Programmazione didattica Anno scolastico 2020/21 Docenti: Borasi Lucia Marini Maria Grazia Paveto Matteo Villa Paola Corsi: AC, B, D, S Materia: Scienze Naturali

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Liceo scientifico statale "E. Amaldi"

con annessa sezione classica

Via Mameli, 9 – 15067 Novi Ligure (AL)

Programmazione didattica

Anno scolastico 2020/21

Docenti: Borasi Lucia

Marini Maria Grazia Paveto Matteo

Villa Paola Corsi: AC, B, D, S

Materia: Scienze Naturali

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1 Indicazioni metodologiche, strumenti di lavoro e libri di testo adottati

I docenti di Scienze naturali, riunitisi all’inizio del mese di ottobre, hanno deciso, di comune accordo, di attenersi alle indicazioni ministeriali.

Partendo da un approccio iniziale, nella classe prima, di tipo prevalentemente fenomenologico e descrittivo si passa, a partire già dal secondo anno, a un metodo che pone l’attenzione sulle leggi, sui modelli, sulla formalizzazione, sulle relazioni tra i vari fattori di uno stesso fenomeno e tra fenomeni differenti. Accanto a temi e argomenti nuovi si possono approfondire concetti già acquisiti negli anni precedenti, introducendo per essi nuove chiavi interpretative.

In linea generale il libro di testo è utilizzato come strumento principale non solo del lavoro autonomo degli alunni, ma anche del lavoro in classe, dove viene accuratamente integrato dalle spiegazioni dell’insegnante, da esercizi aggiuntivi e, quando possibile, da articoli di riviste a carattere scientifico o immagini e schemi di altri testi. Si dà ampio spazio alle richieste di spiegazioni e approfondimenti avanzate dagli alunni e s’insiste soprattutto sull’acquisizione di una terminologia appropriata, ritenuta indispensabile per l’esposizione coerente di argomenti di carattere scientifico.

Liceo scientifico e scientifico sportivo

Classe Autori Titolo Volume Editore

1^a Palmieri-Parotto Scienze della Terra - Il globo terrestre e la sua evoluzione

Unico Zanichelli

Valitutti – Falasca -

Amadio Chimica – Chimica, concetti e modelli. Dalla materia all’atomo PLUS

Unico Zanichelli

Chimica – dispense del docente

2^a Valitutti-Falasca-Tifi- Gentile

Chimica – Concetti e modelli – Dalla materia all’atomo

Unico Zanichelli

Sadava-Hillis-altri Biologia - La nuova

biologia.blu – Le cellule e i viventi

Unico Zanichelli

Chimica – Concetti e modelli – Dalla struttura atomica all’elettrochimica

Unico Zanichelli

Sadava-Hillis-altri La nuova biologia.blu plus – Genetica, DNA ed

evoluzione

Unico Zanichelli

Chimica – Concetti e modelli – Dalla struttura atomica all’elettrochimica

Unico Zanichelli

Sadava-Hillis-altri Biologia - La nuova

biologia.blu plus – Il corpo umano

Unico Zanichelli

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5^a Sadava-Hillis-altri Chimica e Biologia – il carbonio, gli enzimi, il DNA.

Chimica organica,

biochimica, biotecnologie

Unico Zanichelli

Scienze della Terra – dispense del docente

Liceo classico

Classe Autori Titolo Volume Editore

1^a Pignocchino-Phelan Scienze naturali - Osservare la terra

Unico Zanichelli

2^a Pignocchino-Phelan Scienze naturali - La biologia

Unico Zanichelli

3^a Pignocchino-Phelan Scienze naturali -

Modelli della chimica e della genetica

Unico Zanichelli

4^a Pignocchino-Phelan Scienze naturali -

Il corpo umano Unico Zanichelli

5^a Maga Biochimica e tettonica delle

placche Unico Zanichelli

2 Verifica, valutazione e attività di recupero

La valutazione dei risultati raggiunti sarà effettuata tramite almeno due interrogazioni nel trimestre e tre nel pentamestre che potranno essere sia orali (interrogazioni e discussioni aperte anche all’intera classe) che scritte (problemi, test a scelta multipla, test vero/falso, domande aperte, analisi e comprensione di brani di libri di testo e di articoli di riviste e di giornali) secondo il tempo disponibile, il carattere dell’argomento trattato e la predisposizione della classe.

La valutazione sarà effettuata in decimi, ammettendo come possibile l’utilizzo di tutti i voti compresi tra 1 e 10, e fissando a 6 il livello di sufficienza.

Nel caso in cui si dovessero evidenziare lacune per alcuni alunni, sarà effettuata attività di recupero (ripetizione degli argomenti, revisione dei concetti principali, svolgimento di ulteriori esercizi) in orario curricolare se le carenze dovessero riguardare la maggioranza della classe, in caso contrario, in orario pomeridiano.

Tutte le attività di recupero saranno effettuate solamente se le difficoltà incontrate dagli alunni non potranno essere imputate alla scarsa applicazione nello studio, ma a lacune pregresse, a problemi specifici di comprensione o all’inefficacia del metodo di studio.

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GRIGLIA PER LA VALUTAZIONE DELLE PROVE DI SCIENZE NATURALI

INDICATORI DESCRITTORI PUNTI

A COMPETENZE (analizzare le situazioni proposte, individuando gli

aspetti significativi del fenomeno, analogie, connessioni e rapporti di

causa-effetto)

- Punti 0: risposte/svolgimento non pertinenti

- Punti 1: risposte/svolgimento parzialmente pertinente - Punti 2: risposte/svolgimento pertinente

Max Punti

2

B COMUNICAZIONE (utilizzare i linguaggi specifici disciplinari e gli

opportuni strumenti di comunicazione:

grafici, tabelle, formule e codici grafico-simbolici)

- Punti 0: uso scorretto del lessico e del linguaggio formale

- Punti 0,5: uso semplice e lineare del lessico e del linguaggio formale

- Punto 1: uso corretto e appropriato del lessico e del linguaggio formale

Max Punti

1

C CONOSCENZE (padronanza dei contenuti)

- Punti 0: nessuna risposta

- Punti 1: conoscenze lacunose e frammentarie - Punti 2: contenuti limitati e superficialmente acquisiti - Punti 3: emergono i contenuti fondamentali

- Punti 4: contenuti corretti e consapevolmente acquisiti

Max Punti

4

D APPLICAZIONE (astrarre, generalizzare e trasferire le strategie in altri contesti o situazioni nuove;

valutare criticamente i processi attuati e i risultati

ottenuti)

- Punti 0: nessuna abilità astrattiva o valutazione critica - Punti 1: limitata abilità astrattiva o valutazione critica - Punti 2: parziale trasferimeneto delle strategie in altri contesti e incompleta valutazione critica

- Punti 3: corretto trasferimento delle strategie in altri contesti e esauriente valutazione critica

Max Punti

3

TOTALE PUNTI

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3 Competenze disciplinari e contenuti

(vedi tabelle alle pagine successive)

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CLASSE PRIMA CHIMICA MODULO 1 – La materia

UNITÀ COMPETENZE DISCIPLINARI CONTENUTI

1 – Misure e grandezze

 Comprendere l’utilità del Sistema Internazionale.

 Conoscere le sette grandezze fondamentali del SI e le relative unità di misura.

 Saper effettuare equivalenze tra multipli e sottomultipli di una grandezza.

 Saper effettuare la conversione da misure di volume in misure di capacità e viceversa.

 Saper scrivere un numero in notazione scientifica.

 Riconoscere una grandezza derivata.

 Distinguere la massa dal peso.

 Comprendere i fattori che influenzano la densità e la pressione.

 Saper calcolare la densità, dati massa e volume e viceversa.

 Comprendere il concetto di temperatura assoluta.

Sistema Internazionale: grandezze fondamentali e derivate e relative unità di misura. Grandezze estensive e intensive.

Lunghezza, tempo, volume, massa e peso, densità, pressione. Energia, calore, temperatura (scala Celsius e Kelvin); calore specifico.

2 – Trasformazioni fisiche della

materia

 Saper distinguere una sostanza pura da un miscuglio.

 Commentare le curve di riscaldamento e di raffreddamento di sotanze pure.

 Saper scegliere il metodo di separazione adatto ad un miscuglio.

 Saper definire i sistemi omogenei/eterogenei.

 Conoscere le proprietà chimico-fisiche dell’acqua.

Stati fisici della materia e passaggi di stato.

Sistemi omogenei ed eterogenei. Sostanze pure e miscugli. Curve di riscaldamento e di raffreddamento di una sostanza pura.

Volume, densità e pressione nei passaggi di stato. Metodi di separazione dei miscugli. La chimica dell’acqua.

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3 – Trasformazioni chimiche della materia

 Definire le trasformazioni chimiche.

 Saper riconoscere la tipologia di una reazione.

 Saper leggere una reazione.

 Distinguere tra elemento e composto.

 Conoscere le principali proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e semimetalli e la loro posizione nella tavola periodica.

 Definire l’atomo e la molecola.

Differenze ed analogie tra trasformazioni fisiche e chimiche. Metodo di scrittura di una reazione. Equazioni di reazione.

Classificazione delle reazioni. Elementi e composti. Tavola periodica degli elementi:

metalli, non metalli e semimetalli. Elementi e atomi. Composti e molecole.

4 – Teoria atomica  Enunciare i postulati della teoria atomica di Dalton.

 Definire le tre leggi ponderali della chimica.

 Saper effettuare esercizi sulle leggi ponderali.

 Conoscere le proprietà delle particelle subatomiche.

Legge di Lavoisier della conservazione della massa. Legge di Proust della composizione costante. Legge di Dalton delle proporzioni multiple. Modello atomico di Dalton. Particelle subatomiche: numero atomico e di massa; ioni e isotopi.

SCIENZE DELLA TERRA MODULO 1 – La Terra nello spazio

1 – La Terra  Comprendere come il progresso della tecnologia abbia permesso di definire, con sempre maggior precisione, la forma e le dimensioni della Terra.

 Conoscere i movimenti della Terra nello spazio, le prove delle loro esistenza e i loro effetti geografici nel presente e nel passato.

 Essere in grado di determinare la posizione dei luoghi sulla superficie terrestre.

 Comprendere che le relazioni fondamentali tra la Terra e il

Forma e dimensioni della Terra (prove della sfericità). Reticolato geografico e coordinate.

Movimenti della Terra: moto di rotazione (alternarsi del dì e della notte, crepuscoli).

Moto di rivoluzione (diversa durata del dì e della notte, stagioni, zone astronomiche), moti millenari. Luna, moti della Luna, fasi lunari, eclissi.

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Sole influenzano i fenomeni fisici e biologici sul pianeta 2 – Orientamento e

misura del tempo

 Conoscere i metodi per posizionare i punti cardinali sull’orizzonte.

 Sapersi orientare con le stelle o con la bussola.

 Conoscere forma e probabile origine del campo magnetico terrestre, nonché la sua influenza sulla vita dell’uomo.

 Comprendere come viene effettuata la misura del tempo, operazione che richiede un’accuratezza adeguata allo sviluppo delle varie attività umane.

Orientarsi durante il dì. Percorso del Sole nel cielo. Orientarsi durante la notte. Campo magnetico terrestre. Giorno solare e sidereo.

Anno sidereo, solare e civile. Fusi orari.

MODULO 2 – Il sistema Terra

3 – Idrosfera  Conoscere come si ripartisce l’acqua nei vari serbatoi naturali del nostro pianeta.

 Conoscere le caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine.

 Conoscere i meccanismi con cui si originano onde, maree e correnti.

 Cogliere la dinamicità dell’idrosfera marina in stretta relazione col meccanismo globale di dinamicità del sistema Terra.

 Comprendere come il meccanismo del ciclo dell’acqua crei unitarietà tra atmosfera ed idrosfera.

 Comprendere l’importanza delle acque dolci come risorsa essenziale per la sopravvivenza dell’uomo e di tutti gli organismi che popolano le terre emerse.

 Evidenziare l’estrema necessità di cautela in tutte le attività umane capaci di interferire con i processi naturali che caratterizzano l’idrosfera sia continentale sia oceanica.

Principali caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Oceani e mari. Onde e moto ondoso. Maree. Correnti. Inquinamento delle acque marine. Ciclo dell’acqua.

Ghiacciai. Acque sotterranee e corsi d’acqua superficiali. Laghi. Inquinamento delle acque continentali.

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CLASSE SECONDA CHIMICA MODULO 1 – La materia

1 – La mole  Definire le mole come unità di misura della quantità di sostanza.

 Illustrare il valore numerico della costante di Avogadro ed il suo significato.

 Calcolare la massa molare di elementi e composti.

 Applicare i concetti di massa molare, costante di Avogadro e volume molare nella soluzione di semplici esercizi.

 Determinare la composizione percentuale di un composto.

 Determinare la formula minima e molecolare di un composto.

 Conoscere il significato di concentrazione, volume molare e solubilità.

 Bilanciare un'equazione di reazione.

 Determinare le relazioni quantitative tra reagenti e prodotti.

Massa atomica e molecolare. Mole e numero di Avogadro; mole di atomi e mole di molecole; considerazioni sulla mole;

massa molare; moli di una sostanza e numero di particelle. Volume molare.

Composizione percentuale di un composto;

formula minima e molecolare.

Concentrazioni delle soluzioni:

concentrazioni percentuali e molarità.

Solubilità e soluzioni sature. Calcoli stechiometrici. Reagente limitante e in eccesso.

2 – Le particelle dell'atomo

 Definire il concetto di carica elettrica.

 Illustrare le proprietà di elettroni, protoni e neutroni.

 Descrivere la struttura dell’atomo secondo Rutherford.

 Definire numero atomico e numero di massa.

 Definire il concetto di isotopo di un elemento.

La natura elettrica della materia. La scoperta delle proprietà elettriche. Le particelle subatomiche: scoperta di elettroni, protoni e neutroni. Il modello atomico di Rutherford. Numero atomico e numero di massa; isotopi.

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BIOLOGIA MODULO 1 – La cellula

1 – La scienza della vita

 Comprendere le caratteristiche alla base dell’unitarietà della biosfera.

 Conoscere le fasi del metodo scientifico, nonché le funzioni del ragionamento induttivo e di quello deduttivo.

Caratteristiche dei viventi. La cellula come unità funzionale dei viventi. Organizzazione gerarchica dei viventi. Metodo scientifico:

ragionamento deduttivo e induttivo.

2 – Le molecole della vita

 Cogliere l’importanza delle proprietà dell’acqua per la biosfera.

 Comprendere come il carbonio, grazie alle sue peculiari proprietà, abbia potuto generare le molecole della vita.

 Conoscere le peculiarità dei vari gruppi di biomolecole.

Caratteristiche dell’acqua. Proprietà dell’atomo di carbonio e delle molecole organiche. Carboidrati, lipidi, proteine ed acidi nucleici.

3 – Struttura cellulare

 Confrontare le dimensioni dei diversi organismi e quelle di alcune strutture presenti nelle cellule.

 Conoscere le differenze tra cellule procariotiche ed eucariotiche

 Spiegare brevemente come le cellule svolgono le loro principali funzioni.

 Conoscere che cosa permette alle cellule di mantenere la propria forma e di muoversi.

 Spiegare in che cosa differiscono la cellula animale e vegetale.

 Spiegare come cellule adiacenti di un organismo pluricellulare comunicano tra loro.

Forma e dimensioni delle cellule. Cellule procariotiche ed eucariotiche. La cellula animale: nucleo, ribosomi, reticolo endoplasmatico ruvido e liscio, apparato di Golgi, vacuoli, lisosomi, mitocondri, citoscheletro, ciglia e flagelli. La cellula vegetale: parete cellulare, vacuolo, plastidi.

La comunicazione tra le cellule.

4 – Metabolismo cellulare

 Comprendere i principali meccanismi di scambio di energia tra viventi e ambiente.

 Descrivere la struttura e la composizione della membrana plasmatica, indicando la funzione di ciascun componente.

 Spiegare in che modo la membrana plasmatica impedisce il

ATP ed energia. Reazioni eso ed endoergoniche. Enzimi. La membrana plasmatica, modello a mosaico fluido (fosfolipidi, proteine colesterolo e relative funzioni). Membrana cellulare e meccanismi

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passaggio di certe sostanze e permette quello di altre.

 Conoscere i meccanismi di trasporto attraverso la membrana plasmatica e descrivere le loro caratteristiche.

di trasporto: diffusione semplice, facilitata e osmosi. Trasporti passivi, attivi, eso ed endocitosi. Reazione globale di respirazione cellulare e fotosintesi

MODULO 2 – Divisione cellulare

1 – La mitosi e la citodieresi

 Capire come una cellula si divide in due cellule figlie, ripartendo tra loro i vari componenti cellulari.

 Comprendere l’importanza del DNA nella divisione cellulare.

 Descrivere le fasi del ciclo cellulare di una cellula eucariote.

 Descrivere i principali eventi della mitosi e della citodieresi.

Divisione cellulare. Scissione binaria nei procarioti. Il ciclo cellulare: interfase, fase mitotica (profase, metafase, anafase e telofase) e citodieresi (nelle cellule animali e in quelle vegetali). Mitosi e riproduzione asessuata.

2 – La meiosi  Capire perché le cellule sessuali si dividono con un processo diverso dalla mitosi e come, in questo caso, viene ripartito il loro DNA.

 Sapere in che cosa differiscono tra loro meiosi e mitosi e quali sono i principali eventi delle due divisioni meiotiche.

 Comprendere la funzione di eventi specifici della meiosi come la formazione delle tetradi e il crossing-over.

Cromosomi omologhi e cromosomi sessuali. Cellule aploidi e diploidi. Cicli vitali. Prima e seconda divisione meiotica e relative fasi. Confronto tra mitosi e meiosi.

Crossing-over, assortimento indipendente e variabilità genetica. Cariotipo.

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MODULO 3 – Storia e classificazione degli esseri viventi

1 – L'evoluzione e biodiversità

 Comprendere le differenze tra le varie teorie evolutive, nonché l’importanza della teoria darwiniana.

 Conoscere le prove dell’evoluzione.

 Utilizzare correttamente la nomenclatura binomia.

 Analizzare alberi filogenetici.

 Descrivere le principali tappe nell’evoluzione dei viventi.

 Comprendere l'importanza della biodiversità.

 Analizzare i cicli di materia ed energia negli ecosistemi.

Lamarck e l’ereditarietà dei caratteri acquisiti. Darwin: il viaggio e la teoria dell’evoluzione per selezione naturale.

Prove dell’evoluzione. Teorie sull’origine della vita. Classificazione degli organismi.

Alberi filogenetici. Cenni di sistematica.

Cenni di ecologia.

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CLASSE TERZA CHIMICA MODULO 1 – Gli atomi

1 – La struttura dell'atomo

 Definire il concetto di onda.

 Descrivere la natura della luce.

 Illustrare la relazione tra la lunghezza d’onda di una radiazione e la sua energia.

 Spiegare, secondo la teoria di Bohr, la stabilità dell’atomo e delle righe spettrali dell’idrogeno nel visibile.

 Descrivere la relazione che lega ciascuno dei quattro numeri quantici con le proprietà degli elettroni negli orbitali.

 Scrivere la configurazione elettronica di un atomo o ione nello stato fondamentale.

Il concetto di onda; la luce come onda;

dispersione della luce e spettri. L’atomo di Bohr; la doppia natura dell’elettrone.

L’elettrone e la meccanica quantistica;

equazione d’onda. Numeri quantici e orbitali; disposizione degli elettroni in livelli di energia; dai livelli ai sottolivelli energetici.

Configurazioni elettroniche degli atomi.

Principio di esclusione di Pauli e regola di Hund.

2 – Il sistema periodico degli elementi

 Definire il concetto di periodicità.

 Definire la relazione esistente tra le proprietà degli elementi e gli elettroni di valenza.

 Descrivere come alcune proprietà degli elementi si modificano con regolarità nella tavola periodica.

Moderna tavola periodica. Simboli di Lewis.

Proprietà periodiche degli elementi: energia di ionizzazione, raggio atomico, affinità elettronica ed elettronegatività.

MODULO 2 – Le molecole

1 – I legami chimici

• Definire il concetto di energia di legame.

 Definire il significato di legame chimico.

 Spiegare i legami covalenti e ionici secondo il modello di Lewis.

Energia di legame; gas nobili e regola dell’ottetto. Legame covalente omopolare e polare. Legame covalente dativo Legame ionico. Proprietà dei composti ionici e

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 Identificare un legame ionico, covalente polare o covalente puro.

 Descrivere il legame dativo.

 Spiegare la teoria del legame di valenza e l’ibridazione.

 Disegnare le strutture elettroniche delle principali molecole

covalenti. Limiti della teoria di Lewis;

legame chimico secondo la meccanica quantistica; orbitali molecolari; ibridazione degli orbitali atomici.

2 – Forze

intermolecolari e stati condensati

 Prevedere la polarità di una molecola.

 Confrontare le forze di attrazione interatomiche con le forze intermolecolari.

 Spiegare le differenze nelle proprietà fisiche dei materiali, dovute alle interazioni interatomiche o intermolecolari.

 Classificare i solidi in base alle interazioni tra atomi e molecole.

 Descrivere il legame metallico.

Molecole polari e apolari. Forze dipolo- dipolo e di London. Legame a idrogeno.

Legame metallico. Classificazione e struttura dei solidi.

MODULO 3 – Composti e reazioni

1 – La

nomenclatura

 Spiegare che il numero di ossidazione di un atomo è legato alla sua elettronegatività.

 Assegnare il numero di ossidazione ad un elemento.

 Applicare il concetto di numero di ossidazione nella nomenclatura dei composti.

 Classificare i composti in base alla loro natura: ionica o molecolare, binaria o ternaria.

 Conoscere le regole delle nomenclature tradizionale.

 Scrivere la formula di un composto, conoscendone il nome.

 Assegnare il nome ad un composto, conoscendone la formula.

Valenza e numero di ossidazione. Numero di ossidazione di un atomo in un composto ionico. Numero di ossidazione di un atomo in un composto covalente.Regole per assegnare i numeri di ossidazione.

Classificazione e nomenclatura di: ossidi, anidridi, perossidi, idruri, idracidi, ossoacidi, idrossidi, sali, sali acidi.

2 - Le reazioni  Bilanciare un’equazione di reazione.

 Determinare le relazioni quantitative tra reagenti e prodotti

Equazioni di reazione. Classificazione delle reazioni. Calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso.

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BIOLOGIA MODULO 1 – Le basi molecolari della vita e dell'evoluzione

1 – L'ereditarietà  Capire la differenza tra fenotipo e genotipo, tra allele dominante e recessivo di un gene e tra genotipo omozigote ed eterozigote.

 Conoscere gli incroci monoibridi e diibridi e prevederne i risultati.

 Sapere cosa s’intende per dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla, pleiotropia ed eredità poligenica.

 Conoscere le modalità di trasmissione di alcune malattie genetiche, autosomiche o legate al sesso, dominanti o recessive.

 Indicare con quali probabilità una persona portatrice di una malattia genetica può trasmetterla alla prole.

 Conoscere la trasmissione cromosomica determinante il sesso.

Mendel come fondatore della genetica.

L’importanza della scelta dell’oggetto degli esperimenti (Pisum sativum). Gli esperimenti di Mendel: impollinazione incrociata e linee pure. Leggi della dominanza, della segregazione e dell’assortimento indipendente. Test-cross.

Alberi genealogici. Poliallelia, dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia, eredità poligenica. Interazioni tra geni e caratteri poligenici. Associazioni geniche, frequenza di ricombinazione e mappa genetica. Caratteri legati al sesso.

Determinazione cromosomica del sesso.

2 – La biologia molecolare del gene

 Ripercorrere le tappe che hanno permesso di identificare nel DNA il materiale genetico.

 Descrivere il modello a doppia elica di Watson e Crick.

 Conoscere le fasi e le funzioni dei processi di duplicazione, trascrizione e traduzione.

 Descrivere i possibili errori di duplicazione e le modalità di riparazione messe in atto dalla cellula.

Esperienze di Griffith, Avery ed Hershey- Chase. Struttura a doppia elica del DNA.

Esperimento di Meselson-Stahl e duplicazione del DNA. Proteine e fenotipo:

esperimento di Beadle e Tatum.

Trascrizione. Codice genetico: esperimenti di Matthaei e Nirenberg. Sintesi proteica.

Mutazioni.

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SCIENZE DELLA TERRA MODULO 1 – La litosfera

1 – I minerali e le rocce

 Concepire i mineralI come strutture complesse, frutto di un ordine rigoroso a livello atomico.

 Scoprire la ricca varietà di forme e colori dei cristalli .

 Conoscere gli ambienti in cui si formano le rocce e i vari tipi di processi chimici, fisici e biologici che caratterizzano i singoli ambienti.

 Classificare le rocce in base ai processi litogenetici in modo da iniziare a comprendere la storia della Terra e i meccanismi del suo funzionamento.

 Cogliere le linee fondamentali del ciclo litogenetico a causa del quale la crosta terrestre si rinnova costantemente.

Struttura cristallina ed abito cristallino.

Rocce magmatiche: genesi. Rocce sedimentarie: genesi (erosione, trasporto, sedimentazione e diagenesi) Rocce metamorfiche: metamorfismo di contatto, regionale e cataclastico. Ciclo litogenetico.

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CLASSE QUARTA CHIMICA MODULO 1 – Il controllo delle reazioni chimiche

1 – La velocità delle reazioni

 Definire la velocità di reazione.

 Distinguere una reazione rapida da una lenta.

 Riconoscere che la collisione dei reagenti è alla base di una reazione chimica.

 Spiegare che cosa si intende per energia di attivazione.

 Interpretare il grafico che rappresenta la variazione di energia nel corso di una reazione non catalizzata e catalizzata.

 Descrivere i fattori che influenzano la velocità di una reazione.

Velocità di reazione. Teoria delle collisioni.

Teoria dello stato di transizione. Fattori che influenzano la velocità di reazione: natura dei reagenti; concentrazione; temperatura;

stato di suddivisione dei reagenti solidi.

Catalizzatori ed energia di attivazione.

2 – L'equilibrio chimico

 Definire il significato di equilibrio chimico.

 Enunciare il principio di Le Chatelier.

 Prevedere la risposta di un sistema all’equilibrio, al variare delle condizioni sperimentali.

 Interpretare il significato del valore numerico della costante di equilibrio e scriverne l’espressione.

 Elencare i fattori che influenzano un equilibrio chimico.

Reazioni reversibili e irreversibili. Costante di equilibrio e suo significato. Principio di Le Chatelier. Influenza di concentrazione, temperatura e pressione sull’equilibrio chimico.

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MODULO 2 – Gi equilibri in soluzione acquosa

1 – Acidi e basi  Definire gli acidi e le basi secondo le varie teorie.

 Identificare una coppia coniugata acido-base.

 Illustrare la ionizzazione dell’acqua e il suo prodotto ionico.

 Definire il pH e valutare se una soluzione è acida, neutra o basica.

 Eseguire semplici esercizi utilizzando le relazioni sul pH.

 Distinguere gli acidi e le basi secondo la loro forza.

 Descrivere le proprietà acide e basiche dei sali (idrolisi).

 Definire il comportamento delle soluzioni tampone.

Acidi e basi nella vita quotidiana; acidi e basi secondo le teorie di Arrhenius e Bronsted-Lowry; teoria di Lewis. Forza degli acidi e delle basi. Ionizzazione dell’acqua e prodotto ionico dell’acqua. La scala del pH;

indicatori di pH.Costante di ionizzazione.

Neutralizzazione. Idrolisi salina. Soluzioni tampone.

2 –

Elettrochimica

 Saper bilanciare le reazioni redox con i due metodi considerati.

 Saper descrivere il funzionamento di una cella galvanica e, in particolare, della pila Daniell.

 Saper prevedere la spontaneità o meno di una reazione redox tramite l'uso della scala dei potenziali di riduzione.

 Conoscere il principio dell'elettrolisi.

Numero di ossidazione. Ossidazione e riduzione. Bilanciamento di reazioni redox col metodo del numero di ossidazione e ionico-elettronico. Reazioni spontanee e non. Celle galvaniche. Potenziali standard di riduzione. Pila Daniell. Scala dei potenziali di riduzione. Spontaneità delle reazioni redox.

Cella elettrolitica.

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BIOLOGIA MODULO 1 – Il corpo umano

1 – Concetti unificanti

 Descrivere le caratteristiche generali del corpo umano.

 Descrivere i livelli di organizzazione presenti nel corpo degli animali.

 Saper riconoscere i principali tipi di tessuto.

 Conoscere le funzioni dei principali tipi di tessuto e saper fare esempi della loro localizzazione nel corpo umano utilizzando i corretti termini di posizione

 Comprendere l’importanza, per la vita e l’attività delle cellule, dell’estensione della superficie di un organo.

 Comprendere l’importanza del mantenimento dell’omeostasi negli organismi viventi e saper fare esempi di meccanismi omeostatici.

 Comprendere che il feedback negativo è finalizzato al mantenimento dell’omeostasi, al contrario di quello positivo.

Campi di studio di anatomia, fisiologia, istologia, anatomia comparata, embriologia.

Organizzazione gerarchica della struttura degli animali. I tessuti. Tessuto epiteliale:

squamoso, cubico e cilindrico; semplice e stratificato; membrana basale e mucosa;

ghiandole esocrine ed endocrine. Tessuto connettivo: lasso, fibroso, adiposo, cartilagineo, osseo, sangue e plasma.

Tessuto muscolare: scheletrico, cardiaco e liscio. Tessuto nervoso: neuroni e nevroglia.

Termini di posizione. Cavità celomatica e sue suddivisioni; liquido interstiziale.

Regolazione dell’ambiente interno ed omeostasi: feedback negativo e positivo.

2 – Apparato circolatorio

• Conoscere funzioni e struttura degli organi che costituiscono l’apparato circolatorio umano.

 Conoscere le peculiarità della contrazione muscolare cardiaca ed i meccanismi che la controllano.

 Conoscere i componenti del sangue e le sue principali caratteristiche chimico-fisiche.

 Riconoscere la stretta relazione esistente tra sistema circolatorio e respiratorio nonché digerente.

Trasporto interno negli animali: relazione tra apparato circolatorio e tessuti; circolazione aperta o chiusa, semplice o doppia, completa o incompleta. Sistema cardiovascolare umano: struttura del cuore e dei vasi sanguigni principali; strati di tessuto dei vasi sanguigni. Ciclo cardiaco e regolazione della frequenza cardiaca.

Pressione sanguigna e pressione osmotica.

Componenti del sangue; coagulazione.

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3 – Apparato respiratorio

 Saper descrivere il funzionamento e la morfologia degli organi che permettono gli scambi gassosi negli animali.

 Saper descrivere il funzionamento e la morfologia dei vari organi che costituiscono l’apparato respiratorio umano.

 Conoscere il meccanismo della ventilazione polmonare e sistemi di controllo.

Importanza delle superfici umide negli scambi gassosi: branchie, trachee e polmoni. Organi dell’apparato respiratorio umano. Ventilazione polmonare. Controllo della respirazione. Scambi gassosi tra sangue e tessuti. Ruolo dell’emoglobina nel trasporto di gas.

4 – Apparato digerente

 Conoscere la struttura dell’apparato boccale e del canale digerente nei vari gruppi animali.

 Saper descrivere la morfologia e l’istologia dei vari organi dell’apparato.

 Conoscere il funzionamento e i meccanismi di controllo dell’attività dei vari organi dell’apparato.

 Descrivere le tappe della digestione meccanica e chimica degli alimenti.

 Conoscere i meccanismi tramite i quali i nutrienti arrivano alle singole cellule.

 Sapere quali sono i principali gruppi di nutrienti e la loro funzione.

 Conoscere le regole di base per una sana alimentazione.

Metodi di alimentazione degli animali e organi dell’apparato nei vari gruppi. Fasi di trasformazione del cibo. Cavità orale:

ghiandole salivari e funzioni della saliva, denti (struttura e funzione), lingua (struttura e funzioni). Deglutizione; esofago e tonache dell’apparato. Stomaco e regolazione dell’attività gastrica. Intestino tenue e controllo della secrezione di fegato e pancreas; processi digestivi di carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici; struttura e funzioni del fegato; assorbimento di monosaccaridi, amminoacidi, lipidi vitamine, acqua e ioni; intestino crasso. Principi per una corretta alimentazione.

(21)

5 – Apparato escretore

 Comprendere l’importanza della regolazione della quantità d’acqua e soluti in tutti gli animali.

 Capire con quali meccanismi e tramite quali sostanze gli animali eliminano le sostanza azotate di rifiuto.

 Conoscere la morfologie ed il funzionamento dei vari organi dell’apparato escretore.

 Saper descrivere le tappe della produzione di urina nell’uomo.

Osmoregolazione: animali isosmotici ed osmoregolatori.

Eliminazione delle sostanze azotate tramite ammoniaca, acido urico o urea (produzione di urea nel fegato).

Struttura e funzioni degli organi dell’apparato escretore.

Fisiologia del rene: filtrazione, riassorbimento, secrezione, escrezione.

Trasformazione del filtrato in urina; controllo ormonale della ritenzione idrica.

6 – Sistema immunitario

 Comprendere il ruolo del sistema immunitario negli attacchi al nostro organismo.

 Comprendere la differenza tra difese innate ed acquisite, attive e passive.

 Saper spiegare come agiscono le difese immunitarie e la differenza nell’azione dei linfociti B e T.

 Capire la differenza tra malattia autoimmune, allergia ed immuno- deficienza e conoscerne le principali.

Difese innate (aspecifiche): pelle, cellule fagocitarie e proteine antimicrobiche;

risposta infiammatoria e istamina; ruolo del sistema linfatico nell’infezione. Immunità acquisita attivamente (antigeni e anticorpi;

vaccini) e passivamente. Immunità umorale (linfociti B; reazione antigene-anticorpo) e cellulare (linfociti T; selezione clonale;

risposta immunitaria primaria e secondaria).

Allergie, malattie autoimmuni ed immunodeficienze: AIDS.

7 – Sistema endocrino

 Comprendere la differenza tra ormoni e neurotrasmettitori.

 Spiegare come operano gli ormoni.

 Sapere quali ghiandole formano il sistema endocrino umano e quali ormoni producono.

 Saper citare, per ciascun ormone studiato, la patologia derivante dalla carenza e/o eccessiva produzione dell’ormone stesso.

Ormoni e neurotrasmettitori. Natura degli ormoni (aminoacidica o steroidea).

Ghiandole endocrine ed organi con funzione secondaria endocrina: principali ormoni prodotti e loro attività. Azione degli ormoni ed omeostasi. Principali patologie a base ormonale.

(22)

8 – Apparato riproduttore e sviluppo

 Descrivere gli apparati riproduttori umani, maschile e femminile.

 Spiegare come avviene il ciclo riproduttivo nella donna.

 Sapere quali sono gli ormoni sessuali e quale ne è la funzione.

 Conoscere le differenze nella produzione dei gameti.

 Conoscere modalità di trasmissione ed effetti delle più diffuse malattie e trasmissione sessuale.

 Sapere come avvengono l’accoppiamento e la fecondazione.

 Conoscere le principali tappe dello sviluppo intrauterino del feto.

 Spiegare che cosa s’intende per processo di induzione.

 Capire come viene regolato lo sviluppo embrionale.

 Spiegare origine e funzioni delle membrane e della placenta.

 Conoscere le fasi del parto.

Apparato riproduttivo femminile e maschile:

organi e loro funzioni. Spermatogenesi ed ovogenesi. Ormoni e ciclo riproduttivo femminile. Malattie a trasmissione sessuale. Principi di educazione sessuale.

Fecondazione e sviluppo embrionale:

segmentazione, blastula, gastrula ed organogenesi (notocorda e tubo neurale, somiti e celoma, apoptosi, processo di induzione). Gravidanza nella specie umana:

ruolo delle membrane e della placenta;

eventi che si verificano nel I, II e III trimestre; parto.

9 – Sistema nervoso e organi di senso

 Saper descrivere la morfologia e le funzioni delle varie cellule presenti nel tessuto nervoso.

 Comprendere come si mantiene il potenziale di riposo e come si genera il potenziale d’azione.

 Saper spiegare come si trasmette l’impulso nervoso a livello di sinapsi e qual è il ruolo dei neurotrasmettitori.

 Saper descrivere i diversi tipi di sistema nervoso nei vari gruppi animali.

 Conoscere la struttura e le funzioni delle diverse parti del sistema nervoso umano.

 Riconoscere nella corteccia cerebrale la sede delle caratteristiche umane più peculiari.

 Saper descrivere struttura e funzionamento dei principali organi di senso.

Funzioni del sistema nervoso. Cellule del tessuto nervoso: neuroni e nevroglia (guaina mielinica). Genesi e conduzione del segnale nervoso; sinapsi elettrica e chimica; neurotrasmettitori. Evoluzione del sistema nervoso negli animali. Sistema nervoso centrale (ventricoli e canale ependimale, meningi, sostanza bianca e grigia, nervi cranici e spinali) e periferico (somatico e autonomo; simpatico, parasimpatico ed enterico). Midollo spinale:

struttura e funzioni (archi riflessi). Encefalo:

organi e loro funzioni specifiche.

Trasduzione sensoriale. Categorie di stimoli e recettori specializzati. Occhio: struttura, fotorecettori e formazione dell’immagine.

(23)

Orecchio: struttura, funzione acustica (percezione del volume e del tono) e vestibolare. Olfatto e gusto.

10 – Sistema muscolare e sistema scheletrico

• Conoscere la struttura dei tre tipi di tessuto muscolare e saperne mettere in evidenza le differenze

• Conoscere la struttura delle ossa e saperle classificare in base alla forma

• Conoscere le ossa e i principali muscoli del corpo umano.

• Descrivere la fisiologia della contrazione muscolare.

Caratteristiche generali e struttura dei tre tipi di tessuto muscolare (scheletrico, liscio cardiaco). Struttura del muscolo scheletrico Meccanismo molecolare della contrazione.

Principali muscoli scheletrici Tipi di ossa (lunghe, brevi, piatte, irregolari). Struttura dello scheletro. Articolazioni.

(24)

SCIENZE DELLA TERRA MODULO 1 – Le forze endogene

1 – I vulcani  Comprendere che il ruolo dell’attività vulcanica è quello di trasferire imponenti quantità di materiali dall’interno all’esterno del pianeta, contribuendo alla formazione della crosta terrestre.

 Comprendere che le manifestazioni vulcaniche consentono di dare uno sguardo a regioni del nostro pianeta altrimenti inaccessibili, mediante l’analisi di quanto risale in superficie.

 Intuire che la distribuzione geografica dell’attività vulcanica non è casuale ma segue un disegno preciso, tanto da suggerire che tale attività sia il riflesso di qualche processo ben più imponente, in atto all’interno del pianeta.

 Comprendere che l’unica strategia in grado di dare risultati concreti nei confronti del rischio vulcanico è la prevenzione del danno, che si può attuare solo attraverso la conoscenza approfondita dei meccanismi eruttivi.

Magma e lava. Vulcanismo effusivo, vulcanismo esplosivo e distribuzione geografica dei vulcani.

2 – I terremoti • Comprendere come lo studio delle onde liberate durante un sisma abbia permesso di costruire un modello attendibile della struttura dell’interno terrestre.

• Intuire che la distribuzione geografica dell’attività sismica non è casuale ma segue un disegno preciso, tanto da suggerire che tale attività sia il riflesso di qualche processo ben più imponente, in atto all’interno del pianeta.

• Acquisire informazioni sul problema della difesa dagli effetti dei terremoti che si verificano in zone abitate

Natura e origine dei terremoti: teoria del rimbalzo elastico. Propagazione e registrazione delle onde sismiche (informazioni ricavabili dai sismogrammi).

Forza dei terremoti. Effetti dei terremoti.

Studio dell’interno della Terra tramite le onde sismiche. Distribuzione geografica dei sismi. Prevenzione e rischio sismico.

(25)

CLASSE QUINTA SCIENZE DELLA TERRA MODULO 1 – Idrocarburi

1 – La chimica del carbonio

• Comprendere le straordinarie proprietà dell’atomo di carbonio.

• Comprendere il concetto di isomeria.

• Riconoscere se due composti sono isomeri di struttura e/o tereoisomeri

La chimica del carbonio. Ibridazione sp³del carbonio negli alcani. Ibridazione sp2 del carbonio negli alcheni. Ibridazione sp del carbonio negli alchini. Isomeria di struttura e stereoisomeria.

2 – Idrocarburi alifatici

• Assegnare il nome IUPAC ad un idrocarburo (saturo e/o insaturo), data la sua formula.

• Scrivere la formula di struttura di un idrocarburo (saturo e/o insaturo), dato il nome IUPAC.

• Mettere in relazione struttura e proprietà chimico-fisiche degli idrocarburi.

Idrocarburi alifatici: saturi (alcani e cicloalcani). Idrocarburi alifatici insaturi (alcheni e alchini). Formula molecolare e nomenclatura IUPAC: alcani, alcheni e alchini. Proprietà chimico-fisiche degli idrocarburi alifatici.

3 – Idrocarburi aromatici

• Comprendere il concetto di aromaticità e di stabilita dell’anello benzenico.

• Assegnare il nome IUPAC ad un idrocarburo aromatico, data la sua formula.

• Scrivere la formula di struttura di un idrocarburo aromatico, dato il nome IUPAC.

Gli idrocarburi aromatici monociclici e policiclici. Gli idrocarburi aromatici eterociclici. Delocalizzazione degli elettroni sp²e ibridi di risonanza. Proprietà chimico- fisiche degli idrocarburi aromatici. Formula molecolare e nomenclatura IUPAC.

(26)

MODULO 2 – Altri composti organici

1 – Gruppi funzionali

• Definire il concetto di gruppo funzionale.

• Individuare, tramite il gruppo funzionale, la famiglia di sostanze a

• cui un composto appartiene.

• Mettere in relazione la struttura di un gruppo funzionale con le

• proprietà fisiche e chimiche della molecola.

• Scrivere la formula di un composto che contiene gruppi funzionali,

• se si conosce il nome IUPAC.

• Assegnare il nome IUPAC, data la formula di struttura dei composti.

Gruppi funzionali. Alcoli: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche, principali composti. Fenoli. Eteri. Aldeidi e chetoni:

nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche.

Acidi carbossilici: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche. Derivati degli acidi carbossilici: esteri, saponi e ammidi.

Ammine: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche. Composti eterociclici.

Polimerizzazione per addizione e per condensazione. Polimeri più comuni.

2 -

Macromolecole e biopolimeri

• Descrivere struttura e proprietà delle principali famiglie di macromolecole biologiche.

• Conoscere le principali funzioni delle macromolecole biologiche all’interno della cellula e dell’organismo.

• Comprendere l’importanza della configurazione spaziale di tali molecole.

Legame glucosidico e carboidrati (forme aperte e cicliche, monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi). Lipidi (trigliceridi, fosfolipidi, steroidi). Legame peptidico e proteine (amminoacidi, struttura e classificazione, funzioni, enzimi). Acidi nucleici (nucleotidi e legame fosfodiesterico, DNA e RNA, duplicazione e traduzione).

(27)

BIOLOGIA MODULO 1 – Biochimica e biotecnologie

1 – Il

metabolismo

 Comprendere che il metabolismo cellulare è la base chimica della vita e conoscerne le principali funzioni.

 Capire che il principio della massima economia è alla base della regolazione dei processi metabolici.

 Saper descrivere le varie tappe dei processi con cui si realizza il metabolismo di carboidrati, lipidi e amminoacidi.

 Conoscere i processi dai quali le cellule ricavano energia.

 Comprendere come le cellule siano in grado di adattarsi rapidamente alla variazione delle condizioni per conservare un funzionamento ottimale.

Anabolismo e catabolismo. Vie metaboliche convergenti, divergenti e cicliche. ATP e coenzimi. Regolazione dei processi metabolici. Metabolismo dei carboidrati:

glicolisi, fermentazioni, controllo della glicolisi, via dei pentoso fosfati, gluconeogenesi, struttura e funzioni del glicogeno. Metabolismo dei lipidi.

Metabolismo delle proteine. Metabolismo terminale: decarbossilazione ossidativa e ciclo dell’acido citrico. Produzione di energia nelle cellule: catena respiratoria e fosforilazione ossidativa.

2 – Tecniche e strumenti delle biotecnologie

 Conoscere le principali tecniche di ricombinazione e ingegneria gentica.

 Conoscere le metodiche di isolamento, amplificazione e separazione di molecole di DNA.

 Comprendere il concetto di librearia genomica e sequenziamento genomico.

 Comprendere il significato delle tecnologie “omiche”: genomica, trascrittomica e proteomica.

Clonaggio del DNA. Isolamento e amplificazione di sequenze di DNA.

Separazione elettroforetica e

sequenziamento di molecole di DNA.

Genomica. Trascrittomica. Proteomica.

(28)

3 – Le

applicazioni delle biotecnologie

• Comprendere che le biotecnologie permettono di individuare più velocemente e con maggior accuratezza alcune malattie.

• Conoscere alcuni esempi della ricerca in campo medico in cui le biotecnologie stanno offrendo un significativo contributo.

• Conoscere le principali sostanze, utili dal punto di vista industriale, ottenibili dallo sfruttamento di batteri e lieviti.

• Saper descrivere i metodi che permettono di migliorare geneticamente le specie vegetali.

• Comprendere che le biotecnologie ambientali usano i principi che regolano i processi naturali al fine di sviluppare nuovi materiali e processi di lavorazione.

Biotecnologie mediche: diagnostica e trattamenti terapeutici. Biotecnologie agrarie: ingegneria genetica nelle piante, valore nutrizionale delle colture, allevamento animale, igiene dei cibi.

Biotecnologie ambientali: biorimedio e biocombustibili.

(29)

SCIENZE DELLA TERRA MODULO 1 – Il pianeta Terra come sistema integrato

1 – Tettonica a zolle

• Analizzare le evidenze geologiche e geofisiche dalla teoria della tettonica delle placche, individuandone i punti forti e le criticità.

• Indagare le relazioni a grande e piccola scala dei fenomeni geologici trattati.

Struttura interna della Terra. Flusso geotermico, geoterma e gradiente geotermico. Campo magnetico terrestre.

Teoria della deriva dei continenti di Wegener. Espansione dei fondali oceanici.

Teoria della tettonica a placche.

Paleomagnetismo. Motore delle placche e correnti convettive. Margini di placca:

orogenesi, vulcanismo e sismicità.

2– Atmosfera e fenomeni meteorologici

 Conoscere la composizione dell’aria.

 Conoscere le suddivisioni dell’atmosfera e la sua origine.

 Comprendere l’origine e l’evoluzione dei fenomeni meteorologici.

 Cogliere i rapporti e le connessioni tra l’involucro atmosferico e i processi fisici e biologici che si svolgono sulla superficie terrestre.

 Comprendere l’importanza dell’atmosfera nei confronti dei viventi e, in particolare, dell’uomo, non solo per il suo contenuto in ossigeno, ma anche per l’effetto regolatore sulle radiazioni provenienti dal Sole.

Composizione, suddivisione e

caratteristiche dell'atmosfera. Temperatura dell'aria; bilancio termico della Terra; gas serra. Aree cicloniche ed anticicloniche: i venti. Umidità e precipitazioni.

(30)

4 Competenze minime e contenuti fondamentali

(vedi tabelle alle pagine successive)

(31)

CLASSE PRIMA CHIMICA MODULO 1 – La materia

1 – Misure e grandezze

• Comprendere l’utilità del Sistema Internazionale.

• Conoscere le sette grandezze fondamentali del SI e le relative

• unità di misura.

• Saper effettuare equivalenze tra multipli e sottomultipli di una

• grandezza.

• Saper effettuare la conversione da misure di volume in misure di

• capacità e viceversa.

• Saper scrivere un numero in notazione scientifica.

• Riconoscere una grandezza derivata.

• Saper calcolare la densità, dati massa e volume e viceversa.

• Comprendere il concetto di temperatura assoluta.

Sistema Internazionale: grandezze fondamentali (relative unità di misura) e derivate. Grandezze estensive e intensive.

Lunghezza, tempo, volume, massa e peso, densità. Energia, temperatura (scala Celsius e Kelvin)

2 – Trasformazioni fisiche della

materia

• Saper distinguere una sostanza pura da un miscuglio.

• Commentare le curve di riscaldamento e di raffreddamento di

• sotanze pure

• Saper definire i sistemi omogenei/eterogenei.

• Conoscere le proprietà chimico-fisiche dell’acqua.

• Saper definire i sistemi omogenei/eterogenei.

• Conoscere le proprietà chimico-fisiche dell’acqua.

Stati fisici della materia e passaggi di stato.

Sistemi omogenei ed eterogenei. Sostanze pure e miscugli. Curve di riscaldamento e di raffreddamento di una sostanza pura. La chimica dell’acqua.

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UNITÀ COMPETENZE MINIME CONTENUTI FONDAMENTALI 3 – Trasformazioni

chimiche della materia

 Definire le trasformazioni chimiche.

 Distinguere tra elemento e composto.

 Conoscere le principali proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e semimetalli e la loro posizione nella tavola periodica.

 Definire l’atomo e la molecola.

Differenze ed analogie tra trasformazioni fisiche e chimiche. Metodo di scrittura di una reazione. Elementi e composti. Tavola periodica degli elementi: metalli, non metalli e semimetalli. Elementi e atomi. Composti e molecole.

4 – Teoria atomica  Definire le tre leggi ponderali della chimica.

 Saper effettuare esercizi sulle leggi ponderali.

 Conoscere le proprietà delle particelle subatomiche.

Legge di Lavoisier della conservazione della massa. Legge di Proust della composizione costante. Legge di Dalton delle proporzioni multiple. Particelle subatomiche: numero atomico e di massa;

ioni.

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SCIENZE DELLA TERRA MODULO 1 – La Terra nello spazio

UNITÀ COMPETENZE MINIME CONTENUTI FONDAMENTALI

1 – La Terra e La Luna

 Conoscere i movimenti della Terra nello spazio, le prove delle loro esistenza e i loro effetti geografici.

 Essere in grado di determinare la posizione dei luoghi sulla superficie terrestre.

 Comprendere che le relazioni fondamentali tra la Terra e il Sole hanno grande influenza sui fenomeni fisici e biologici operanti sulla superficie terrestre.

Forma e dimensioni della Terra. Reticolato geografico e coordinate. Movimenti della Terra: moto di rotazione (alternarsi del dì e della notte, crepuscoli), moto di rivoluzione (diversa durata del dì e della notte, stagioni, zone astronomiche). Luna, moti della Luna.

2 – Orientamento e misura del tempo

 Sapersi orientare con le stelle o con la bussola.

 Conoscere forma e probabile origine del campo magnetico terrestre, nonché la sua influenza sulla vita dell’uomo.

Orientarsi durante il dì. Percorso del Sole nel cielo. Orientarsi durante la notte.

Campo magnetico terrestre.

3 – Idrosfera  Conoscere come si ripartisce l’acqua nei vari serbatoi naturali del nostro pianeta.

 Conoscere le caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine.

 Conoscere i meccanismi con cui si originano onde, maree e correnti.

 Comprendere come il meccanismo del ciclo dell’acqua crei unitarietà tra atmosfera ed idrosfera.

 Comprendere l’importanza delle acque dolci come risorsa essenziale per la nostra sopravvivenza e per quella degli altri

Principali caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. Oceani e mari. Onde e moto ondoso. Maree. Correnti. Ciclo dell’acqua.

Ghiacciai. Acque sotterranee e corsi d’acqua superficiali. Laghi.

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organismi che popolano le terre emerse.

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CLASSE SECONDA CHIMICA MODULO 1 – La materia

1 – La mole  Definire le mole come unità di misura della quantità di sostanza.

 Illustrare il valore numerico della costante di Avogadro ed il suo significato.

 Calcolare la massa molare di elementi e composti.

 Applicare i concetti di massa molare, costante di Avogadro e volume molare nella soluzione di semplici esercizi.

 Conoscere il significato di concentrazione, volume molare e solubilità.

 Bilanciare un'equazione di reazione.

Massa atomica e molecolare. Mole e numero di Avogadro; mole di atomi e mole di molecole; considerazioni sulla mole;

massa molare; moli di una sostanza e numero di particelle. Volume molare.

Concentrazioni delle soluzioni:

concentrazioni percentuali e molarità.

Solubilità e soluzioni sature.

2 – Le particelle dell'atomo

 Illustrare le proprietà di elettroni, protoni e neutroni.

 Descrivere la struttura dell’atomo secondo Rutherford.

 Definire numero atomico e numero di massa.

 Definire il concetto di isotopo di un elemento.

Le particelle subatomiche: scoperta di elettroni, protoni e neutroni. Il modello atomico di Rutherford. Numero atomico e numero di massa; isotopi.

(36)

BIOLOGIA MODULO 1 – La cellula

1 – La scienza della vita

 Comprendere le caratteristiche alla base dell’unitarietà della biosfera.

Caratteristiche dei viventi. La cellula come unità funzionale dei viventi. Organizzazione gerarchica dei viventi.

2 – Le molecole della vita

 Cogliere l’importanza delle proprietà dell’acqua per la biosfera.

 Comprendere come il carbonio, grazie alle sue peculiari proprietà, abbia potuto generare le molecole della vita.

 Conoscere le peculiarità dei vari gruppi di biomolecole.

Caratteristiche dell’acqua. Proprietà dell’atomo di carbonio. Carboidrati, lipidi, proteine ed acidi nucleici.

3 – Struttura cellulare

 Conoscere le differenze tra cellule procariotiche ed eucariotiche

 Spiegare brevemente come le cellule svolgono le loro principali funzioni.

 Spiegare in che cosa differiscono la cellula animale e vegetale.

Forma e dimensioni delle cellule. Cellule procariotiche ed eucariotiche. La cellula animale: nucleo, ribosomi, reticolo endoplasmatico ruvido e liscio, apparato di Golgi, vacuoli, lisosomi, mitocondri, citoscheletro, ciglia e flagelli. La cellula vegetale: parete cellulare, vacuolo, plastidi.

4 – Metabolismo cellulare

 Comprendere i principali meccanismi di scambio di energia tra viventi e ambiente.

 Descrivere la struttura e la composizione della membrana plasmatica, indicando la funzione di ciascun componente.

 Spiegare in che modo la membrana plasmatica impedisce il passaggio di certe sostanze e permette quello di altre.

 Conoscere il meccanismo dei tre tipi di trasporto attraverso la membrana plasmatica e descrivere le loro caratteristiche.

 Descrivere come avviene il trasporto di molecole di grosse dimensioni attraverso la membrana plasmatica.

ATP ed energia. Reazioni eso ed endoergoniche. Enzimi. La membrana plasmatica: modello a mosaico fluido (fosfolipidi, proteine, colesterolo e relative funzioni). La membrana plasmatica come membrana semipermeabile: diffusione (semplice e facilitata) ed osmosi. Trasporti passivi, attivi, eso ed endocitosi. Reazione complessiva di respirazione respirazione cellulare e fotosintesi.

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MODULO 2 – Divisione cellulare

1 – La mitosi e la citodieresi

 Capire come una cellula si divide in due cellule figlie, ripartendo tra loro i vari componenti cellulari.

 Comprendere l’importanza del DNA nella divisione cellulare.

 Descrivere le fasi del ciclo cellulare di una cellula eucariote.

 Descrivere i principali eventi della mitosi e della citodieresi.

Divisione cellulare. Scissione binaria nei procarioti. Il ciclo cellulare: interfase, fase mitotica (profase, metafase, anafase e telofase) e citodieresi (nelle cellule animali e in quelle vegetali).

2 – La meiosi  Capire perché le cellule sessuali si dividono con un processo diverso dalla mitosi e come, in questo caso, viene ripartito il loro DNA.

 Sapere in che cosa differiscono tra loro meiosi e mitosi e quali sono i principali eventi delle due divisioni meiotiche.

 Comprendere la funzione di eventi specifici della meiosi come la formazione delle tetradi e il crossing-over.

Cromosomi omologhi e cromosomi sessuali. Cellule aploidi e diploidi. Cicli vitali. Prima e seconda divisione meiotica e relative fasi. Confronto tra mitosi e meiosi. Crossing-over, assortimento indipendente e variabilità genetica.

Cariotipo.

MODULO 3 – Storia e classificazione degli esseri viventi

1 – L'evoluzione e biodiversità

 Comprendere le differenze tra le varie teorie evolutive, nonché l’importanza della teoria darwiniana.

 Conoscere le prove dell’evoluzione.

 Utilizzare correttamente la nomenclatura binomia.

Lamarck e l’ereditarietà dei caratteri acquisiti. Darwin: il viaggio e la teoria dell’evoluzione per selezione naturale.

Prove dell’evoluzione. Teorie sull’origine della vita.

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CLASSE TERZA BIOLOGIA MODULO 1 – Le basi molecolari della vita e dell'evoluzione

1 – L'ereditarietà  Capire la differenza tra fenotipo e genotipo, tra allele dominante e recessivo di un gene e tra genotipo omozigote ed eterozigote.

 Conoscere gli incroci monoibridi e diibridi e prevederne i risultati.

 Sapere cosa s’intende per dominanza incompleta, codominanza, allelia multipla, pleiotropia ed eredità poligenica.

 Conoscere le modalità di trasmissione di alcune malattie genetiche, autosomiche o legate al sesso, dominanti o recessive.

 Indicare con quali probabilità una persona portatrice di una malattia genetica può trasmetterla alla prole.

 Conoscere la trasmissione cromosomica determinante il sesso.

Mendel come fondatore della genetica.

L’importanza della scelta dell’oggetto degli esperimenti (Pisum sativum). Gli esperimenti di Mendel: impollinazione incrociata e linee pure. Leggi della dominanza, della segregazione e dell’assortimento indipendente. Test-cross.

Alberi genealogici. Poliallelia, dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia, eredità poligenica. Interazioni tra geni e caratteri poligenici. Caratteri legati al sesso.

Determinazione cromosomica del sesso.

2 – La biologia molecolare del gene

 Ripercorrere le tappe che hanno permesso di identificare nel DNA il materiale genetico.

 Descrivere il modello a doppia elica di Watson e Crick.

 Conoscere le fasi e le funzioni dei processi di duplicazione, trascrizione e traduzione.

 Descrivere i possibili errori di duplicazione e le modalità di riparazione messe in atto dalla cellula.

Esperienze di Griffith, Avery ed Hershey- Chase. Struttura a doppia elica del DNA.

Esperimento di Meselson-Stahl e duplicazione del DNA. Proteine e fenotipo:

esperimento di Beadle e Tatum.

Trascrizione. Codice genetico: esperimenti di Matthaei e Nirenberg. Sintesi proteica.

Mutazioni.

(39)

CHIMICA MODULO 1 – Gli atomi

1 – La struttura dell'atomo

 Spiegare, secondo la teoria di Bohr, la stabilità dell’atomo e delle righe spettrali dell’idrogeno nel visibile.

 Descrivere la relazione che lega ciascuno dei quattro numeri quantici con le proprietà degli elettroni negli orbitali.

 Scrivere la configurazione elettronica di un atomo o ione nello stato fondamentale.

L’atomo di Bohr. Numeri quantici e orbitali;

disposizione degli elettroni in livelli di energia; dai livelli ai sottolivelli energetici.

Configurazioni elettroniche degli atomi.

Principio di esclusione di Pauli e regola di Hund.

2 – Il sistema periodico degli elementi

 Definire il concetto di periodicità.

 Definire la relazione esistente tra le proprietà degli elementi e gli elettroni di valenza.

 Descrivere come alcune proprietà degli elementi si modificano con regolarità nella tavola periodica.

Moderna tavola periodica. Simboli di Lewis.

Proprietà periodiche degli elementi: energia di ionizzazione, raggio atomico, affinità elettronica ed elettronegatività.

MODULO 2 – Le molecole

1 – I legami chimici

 Disegnare le strutture elettroniche delle principali molecole.

 Definire il concetto di energia di legame.

 Definire il significato di legame chimico.

 Spiegare i legami covalenti e ionici secondo il modello di Lewis.

 Identificare un legame ionico, covalente polare o covalente puro.

 Descrivere il legame dativo.

 Spiegare la teoria del legame di valenza e l’ibridazione.

Disegnare le strutture elettroniche delle principali molecole.

Energia di legame; gas nobili e regola dell’ottetto. Legame covalente: omopolare e polare. Legame covalente dativo. Legame ionico. Proprietà dei composti ionici e covalenti. Limiti della teoria di Lewis; il legame chimico secondo la meccanica quantistica; orbitali molecolari; ibridazione degli orbitali atomici.Teoria degli orbitali molecolari (cenni).

(40)

2 – Forze

intermolecolari e stati condensati

 Prevedere la polarità di una molecola.

 Confrontare le forze di attrazione interatomiche con le forze intermolecolari.

 Spiegare le differenze nelle proprietà fisiche dei materiali, dovute alle interazioni interatomiche o intermolecolari.

 Descrivere il legame metallico.

Molecole polari e apolari. Forze dipolo- dipolo e di London. Legame a idrogeno.

Legame metallico.

MODULO 3 – Composti e reazioni

1 – La

nomenclatura

 Spiegare che il numero di ossidazione di un atomo è legato alla sua elettronegatività.

 Assegnare il numero di ossidazione ad un elemento.

 Applicare il concetto di numero di ossidazione nella nomenclatura dei composti.

 Classificare i composti in base alla loro natura: ionica o molecolare, binaria o ternaria.

 Conoscere le regole delle nomenclature tradizionale.

 Scrivere la formula di un composto, conoscendone il nome.

 Assegnare il nome ad un composto, conoscendone la formula.

Valenza e numero di ossidazione. Numero di ossidazione di un atomo in un composto ionico. Numero di ossidazione di un atomo in un composto covalente. Regole per assegnare i numeri di ossidazione.

Classificazione e nomenclatura di: ossidi, anidridi, perossidi, idruri, idracidi, ossoacidi, idrossidi, sali, sali acidi.

2 - Le reazioni  Bilanciare un’equazione di reazione.

 Determinare le relazioni quantitative tra reagenti e prodotti

Equazioni di reazione. Classificazione delle reazioni. Calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso.