sperimentale, il punto equivalente di una titolazione

2c. Sapere individuare i criteri per scegliere un indicatore per una titolazione

- Descrive la reazione di titolazione a partire dalla relativa curva

- Individua il punto di viraggio e sa descriverne il significato

- Individua l’intervallo di viraggio di una titolazione e lo confronta con il pKIn dell’indicatore

Argomenti di BiologiaLa divisione cellulare e la riproduzione degli organismi

COMPETENZE ABILITÀ INDICATORI CONTENUTI

S a p e r riconoscere e s t a b i l i r e relazioni.

Individuare analogie e differenze tra i processi di divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti.

Descrivere i tre eventi della divisione cellulare e spiegare l’importanza dei segnali riproduttivi; correlare la divisione cellulare con il ciclo vitale degli organismi; descrivere la scissione binaria.

1 La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti

La divisione cellulare e i segnali di controllo; la scissione binaria dei procarioti.

Comprendere le relazioni tra mitosi, citodieresi e ciclo cellulare negli organismi eucarioti unicellulari e pluricellulari, evidenziando l’importanza della mitosi per la riproduzione asessuata e per il rinnovamento dei tessuti.

Descrivere gli stadi del ciclo cellulare, distinguere mitosi e citodieresi; spiegare che cosa sono e come si formano i cromatidi fratelli, descrivere gli eventi della mitosi, individuando le funzioni del fuso e spiegando come avviene la segregazione; mettere a confronto la citodieresi nelle cellule animali e vegetali.

2 La mitosi e il ciclo cellulareIl ciclo cellulare; la duplicazione del DNA e i cromatidi fratelli; le fasi della mitosi e la citodieresi; la mitosi e la riproduzione asessuata.

Acquisire la consapevolezza che la riproduzione sessuata implica sempre meiosi e fecondazione spiegando come, attraverso la meiosi si ottengono cellule aploidi a partire da cellule diploidi.

Mettere in relazione riproduzione sessuata meiosi e fecondazione, distinguendo cellule somatiche, gameti e zigote; spiegare che cosa sono i cromosomi omologhi, i geni e gli alleli; utilizzare correttamente i termini “aploide” e diploide”; descrivere i diversi cicli vitali degli organismi a riproduzione sessuata, individuando gli aspetti comuni e le differenze; spiegare gli eventi della meiosi I e della meiosi II.

3 La riproduzione sessuata richiede la meiosi e la fecondazione

Fecondazione e meiosi; i cicli vitali degli organismi aplonti, diplonti, aplodiplonti; le fasi della meiosi I e della meiosi II.

Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale.

Saper spiegare come la riproduzione sessuata contribuisce a determinare la variabilità genetica nell’ambito di una specie, distinguendo il contributo della meiosi da quello della fecondazione.

Spiegare che cos’è la variabilità intraspecifica considerando le caratteristiche comuni e le differenze di cariotipo degli individui della stessa specie; spiegare l’importanza per la variabilità dell’’assortimento indipendente, del crossing-over, della fecondazione.

4 La riproduzione sessuata e la varietà dei viventi

Il cariotipo e le specie; la variabilità intraspecifica e la riproduzione sessuata.

Da Mendel ai modelli di ereditarietà


Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti.

Comprendere l’originalità e il rigore scientifico del metodo adottato da Mendel e saper spiegare i punti fondamentali della sua teoria, evidenziando le relazioni tra dati sperimentali e interpretazione.

Spiegare perché i dati di Mendel smentiscono la teoria della mescolanza; enunciare le leggi di Mendel utilizzando correttamente i concetti di gene e allele, carattere dominante e carattere recessivo.

1 La prima e la seconda legge di Mendel

Gli esperimenti e il metodo di Mendel; la legge della dominanza, la legge della segregazione dei caratteri.

Saper trarre conclusioni in base ai risultati ottenuti.

Comprendere le relazioni tra alleli, geni e cromosomi; utilizzare correttamente la simbologia e il linguaggio della genetica per esprimere tali relazioni, per stabilire genotipi o prevedere i risultati di un incrocio.

Rappresentare con la simbologia co r re t t a i l geno t ipo distinguendolo dal fenotipo; spiegare la disgiunzione degli alleli di un gene considerando la meiosi; spiegare come si costruisce e interpreta il quadrato di Punnet; comprendere l’utilità del test-cross.Discutere limiti e utilità della legge de l l ’assor t imento indipendente dei caratteri, considerando la meiosi; spiegare come si costruisce e si utilizza un albero genealogico per studiare le malattie ereditarie.

2 Le conseguenze della seconda legge di Mendel

Il quadrato di Punnett, le basi molecolari del-l’ereditarietà, il test-cross.3 La terza legge di MendelLa legge dell’assortimento indipendente dei caratteri, gli alberi genealogici, le malattie genetiche.

R i s o l v e r e s i t u a z i o n i problematiche u t i l i z z a n d o l i n g u a g g i specifici.

Comprendere come le conoscenze delle complesse interazioni tra geni o tra alleli hanno ampliato la teoria di Mendel.

Distinguere i diversi casi di eredità, e utilizzare corretta-mente la terminologia e la simbologia specifiche per rap-presentare le relazioni tra fenotipo e genotipo; spiegare l’esempio dei gruppi sanguigni.

4 Come interagiscono gli alleli?

Mutazioni e nuovi alleli, poliallelia, dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia.5 Come interagiscono

i geni?Epistasi, geni soppressori, il vigore degli ibridi, fenotipi complessi e ambiente, eredità poligenica.Scheda: I gruppi sanguigni

Comprendere, considerando gli studi di Morgan come si progettano esperimenti e si analizzano correttamente i dati sperimentali per risalire ai genotipi partendo dai fenotipi, mappare i cromosomi, effettuare previsioni sulla trasmissione dei caratteri legati al sesso.

Spiegare come si riconoscono e come si ricombinano i geni associati; collegare il crossing-over con la frequenza di r i combinaz ione gen ica , descrivere come si come si costruiscono le mappe genetiche.Confrontare il ruolo di cromosomi, geni e ambiente nel determinare il sesso in diverse specie; descrivere le modalità di trasmissione dei caratteri legati al sesso nella specie umana, rappresentare correttamente il g e n o t i p o e m i z i g o t e distinguendolo dall’eterozigote e dall’omozigote.

6 In che rapporto stanno geni e cromosomi

I geni associati, la ricombinazione genetica dovuta al crossing-over, le mappe genetiche.7 La determinazione cromosomica del sessoAutosomi e cromosomi sessuali, la determinazione del sesso, l’eredità dei caratteri legati al sesso.

Il linguaggio della vita



Comprendere le funzioni del materiale genetico nelle cellule e conoscere i metodi utilizzati per identificarne la natura.

Descrivere e spiegare il significato degli esperimenti che hanno portato alla scoperta delle funzioni del DNA nelle cellule; spiegare l’esempio dei virus.

1 Come si dimostra che i geni sono fatti di DNA?

Le basi molecolari dell’ereditarietà, il »fattore di trasformazione» di Griffith, l’esperimento di Avery, gli esperimenti di Hershey e Chase.Scheda: I virus


Saper spiegare le relazioni tra struttura e funzione delle molecole del DNA.

Rappresentare correttamente la struttura della molecola del DNA, evidenziando la funzione dei diversi tipi di legami e le caratteristiche delle parti costanti e variabili della molecola.

2 Qual è la struttura del DNA?La composizione chimica del DNA, il modello a doppia elica di Watson e Crick, la struttura del DNA.

Comprendere l’importanza della duplicazione semiconservativa del DNA evidenziando la complessità del fenomeno e le relazioni con la vita cellulare.

Descrivere le fasi della duplicazione del DNA, indicando la funzione degli enzimi coinvolti e i meccanismi di correzione degli errori.

3 La duplicazione del DNA è semiconservativa

Le fasi della duplicazione del DNA, il complesso di duplicazione e le DNA polimerasi, i telomeri, i meccanismi di riparazione del DNA.

Il genoma in azione



Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina.

Spiegare gli esperimenti che hanno consentito di chiarire le relazioni tra geni e proteine.

1 I geni guidano la costruzione delle proteine

Gli esperimenti di Beadle e Tatum a relazione tra geni e polipeptidi.


Comprendere le relazioni tra DNA, RNA e polipeptidi nelle cellule e spiegare i complessi meccanismi che consentono di costruire proteine partendo dalle informazioni dei geni.

Spiegare il significato e l’importanza del dogma centrale, distinguendo il ruolo dei diversi tipi di RNA nelle fasi di trascrizione e traduzione.

Spiegare come vengono trascritte e tradotte le informazioni contenute in un gene, indicando le molecole coinvolte in ogni fase ed evidenziando l’importanza de codice genetico.

2 In che modo l’informazione passa dal DNA alle proteine?

Il «dogma centrale della biologia», la struttura e le funzioni dell’RNA messaggero, ribosomiale, transfer.3 La trascrizione: dal DNA

all’RNALa trascrizione del DNA, il codice genetico.4 La traduzione: dall’RNA alle

proteineIl ruolo del tRNA e quello dei ribosomi; le tappe della traduzione: inizio, allungamento e terminazione; la formazione di una proteina funzionante.


Descrivere le cause e gli effetti dei diversi tipi di mutazione, spiegandone l’importanza per la vita umana e per la comprensione della storia della vita.

Spiegare perché le mutazioni non sono sempre ereditarie; distinguere e descrivere i diversi tipi di mutazioni puntiformi, cromosomiche, genomiche; descrivere le sindromi umane riconducibili a mutazioni cromosomiche; spiegare le relazioni tra mutazioni spontanee ed evoluzione; riportare le tappe storiche della scoperta delle mutazioni.

5 Che cosa sono le mutazioni?Mutazioni somatiche ed ereditarie; i diversi tipi di mutazioni puntiformi, cromosomiche e genomiche; malattie genetiche umane causate da mutazioni cromosomiche; mutazioni spontanee e indotte; mutazioni ed evoluzione.Scheda: La scoperta delle mutazioni

La regolazione genica in virus e batteri



Comprendere i complessi meccanismi di interazione tra il genoma dei virus e le cellule ospiti, evidenziando le l’importanza delle scoperte sul genoma virale per lo sviluppo della genetica e per lo studio di molte malattie umane.

Distinguere i virus dalle cellule, spiegare le differenze tra ciclo litico e ciclo lisogeno, distinguere i batteriofagi dai virus animali, descrivere i cicli riproduttivi dei virus a RNA indicando le differenze tra il virus dell’influenza e il virus HIV.

1 La genetica dei virusLa struttura dei virus, i cicli riproduttivi dei batteriofagi e dei virus animali, i virus a RNA.


Acquisire consapevolezza che il genoma dei procarioti si può modificare grazie alla ricombinazione genica, ai plasmidi e ai trasposoni.

Spiegare che cos’è la ricombinazione genica e la sua funzione per l’evoluzione del genoma; descrivere e distinguere i tre meccanismi di ricombinazione genica dei procarioti.Descrivere i diversi tipi plasmidi, spiegando il loro ruolo di vettori di informazione da una cellula all’altra, descrivere le caratteristiche dei trasposoni, paragonandoli ai plasmidi e ai virus.

2 La ricombinazione genica nei procarioti

La trasformazione; trasduzione generalizzata e specializzata, la coniugazione.3 I geni che si spostano:

plasmidi e trasposoniI diversi tipi di plasmidi, i plasmidi F e R; caratteristiche e funzioni dei trasposoni.

Comprendere come i meccanismi di regolazione genica consentono di modulare l’azione dei geni, adattandola alle variazioni ambientali.

Spiegare che cos’è un operone, descrivendo le funzioni di promotore, operatore e gene regolatore; spiegare le differenze tra sistemi inducibili e reprimibili, utilizzando come esempi l’operone lac e l’operone trp; spiegare l’importanza delle proteine regolatrici.

4 L’operone: come i procarioti regolano l’espressione genica

L’operone lac, l’operone trp, operoni inducibili e reprimibili a confronto; regolazione genica e studio del DNA.

La regolazione genica negli eucarioti



Acquisire la consapevolezza della complessità e versatilità del genoma eucariotico.

Confrontare l’organizzazione del genoma eucariotico con quella del genoma procariotico, evidenziando le differenze.Descrivere un tipico gene eucariotico distinguendo gli esoni dagli introni, illustrare il processo di maturazione dell’mRNA; identificare nella presenza delle famiglie geniche un’importante fonte di variabilità, definire gli pseudogeni.

1 Il genoma eucariotico è più complesso di quello procariotico

Le caratteristiche del genoma eucariotico gli organismi modello, le sequenze ripetitive i trasposoni.2 Quali sono le caratteristiche

dei geni eucariotici?L’organizzazione dei geni eucarioti interrotti e il processo di splicing; le famiglie geniche e gli pseudogeni.

Acquisire la consapevolezza che la regolazione genica negli eucarioti pluricellulari è indispensabile per la specializzazione cellulare delle cellule somatiche.

Descrivere le complesse strategie messe in atto dalla cellula eucariotica per controllare l’espressione dei suoi geni evidenziando i diversi momenti in cui ciò accade.

3 La regolazione prima della trascrizione

Il processo di trascrizione negli eucarioti, la struttura della cromatina.4 La regolazione durante la trascrizioneLa trascrizione differenziale, i fattori di trascrizione le sequenze di regolazione, l’amplificazione genica, lo splicing alternativo.5 La regolazione dopo la

trascrizioneI controlli traduzionali, i controlli post-traduzionali, i miRNA.

Acquisire la consapevolezza dello stretto legame che intercorre tra espressione genica, differenziamento cellulare e corretto sviluppo embrionale.

Distinguere proliferazione cel-lulare, differenziamento e morfogenesi; spiegare come avviene il processo di differenziamento cellulare e la morfogenesi di un organismo modello come la drosofila, definire i geni omeotici spiegare l’importanza evolutiva della sequenza homeobox, descrivere il fenomeno dell’apoptosi.

6 La regolazione genica interviene nello sviluppo embrionale

Le tappe fondamentali dello s v i l u p p o , l ’ e s p r e s s i o n e differenziale dei geni; i geni omeotici, la sequenza homeobox, l’apoptosi.

Acquisire la consapevolezza che alcune cellule specializzate dello stesso individuo possono contenere genomi lievemente diversi, spiegando come perché ciò accade.

Distinguere gli anticorpi dagli antigeni, descrivere la struttura delle immunoglobuline, spiegare come possono essere generati milioni di anticorpi a partire da un numero limitato di geni.

7 La versatilità del genoma eucariotico

La variabilità degli anticorpi, le relazioni tra i geni e gli anticorpi.Scheda:

Argomenti di Scienze della Terra

CONOSCENZE ABILITÀ COMPETENZE

1. I materiali della Terra solida

–Le caratteristiche e le proprietà dei minerali –I principali gruppi di minerali–I tre gruppi principali di rocce–Il ciclo litogenetico –Formazione delle rocce magmatiche–Formazione delle rocce sedimentarie–Formazione delle rocce metamorfiche–I metodi per stabilire l’età di una roccia–I principi della Stratigrafia–Il significato del termine radioattività riferito ad alcuni elementi chimici

–Distinguere le rocce magmatiche, le sedimentarie e le metamorfiche–Distinguere una roccia magmatica intrusiva da una effusiva–Classificare una roccia sedimentaria clastica in base alle dimensioni dei frammenti che la costituiscono–Risalire all’ambiente di sedimentazione di una roccia sedimentaria clastica–Stabilire se una roccia metamorfica è scistosa o meno–Stabilire l’età relativa di una roccia sedimentaria che contiene un fossile guida

-Saper osservare e analizzare fenomeni naturali complessi-Saper cercare e controllare le informazioni, formulare ipotesi e utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni-Comunicare nella propria lingua, utilizzando un lessico specifico

2. I fenomeni vulcanici

–Che cosa sono i vulcani–Quali sono i prodotti dell’attività vulcanica–Che forme hanno i vulcani –I diversi tipi di eruzioni vulcaniche–I fenomeni legati all’attività vulcanica–La distribuzione dei vulcani sulla superficie terrestre

–Distinguere un vulcano centrale da uno lineare–Riconoscere un vulcano a scudo, un vulcano-strato, un cono di scorie–Leggere la carta che riporta la distribuzione dei vulcani attivi sulla superficie terrestre

-Saper osservare e analizzare fenomeni naturali complessi-Saper cercare e controllare le informazioni, formulare ipotesi e utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni-Comunicare nella propria lingua, utilizzando un lessico specifico

3. I fenomeni sismici

–Il meccanismo all’origine dei terremoti–I tipi di onde sismiche e il sismografo–Come vengono utilizzate le onde sismiche nello studio dell’interno della Terra–La magnitudo–La scala Richter–L’intensità di un terremoto–La scala MCS–La distribuzione degli ipocentri dei terremoti sulla Terra–I possibili interventi di difesa dai terremoti

–Determinare la posizione dell’epicentro di un terremoto dai sismogrammi di tre stazioni sismiche–Determinare la magnitudo di un sisma da un sismogramma usando la scala Richter–Interpretare la carta della distribuzione dei terremoti–Tenere i comportamenti adeguati in caso di terremoto

-Saper osservare e analizzare fenomeni naturali complessi-Saper cercare e controllare le informazioni, formulare ipotesi e utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni-Analizzare le relazioni tra l’ambiente abiotico e le forme viventi per interpretare le modificazioni ambientali di origine antropica e comprenderne le ricadute future-Partecipare in modo costruttivo alla vita sociale-Comunicare nella propria lingua, utilizzando un lessico specifico


UNITÀ di APPRENDIMENTO della CHIMICA Tempi: 39h– Le soluzioni– Reazioni chimiche con trasferimento di elettroni– L’elettrochimica– La velocità delle reazioni chimiche– Equilibrio chimico: concetti generali– Gli acidi e le basi– Le applicazioni degli equilibri in soluzione acquosa

UNITÀ di APPRENDIMENTO della BIOLOGIA Tempi: 33h– La divisione cellulare e la riproduzione degli organismi– Da Mendel ai modelli di ereditarietà– Il linguaggio della vita– Il genoma in azione– La regolazione genica in virus e batteri– La regolazione genica negli eucarioti

UNITÀ di APPRENDIMENTO della SCIENZE della TERRA Tempi:18h– I materiali della Terra solida– I fenomeni vulcanici– I fenomeni sismici

PROGRAMMAZIONE DIDATTICACLASSI QUINTE

a.s. 2015 – 2016

SCIENZE NATURALI

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Competenze Abilità Conoscenze Tempi

• Essere in grado di scegliere eutilizzare modelli esistenti appropriati per descrivere situazioni geologiche reali.

• Saper descrivere i meccanismi a sostegno delle teorieinterpretative.• Saper correlare le zone di alta sismicità e di vulcanismo aimargini delle placche.• Saper distinguere i margini continentali passivi da quellitrasformi.• Saper distinguere la crosta continentale da quella oceanica.• Saper descrivere le principali strutture della crostacontinentale, come cratoni e tavolati e il concetto di isostasia.• Saper descrivere le principali strutture della crosta oceanica: margini continentali attivi e passivi, bacini oceanici profondi, dorsali oceaniche, sedimenti dei fondi oceanici.• Saper descrivere il processo orogenetico legato allasubduzione di litosfera oceanica o alla collisione tra placche continentali.• Le ore indicate sono quelle suggerite per il completamento del modulo.

Scienze della TerraFenomeni endogeniIl modello interno della TerraTeorie interpretative: deriva dei continenti (Wegener 1913)tettonica a zolle (Hess, Vine, Wilson ...)Principali processi geologici ai margini delle placche.Verifica del modello globale: ilpaleomagnetismo, i punti caldi.Strutture geografiche: continentali(tavolati, cratoni, orogeni, rift),oceaniche (piattaforma continentale, scarpata, archi insulari, dorsali)

OttobreNovembreDicembre

solo per le classi quinte opzione scienze applicate

• Risolvere problemi teorico-pratici.• Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni.

• Identificare le variabili che caratterizzano i fenomeni atmosferici• Utilizzare i modelli teorici che sono stati elaborati per spiegare l’origine dei venti, delle perturbazioni atmosferiche e la circolazione atmosferica generale • Correlare le molteplici informazioni descrittive e metterle in relazione con l’interpretazione del fenomeno

L’atmosferaLa struttura dell’atmosferaEnergia per l’atmosferaLa temperatura nella bassa troposferaLa pressione atmosfericaL’umidità dell’ariaLe nubi e le precipitazioniIl ventoI movimenti su grande scala: la circolazione nella bassa troposferaI movimenti su grande scala: la circolazione nell’alta troposferaI movimenti su media scalaI movimenti su piccola scalaI climiL’atmosfera cambia: modifiche naturali e antropicheL’inquinamento atmosfericoIl buco nell’ozonosferaLe piogge acideGli effetti dei gas serra sul clima

• Formulare ipotesi sulla reattivitàdi sostanze organiche in base alle caratteristiche chimico-fisiche fornite.• Trarre conclusioni o verificareipotesi in base ai risultati ottenuti in esperimenti di laboratorio opportunamente progettati ed eseguiti.Comunicare in modo correttoconoscenze, abilità e risultati ottenuti utilizzando un linguaggio scientifico specifico.• Saper formulare ipotesi sull'impatto di alcune tecnologie industriali, sulla salute dell'uomo e sull'ambiente.

• Spiegare le proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi e dei loro derivati.• Riconosce gli isomeri di posizione e geometrici.• Spiegare le cause dell' isomeria conformazionale.• Riconoscere le principali categorie di compostialifatici.• Saper individuare il tipo di reazione che avviene in funzione del tipo di substrato (alcano, alchene, alchino o aromatico) e deireagenti presenti.• Riconoscere un composto aromatico.• Saper definire il concetto di aromaticità e le sue implicazioni sulla reattività dei composti aromatici.• Spiegare il meccanismo delle principali reazioni degli idrocarburi saturi, insaturi e aromatici.

Chimica organica Gli idrocarburi alifatici e aromatici: proprietà chimico-fisiche.- Gli isomeri conformazionali: la rotazione del legame c-c.- Isomeria di posizione e geometrica.- Reattività degli idrocarburi saturi.- Effetti elettronici, induttivi e di risonanza.- Reazioni radicaliche.- Principali reazioni di alcheni e alchini: addizioni.- Concetto di aromaticità.- Reattività dei composti aromatici.

GennaioFebbraio

• Classificare e rappresentare lachiralità le sostanze in base alla loro struttura tridimensionale utilizzando modelli grafici.• Riconoscere e stabilire le relazioni spaziali fra gli atomi all'interno delle molecole e fra molecole diverse.

• Saper individuare il carbonio chirale e descrive le proprietà ottiche degli enantiomeri.• Saper identificare la configurazione assoluta R o S di un certo stereoisomero.• Conoscere il significato di luce polarizzata.• Saper rappresentare gli stereoisomeri tramite le proiezioni di Fischer o di Haworth.• Saper interconvertire gli stereoisomeri dalle proiezioni di Fischer a quelle a cavalletto e viceversa.• Saper identificare i diasteroisomeri e comprendere la differenza tra questi e gli enantiomeri.• Rappresentare/determinare la configurazione dei composti chirali.• Collegare la configurazione con l'attività dei composti organici, comprese le biomolecole.

-Gli isomeri configurazionali.-Isomeria ottica, chiralità.-Enantiomeri e diastereoisomeri.-Luce polarizzata e attività ottica.-Configurazioni e convenzioni R-S-Proiezioni di Fischer, di Haworth e a cavalletto.

• Riconoscere e stabilire relazioni fra la presenza di particolari gruppi funzionali e la reattività di molecole.• Classificare le sostanze chimiche in insiemi basati su caratteristiche di reattività comuni.• Trarre conclusioni o verificare ipotesi in base ai risultati ottenuti in esperimenti di laboratorio opportunamente progettati ed eseguiti.• Formulare ipotesi in base ai dati forniti da un problema.• Comunicare in modo correttoconoscenze, abilità e risultati ottenuti utilizzando un linguaggio specifico.• Saper analizzare da un punto divista "chimico" ciò che ci circonda in modo da poter comprendere come gestire situazioni di vita reale.

• Rappresentare le formula di struttura applicando le regoledella nomenclatura IUPAC.• Riconoscere i gruppi funzionali e le diverse classi di composti organici.• Definire/Spiegare le proprietà fisiche e chimiche dei principali gruppi funzionali.• Collegare le caratteristiche elettroniche dei gruppifunzionali alla loro reattività.

• Riconoscere/applicare i principali meccanismi di reazione: addizione, sostituzione eliminazione, condensazione.

-I gruppi funzionali.-Proprietà chimico-fisiche di: alogenuri alchilici, alcoli, ammine,composti carbonilici, acidi carbossilici e loro derivati (esteri e ammidi).Carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici: loro struttura, proprietà chimico-fisiche (polarità, legami idrogeno, idrofilicità e lipofilicità), reattività e funzione biologica

-Principali meccanismi delle reazioni organiche e fattori che le guidano:-gruppi elettrofili e nucleofili.-Reazioni di addizione (ai sistemi insaturi e agli acili). di sostituzione(Sn2, Snl) ed eliminazione (E2, El).-Cenni sulle reazioni di condensazione (aldolica, di Claisen).

• Osservare, descrivere, analizzare e interpretare fenomeni della realtà naturale e artificiale, riconoscendo nelle diverse espressioni i concetti di sistema e di complessità.• Saper correlare la presenza digruppi funzionali e la strutturatridimensionale delle biomolecole alle funzione che esse esplicano a livello biologico.

• Riconoscere le principali biomolecole.• Saper spiegare la relazione tra la struttura delle biomolecole(gruppi funzionali presenti, polarità, idrofilicità e lipofilicità) e le loro proprietà e funzioni biologiche.

BiochimicaCarboidrati, lipidi, proteine, acidinucleici: loro struttura, proprietàchimico-fisiche (polarità, legamiidrogeno, idrofilicità e lipofilicità),reattività e funzione biologica.

Marzo

• Riconoscere e stabilire relazioni fra trasporto biologico e conservazione dell'energia.• Comunicare in modo correttoconoscenze, abilità e risultati ottenuti utilizzando un linguaggio specifico .• Analizzare qualitativamente equantitativamente fenomenilegati alle trasformazioni di energia• Saper riconoscere, in situazioni della vita reale, le conoscenze acquisite quali, ad esempio, la relazione fra adattamenti morfofunzionalidelle piante e degli animali alle caratteristiche dell'ambiente o ai predatori.

• Comprendere il bilancio energetico delle reazioni metaboliche e del trasporto biologico associate alla sintesio al consumo di ATP.• Comprendere il ruolo dell'input energetico della luce nei processi fotosintetici.• Comprendere la differenza fra autotrofia ed eterotrofia.

Il metabolismo cellulare autotrofoed eterotrofo.Flusso di energia e significatobiologico della fotosintesi.Il metabolismo dei carboidrati:glicolisi, respirazione aerobica(Ciclo di Krebs, fosforilazioneossidativa e sintesi di ATP), e fermentazione.Aspetti fotochimici della fotosintesi, foto fosforilazione, reazioni del carbonio.

• Saper disporre in ordine cronologico le conoscenze che hanno reso possibile lo sviluppo delle moderne biotecnologie.• Saper utilizzare le procedure tipiche di tale disciplina comprendendo come viene applicato il metodo scientifico.• Saper costruire schemi di sintesi individuando i concetti chiave ed utilizzando il linguaggio formale specifico della disciplina.• Saper spiegare le relazioni tra caratteristiche di reattività comuni.• Saper spiegare come le conoscenze acquisite nel campo della biologia molecolare vengono utilizzate per mettere a punto le biotecnologie.• Effettuare un'analisi critica deifenomeni considerati ed una riflessione metodologica sulle procedure sperimentali utilizzate al fine di trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate.• Cogliere la logica dello sviluppo della ricerca scientifica e tecnologica anche in riferimento alla relazione che le lega ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti.• Riconoscere le conoscenze acquisite in situazioni di vita reale: l'uso e l'importanza delle biotecnologie per l'agricoltura, l'allevamento e la diagnostica e cura delle malattie.• Comprendere come si ottengono organismi geneticamente modificati.

• Conoscere le tappe storiche della genetica molecolare chehanno consentito lo sviluppo della Tecnologia del DNAricombinante.• Comprendere l'importanza dei plasmidi e batteriofagi come vettori di DNA esogeno per la trasformazione di cellule batteriche.• Comprendere la tecnologia del DNA ricombinantedescrivendo l'importanza• Acquisire le conoscenze necessarie per valutare leimplicazioni pratiche ed etiche delle biotecnologie perporsi in modo critico e consapevole di fronte allo svilupposcientifico/tecnologico del presente e dell'immediato futuro.

GeneticaGenetica di batteri e virus.-Trasformazione, coniugazione etrasduzione- Batteriofagi: ciclo litico e ciclo lisogeno-RetrovirusLa tecnologia del DNA ricombinante:-importanza dei vettori: plasmidi eBatteriofagi.-enzimi e siti di restrizione.-tecniche di clonaggio di frammentidi DNA.-Reazione a catena della polimerasi.-Applicazione e potenzialità dellebiotecnologie a livello agroalimentare,ambientale e medico.

AprileMaggio

classi prime a. scienze naturali · programmazione didattica classi prime a.s. 2015 - 2016 scienze...

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