Prof.ssa Paola Semeghini
COMPETENZE
• Padroneggiare i contenuti fondamentali.
• Comunicare in modo corretto ed efficace le proprie conclusioni utilizzando il linguaggio specifico. • Acquisire consapevolezza dei metodi di indagine delle scienze sperimentali, in particolare sviluppando le capacitàdi osservazione, descrizione e analisi dei fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale, di esecuzione di procedure sperimentali e analisi critica dei risultati.
• Sapere effettuare connessioni logiche, riconoscere o stabilire relazioni, classificare, formulare ipotesi in base ai dati forniti e trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate.
• Risolvere situazioni problematiche.
• Applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale, anche per porsi in modo critico e consapevole di fronte allo sviluppo scientifico e tecnologico presente e dell’immediato futuro.
•Saper collocare alcune delle conoscenze acquisite nel contesto storico in cui sono emerse.
ABILITA’
- Saper classificare:
• distinguere i diversi composti organici in base al gruppo funzionale;
• distinguere le varie tipologie di idrocarburi in base al tipo di legame;
• riconoscere i vari tipi di isomeria;
• conoscere i principali meccanismi di reazione.
- Saper riconoscere e stabilire relazioni:
• stabilire relazioni tra struttura chimica e proprietàfisiche;
• stabilire relazioni tra struttura chimica e reattività;
- Utilizzare il linguaggio scientifico e la nomenclatura per i principali scopi comunicativi ed operativi; - Individuare strategie appropriate per la soluzione di problemi:
• dati i reagenti individuare i possibili prodotti;
• saper proporre un plausibile meccanismo per ottenere un determinato composto.
CONOSCENZE
Meccanismi delle reazioni organiche
• Sostituzione, Addizione , Eliminazione, Trasposizione;
• Cinetica e termodinamica delle reazioni.
Alcani, cicloalcani, alcheni e alchini
• Classificare gli idrocarburi in alifatici (saturi, insaturi) e aromatici;
• Nomenclatura;
• Proprietàchimico-fisiche;
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• Isomeria: conformeri e le proiezioni di Newman, isomeria di posizione e geometrica;
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• Reattività degli alcani: combustione, sostituzione;
• Reattività degli alcheni: addizioni (di alogeni, di acqua, di acidi, di idrogeno), ossidazione (ossidrilazione), combustione;
• Reattività degli alchini: addizione.
Composti aromatici
• Benzene;
• Nomenclatura;
• Reattività: sostituzione elettrofila aromatica (clorurazione, bromurazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione, acilazione);
• Effetti del sostituente nelle SeAr e polisostituzione di un composto aromatico;
• Idrocarburi policiclici aromatici.
Stereochimica e Alogenuri alchilici
• Isomeria di struttura e stereoisomeria;
• Chiralità;
• Enantiomeri R, S - Regole di sequenza di Cahn - Ingold - Prelog - Proiezioni di Fischer;
• Luce polarizzata, attività ottica, miscele racemiche, farmaci chirali;
• Reazioni di sostituzione SN1, SN2;
• Reazioni di eliminazione E1, E2;
• Composti polialogenati e buco nell’ozono.
Alcoli, fenoli, aldeidi e chetoni
• Nomenclatura;
• Proprietà chimico - fisiche;
• Reattività degli alcoli: ossidazione;
• Reattività delle aldeidi e dei chetoni: addizione nucleofila (nucleofili all’ossigeno: formazione di idrati per addizione di acqua, formazione di emiacetali e acetali per addizione di alcoli, nucleofili al carbonio: formazione di alcol per addizione di composti organometallici), riduzione dei composti carbonilici, ossidazione dei composti carbonilici;
• Cenni sui carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi, isomeria D-L, ciclizzazione del glucosio, anomeri ossidazione degli aldosi ad acidi aldonici.
Acidi carbossilici e loro derivati
• Nomenclatura;
• Proprietà chimico - fisiche;
• Reattività degli acidi carbossilici: sostituzione nucleofila acilica (esterificazione di Fischer, saponificazione, formazione di cloruri acilici, formazione di ammidi).
Polimeri
• Cenni sulla storia dei polimeri;
• Polimeri naturali e sintetici;
• Monomeri, omopolimeri e copolimeri;
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• Massa molecolare media e indice di dispersi;
• Sintesi dei polimeri: addizione (radicalica, anionica, cattolica), condensazione;
• Proprietà e caratteristiche (struttura supramolecolare, amorfo, cristallino, temperatura di transizione vetrosa, conformazione, configurazione, stereoregolarità, elastomeri, plastomeri,resine sintetiche); • Polimerizzazione Ziegler-Natta;
• Biopolimeri e biodegradabilità;
• Applicazione dei polimeri in campo medico.
• Il boom economico degli anni ‘50: Natta e la rivoluzione della plastica (catalizzatori di Ziegler Natta, Moplen).
Inquinamento marino da microplastiche e rifiuti plastici (Educazione civica)
METODOLOGIA
• lezione-colloquio
• lezione frontale
• risoluzione di esercizi
• visione di filmati
MATERIALI E STRUMENTI DIDATTICI
• Libro di testo: Percorsi di chimica organica, Paolo De Maria - Zanichelli
• Slide
• Videolezioni
• Classroom
STRUMENTI DI VERIFICA E VALUTAZIONE
La valutazione delle conoscenze e delle competenze è avvenuta tramite prove scritte (test a risposta chiusa, aperta e problemi), svolte in parallelo.
La valutazione del profitto è stata determinata dai risultati di: valutazioni delle prove strutturate e i contributi nelle discussioni.
INTERVENTI PER IL RECUPERO Studio individuale.
Sportelli pomeridiani e/o in itinere su richiesta degli alunni(durante l’anno non è stata effettuata alcuna richiesta).
BREVE RELAZIONE DEL DOCENTE DI VALUTAZIONE DELLA CLASSE
La classe 5^I Scienze Applicate è composta da 25 studenti, 13 maschi e 12 femmine.
Il gruppo classe appare sufficientemente amalgamato e, nei due anni di attività svolte
assieme,un buon gruppo di discenti è divenuto sempre più partecipativo e consapevole, soprattutto durante le attività in presenza, con alcune punte di eccellenza, caratterizzate da entusiasmo e volontà di approfondire le tematiche proposte.
31 La maggior parte degli alunni ha sempre mostrato impegno e puntualità nello studio. Durante le fasi di didattica a distanza tutti gli studenti hanno svolto le verifiche e presenziato puntualmente alle videolezioni, anche se con livelli di partecipazione e interesse differenti.
SINTESI DEL PROGRAMMA SVOLTO
Meccanismi delle reazioni organiche
• Sostituzione, Addizione , Eliminazione, Trasposizione;
• Cinetica e termodinamica delle reazioni.
Alcani, cicloalcani, alcheni e alchini
• Classificare gli idrocarburi in alifatici (saturi, insaturi) e aromatici;
• Nomenclatura;
• Proprietàchimico-fisiche;
• Isomeria: conformeri e le proiezioni di Newman, isomeria di posizione e geometrica;
• Reattività degli alcani: combustione, sostituzione;
• Reattività degli alcheni: addizioni (di alogeni, di acqua, di acidi, di idrogeno), ossidazione (ossidrilazione), combustione;
• Reattività degli alchini: addizione.
Composti aromatici
• Benzene;
• Nomenclatura;
• Reattività: sostituzione elettrofila aromatica (clorurazione, bromurazione, nitrazione, solfonazione, alchilazione, acilazione);
• Effetti del sostituente nelle SeAr e polisostituzione di un composto aromatico;
• Idrocarburi policiclici aromatici.
Stereochimica e Alogenuri alchilici
• Isomeria di struttura e stereoisomeria;
• Chiralità;
• Enantiomeri R, S - Regole di sequenza di Cahn - Ingold - Prelog - Proiezioni di Fischer;
• Luce polarizzata, attività ottica, miscele racemiche, farmaci chirali;
• Reazioni di sostituzione SN1, SN2;
• Reazioni di eliminazione E1, E2;
• Composti polialogenati e buco nell’ozono.
Alcoli, fenoli, aldeidi e chetoni
• Nomenclatura;
• Proprietà chimico - fisiche;
• Reattività degli alcoli: ossidazione;
• Reattività delle aldeidi e dei chetoni: addizione nucleofila (nucleofili all’ossigeno: formazione di idrati per addizione di acqua, formazione di emiacetali e acetali per addizione di alcoli, nucleofili al carbonio: formazione di alcol per
32 addizione di composti organometallici), riduzione dei composti carbonilici, ossidazione dei composti carbonilici;
• Cenni sui carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi, isomeria D-L, ciclizzazione del glucosio, anomeri ossidazione degli aldosi ad acidi aldonici.
Acidi carbossilici e loro derivati
• Nomenclatura;
• Proprietà chimico - fisiche;
• Reattività degli acidi carbossilici: sostituzione nucleofila acilica (esterificazione di Fischer, saponificazione, formazione di cloruri acilici, formazione di ammidi).
Polimeri
• Cenni sulla storia dei polimeri;
• Polimeri naturali e sintetici;
• Monomeri, omopolimeri e copolimeri;
• Massa molecolare media e indice di dispersi;
• Sintesi dei polimeri: addizione (radicalica, anionica, cattolica), condensazione;
• Proprietà e caratteristiche (struttura supramolecolare, amorfo, cristallino, temperatura di transizione vetrosa, conformazione, configurazione, stereoregolarità, elastomeri, plastomeri,resine sintetiche); • Polimerizzazione Ziegler-Natta;
• Biopolimeri e biodegradabilità;
• Applicazione dei polimeri in campo medico.
• Il boom economico degli anni ‘50: Natta e la rivoluzione della plastica (catalizzatori di Ziegler Natta, Moplen).
Inquinamento marino da microplastiche e rifiuti plastici (Educazione civica).
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