OBIETTIVI DIDATTICO-DISCIPLINARI CLASSE TERZA D SCIENZE APPLICATE
ORE DI LEZIONE PREVISTE NELL’ANNO: 165
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COMPETENZA DI CITTADINANZA |
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Da acquisire al termine del biennio trasversalmente agli assi culturali |
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Imparare ad imparare · Imparare a programmare il lavoro. · Imparare ad utilizzare in modo autonomo il libro di testo. · Imparare a prendere appunti. |
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Comunicare · Sviluppare la capacità di comprendere un messaggio scritto e orale. · Imparare ad individuare in un testo le informazioni principali rispetto a quelle secondarie. · Imparare ad esporre con proprietà di linguaggio e ordine logico. |
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Collaborare e partecipare · Acquisire la capacità di lavorare in gruppo. · Saper essere soggetti attivi nel processo di apprendimento. |
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Agire in modo autonomo e consapevole · Imparare a rispettare le scadenze stabilite. · Imparare ad assumersi impegni e responsabilità. · Imparare ad essere disponibili al confronto, a rivedere le proprie idee. |
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Individuare collegamenti e relazioni · Imparare schematizzare e gerarchizzare le informazioni. · Saper distinguere tra causa ed effetto. |
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Acquisire e interpretare l’informazione · Saper distinguere un esempio da un’affermazione di carattere generale. · Sviluppare la capacità di recepire in modo critico le informazioni provenienti dai mezzi di comunicazione di massa. |
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OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO IN TERMINI DI: COMPETENZE, CONOSCENZE E ABILITÀ |
CONOSCENZE
o Ciclo cellulare: mitosi e meiosi
o Conoscenza della genetica classica e dei suoi sviluppi;
o Conoscenza delle teorie dell’evoluzione delle specie;
o Conoscenza della natura modulare dell’organizzazione degli esseri viventi;
o Conoscenza del linguaggio specifico della chimica;
o Conoscenza della struttura della materia intesa come molecole ed atomi;
o Conoscenza del sistema periodico degli elementi;
o Conoscenza di principali legami che uniscono gli elementi nei composti;
o Conoscenza delle più importanti reazioni chimiche tra le sostanze e le leggi che le regolano.
o Conoscenza del proprio corpo tramite lo studio dell’anatomia e della fisiologia umana;
o Consapevolezza dell’evoluzione del pensiero scientifico.
COMPETENZE
o Saper classificare ed identificare le caratteristiche comuni dei viventi;
o Saper utilizzare tecniche e procedimenti scientifici;
o Saper utilizzare modelli teorici;
o Acquisire un linguaggio settoriale;
o Saper misurare ed elaborare dati;
o Individuare un problema e cercare i modi per risolverlo;
o Interpretare dati e formulare generalizzazioni.
ABILITA’
o Analizzare ed interpretare fenomeni, applicando i processi d’indagine scientifica;
o Saper organizzare i dati in mappe concettuali;
o Saper classificare ed identificare le caratteristiche comuni dei viventi;
o Costruire, testare e modificare un modello teorico.
o Saper leggere e rielaborare un saggio di media divulgazione scientifica.
o Riflettere in modo critico sull’importanza del progresso scientifico.
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OBIETTIVI DIDATTICO-DISCIPLINARI MINIMI IN TERMINI DI: |
CONOSCENZE
o Conoscenza della genetica classica
o Genetica molecolare e malattie genetiche
o Anatomia e fisiologia umana.
o Tessuti, apparato locomotore, sistema digerente, sistema respiratorio, sistemi circolatorio ed escretore
o Conoscenza generica del proprio corpo tramite lo studio dell’anatomia e della fisiologia umana
o Molecole, atomi e composti. Modelli atomici
o Modelli atomici.
o Nomenclatura chimica
o Reazioni chimiche e bilanciamento
o Nomenclatura chimica
o Legami chimici
o Consapevolezza dell’evoluzione del pensiero scientifico.
COMPETENZE
o Saper classificare ed identificare le caratteristiche comuni dei viventi;
o Saper classificare ed identificare le caratteristiche comuni dei viventi;
o Saper utilizzare tecniche e procedimenti scientifici;
o Saper utilizzare modelli teorici;
o Acquisire un linguaggio settoriale;
o Saper misurare ed elaborare dati;
o Individuare un problema e cercare i modi per risolverlo;
o Interpretare dati e formulare generalizzazioni.
ABILITA’
o Analizzare ed interpretare fenomeni, applicando i processi d’indagine scientifica;
o Saper organizzare i dati in mappe concettuali;
o Saper classificare ed identificare le caratteristiche comuni dei viventi;
o Costruire, testare e modificare un modello teorico.
o Saper leggere e rielaborare un saggio di media divulgazione scientifica.
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CONTENUTI DELLE UNITÀ DIDATTICHE |
Meiosi e riproduzione sessuata (ripasso dei prerequisiti)
SETTEMBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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10.1 Aploide e diploide
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1. Definizione di gamete e di zigote 2. Ciclo vitale (meiosi e fecondazione) 3. Cellule aploidi e diploidi 4. Cromosomi omologhi
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a. Spiegare la differenza tra cellule somatiche e gameti b. Comprendere la differenza tra aploide e diploide c. Spiegare perché non è possibile una fecondazione che non sia preceduta da meiosi d. Descrivere le analogie tra cromosomi omologhi, spiegando anche la loro diversa origine |
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10.2 Fasi della meiosi
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1. Principali eventi della prima divisione meiotica 2. Processo di crossing over 3. Seconda divisione e la conclusione del processo meiotico
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a. Analizzare le fasi della meiosi I individuando gli eventi che portano alla formazione di due nuclei aploidi b. Comprendere il meccanismo del crossing over e la sua importanza per una maggiore variabilità genetica c. Evidenziare le differenze tra le fasi della prima divisione meiotica con quelle della mitosi d. Descrivere le fasi della meiosi II, sottolineando le analogie con il processo mitotico e spiegare perché è indispensabile una seconda divisione meiotica, nonostante i nuclei siano aploidi già dopo la meiosi I e. Confrontare il contenuto genetico dei nuclei formatisi al termine della prima divisione meiotica con quelli della seconda divisione meiotica |
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10.3
Meiosi
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1. Importanza della mitosi e della meiosi nei cicli vitali 2. Diversi tipi di cicli vitali negli organismi unicellulari, nei protisti, nei funghi, nelle piante e negli animali 3. Processo di alternanza di generazioni |
a. Interpretare i cicli vitali come il risultato evolutivo dei processi di riproduzione sessuata b. Individuare nei cicli vitali degli organismi i processi mitotici e quelli meiotici e distinguere la fase aploide da quella diploide c. Descrivere il ciclo vitale delle piante, specificando le differenze con quello degli animali d. Descrivere il ciclo vitale umano |
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10.4
La meiosi
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1. Formazione dei gameti nell’uomo: spermatociti primari e secondari, spermatidi e spermatozoi 2. Formazione dei gameti nella donna: spermatociti primari e secondari, corpuscoli polari e ovuli
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a. Descrivere i processi di gametogenesi maschile e femminile e motivare le cause della loro differente durata b. Confrontare un oocita secondario con un corpuscolo polare c. Sottolineare analogie e differenze nei due processi di gametogenesi maschile e femminile d. Spiegare perché, in gran parte dei casi, nelle donne non avviene la seconda divisione meiotica |
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10.5
Errori
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1. Autosomi e cromosomi sessuali 2. Differenze tra il cromosoma X e il cromosoma Y 3. Particolarità delle trisomie 4. Non-disgiunzione e traslocazione come causa di trisomie 5. Delezione e sue conseguenze 6. Duplicazione di segmenti di cromosoma |
a. Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali b. Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei gameti in seguito a errori del processo meiotico c. Determinare le fasi meiotiche in cui possono aver luogo i fenomeni di non-disgiunzione e di traslocazione d. Specificare le anomalie che si possono osservare nei 4 gameti prodotti in seguito a non-disgiunzione e traslocazione e. Descrivere le conseguenze dei processi di delezione e duplicazione cromosomica |
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10.6
Malattie
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1. Caratteristiche dei portatori della sindrome di Down 2. Trisomie negli autosomi: sindromi di Patau ed Edwards 3. Trisomie nei cromosomi sessuali: individui XXX, XYY; sindromi di Klinefelter e Turner
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a. Spiegare le cause genetiche della sindrome di Down e descrivere gli aspetti dei portatori di tale sindrome b. Mettere in relazione la presenza di un cromosoma in più con le caratteristiche morfologiche e genetiche delle persone affette da sindrome di Down c. Spiegare le caratteristiche delle sindromi di Patau ed Edwards d. Collegare il cariotipo delle principali anomalie numeriche dei cromosomi sessuali con gli aspetti distintivi delle relative sindromi e con la loro incidenza sulla popolazione umana e. Spiegare perché possono sopravvivere individui con un cromosoma in più, ma mai con un cromosoma in meno, tranne nel caso della sindrome di Turner |
Mendel e la genetica classica
OTTOBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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11.1
Nascita
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1. Importanza del lavoro di Mendel 2. Elemente e geni 3. Tappe del metodo sperimentale 4. Linee pure
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a. Elencare i dati a disposizione di Mendel agli inizi dei suoi lavori di ricerca b. Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel che ha portato alla formulazione della legge della segregazione c. Spiegare le linee pure in termini di genotipo |
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11.2
La legge
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1. Caratteri delle piante di pisello scelti da Mendel 2. Concetto di generazione P, F1 e F2 3. Caratteri dominanti e recessivi 4. Enunciato della legge della segregazione 5. Definizione di allele 6. Genotipo omozigote ed eterozigote 7. Concetto di genotipo e di fenotipo 8. Trasmissione dei caratteri umani
9. Costruzione del quadrato 10. Rapporti genotipici e fenotipici 11. Testcross |
a. Conoscere l’enunciato della legge della segregazione di Mendel b. Mettere in relazione i dati espressi dalla legge della segregazione con l’esistenza degli alleli c. Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e fenotipo, e tra omozigote ed eterozigote d. Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli individui che si incrociano e. Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi f. Distinguere, nella F2 di un incrocio tra due eterozigoti, il rapporto fenotipico da quello genotipico g. Applicare un testcross per determinare il genotipo relativo a un fenotipo dominante
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11.3
Legge
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1. Trasmissione ereditaria di due caratteri 2. Enunciato della legge dell’assortimento indipendente 3. Legge dell’assortimento indipendente espressa in termini di geni |
a. Costruire il quadrato di Punnett per due caratteri scelti da Mendel b. Ricavare dall’incrocio tra due eterozigoti per due caratteri il rapporto fenotipico 9:3:3:1 c. Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1 d. Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri diversi da quelli scelti da Mendel |
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11.4
Malattie
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1. Malattie umane autosomiche trasmesse con gli alleli recessivi:
2. Malattie umane autosomiche causate da alleli dominanti:
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a. Elencare alcune delle malattie genetiche umane recessive portate dagli autosomi b. Descrivere, per ogni malattia umana recessiva studiata, i sintomi e le modalità di trasmissione c. Spiegare come in un individuo possa manifestarsi una malattia recessiva se genitori e nonni sono sani d. Descrivere i sintomi e le modalità di trasmissione di alcune malattie genetiche umane dominanti e. Spiegare perché non può nascere un bambino affetto da una malattia dominante da genitori sani f. Definire i genotipi e i fenotipi di individui portatori di malattie umane trasmesse con gli alleli dominanti e recessivi, conoscendo i genotipi dei loro genitori |
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11.5
La genetica
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1. Mutazioni e loro importanza
2. Interazioni alleliche, fenomeni 3. Interazioni tra più geni: epistasi, variazione continua ed eredità poligenica 4. Pleiotropia 5. Influenza dell’ambiente sui geni
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a. Mettere in evidenza come le mutazioni abbiano notevolmente ampliato la possibilità di rendere gli organismi più adatti al loro ambiente b. Mettere a confronto in che modo Mendel e De Vries spiegano la comparsa di variabilità nella prole c. Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole, tra dominanza incompleta, codominanza e alleli multipli d. Spiegare perché possano comparire fenotipi completamente diversi da quelli dei genitori e. Spiegare come mai alcuni caratteri appaiono in una popolazione con una notevole gradazione di effetti allelici differenti f. Sapere cogliere le interazioni tra espressione genica e ambiente |
Geni e cromosomi
OTTOBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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12.1
Una conferma |
1. Ipotesi di Sutton
2. Relazione tra il processo
meiotico
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a. Comprendere in che modo gli studi di citologia abbiano avuto un ruolo importante nello studio della genetica b. Mettere in relazione la segregazione degli alleli con la separazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi I |
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12.2
Esistenza
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1. Particolarità dei cromosomi sessuali 2. Determinazione del sesso negli esseri umani e in altri animali 3. Esperimenti di Morgan sui moscerini della frutta
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a. Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y b. Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare il sesso dei figli c. Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere le modalità della sua trasmissione d. Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da Morgan incrociando i moscerini «occhi rossi» con quelli «occhi bianchi» |
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12.3
Malattie
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1. Particolarità della trasmissione dei caratteri ereditari legati al sesso 2. Malattie umane dovute ad anomalie presenti nei cromosomi sessuali: daltonismo, emofilia, distrofia muscolare di Duchenne, sindrome dell’X fragile e favismo
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a. Costruire quadrati di Punnett che permettano di prevedere i genotipi dei figli i cui genitori siano portatori di caratteri legati al sesso b. Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il genotipo dei genitori conoscendo il fenotipo dei figli c. Descrivere i sintomi e le modalità di trasmissione delle malattie genetiche umane causate da un’anomalia del cromosoma X d. Definire genotipo e fenotipo di una donna portatrice sana di emofilia o di daltonismo e. Spiegare le condizioni necessarie perché una donna sia malata di emofilia |
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12.4
Studi sulla
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1. Gruppi di
associazione 2. Mappe cromosomiche
3. Studi sui cromosomi
giganti
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a. Spiegare che due geni possono segregare indipendentemente solo se si trovano su cromosomi diversi b. Descrivere l’importanza della definizione dei loci ipotizzando un loro utilizzo nella manipolazione genica c. Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over se i geni non fossero posti sui cromosomi in modo ordinato e lineare d. Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri ereditari siano posti sullo stesso cromosoma |
Le basi chimiche dell’ereditarietà
OTTOBRE/NOVEMBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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13.1
Sulle tracce
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1. Ipotesi di un materiale
genetico 2. Componenti dei nucleotidi 3. Esperimento di Hershey e Chase 4. Principali ipotesi sulla struttura e sulle funzioni del DNA |
a. Ripercorrere le tappe che hanno portato a individuare nel DNA la sede dell’informazione ereditaria b. Descrivere l’esperimento di Hershey e Chase c. Interpretare i risultati delle ricerche condotte da Mirsky e da Chargaff sul DNA
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13.2
Il modello
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1. Differenze tra purine e pirimidine 2. Dati e osservazioni di partenza utilizzati per la costruzione della molecola di DNA 3. Modello di Watson e Crick
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a. Elencare quali dati sulla struttura del DNA erano già noti verso la metà del XX secolo b. Spiegare in che modo i risultati delle ricerche innovative sul DNA contribuirono alla scoperta della sua struttura c. Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da Watson e Crick |
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13.3
La duplicazione
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1. Processo di duplicazione del DNA 2. Meccanismi di autocorrezione della lettura delle sequenze di DNA 3. Processo di reazione a catena della polimerasi
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a. Illustrare il meccanismo mediante cui un filamento di DNA può formare una copia complementare di se stesso b. Evidenziare in che cosa la duplicazione del DNA di una cellula eucariote differisce da quella di una cellula procariote c. Descrivere l’azione degli enzimi coinvolti nel processo di proofreading d. Spiegare in che modo sia possibile in laboratorio sintetizzare velocemente copie multiple di una catena nucleotidica |
Codice genetico e sintesi proteica
NOVEMBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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14.1 Geni e proteine
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1. Relazione tra geni e proteine
2. Conclusioni
dell’esperimento 3. Tecnica dell’elettroforesi 4. Esperimento di Pauling: relazione tra emoglobine difettose e anemia falciforme |
a. Mettere in relazione i risultati degli esperimenti di Beadle e Tatum con l’assioma «un gene –un enzima» b. Spiegare su quali principi si basa l’elettroforesi c. Descrivere l’esperimento condotto da L. Pauling sull’emoglobina delle persone affette da anemia falciforme
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14.2
Dal DNA
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1. Confronto tra i nucleotidi di
DNA 2. Ruolo dell’RNA nelle cellule 3. RNA messaggero 4. Processo di trascrizione del DNA |
a. Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella del DNA b. Spiegare quali osservazioni hanno portato a determinare la funzione dell’RNA nelle cellule c. Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo in evidenza la funzione dell’RNA messaggero |
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14.3 Il codice genetico
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1. Concetto di codice genetico
2. Relazione tra codoni e
amminoacidi, e determinazione 3. Esperimento di Nirenberg e Matthaei 4. Precisione e universalità del codice genetico
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a. Spiegare che cosa si intende per codice genetico b. Spiegare perché un codone è formato da tre nucleotidi c. Descrivere l’esperimento condotto da Nirenberg e Matthaei d. Utilizzare la tabella del codice genetico per mettere in correlazione i codoni dell’mRNA con i rispettivi amminoacidi e. Spiegare in che cosa consiste l’universalità del codice genetico |
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14.4
La sintesi
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1. Struttura dei ribosomi 2. Funzione dell’RNA di trasporto 3. Localizzazione e ruolo degli anticodoni 4. Traduzione: le tre fasi del meccanismo di sintesi proteica |
a. Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto
b. Mettere in evidenza la
particolare struttura del c. Illustrare dettagliatamente le varie fasi del processo di traduzione che avviene a livello dei ribosomi |
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14.5
Mutazioni conseguenze
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1. Cause genetiche dell’anemia falciforme 2. Mutazioni puntiformi 3. Mutazioni spontanee o provocate da agenti esterni 4. Cause e conseguenze di uno spostamento del sistema di lettura |
a. Spiegare perché uno scambio di basi azotate può essere così importante da causare gravi malattie b. Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per puntiforme c. Distinguere tra mutazione di senso, non senso e silente d. Illustrare le conseguenze della delezione o dell’aggiunta di una base azotata in un gene |
Regolazione dell’espressione genica
NOVEMBRE / DICEMBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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15.1
Regolazione
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1. Geni strutturali e
regolatori 2. Trascrizione nei batteri
3. Regolazione della
trascrizione
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a. Individuare le parti strutturali più importanti di un cromosoma batterico b. Descrivere le fasi della trascrizione nei procarioti c. Spiegare la struttura e il meccanismo di azione di un operone d. Distinguere tra la funzione di un induttore e di un corepressore |
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15.2
Il DNA
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1. Tipi di sequenze presenti nel DNA eucariote 2. Importanza del DNA microsatellite 3. Sequenze ripetitive e DNA a copia unica 4. Famiglie geniche 5. Introni ed esoni
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a. Prendere in considerazione la quantità di DNA presente nelle cellule di varie specie b. Distinguere tra sequenze codificanti e intergeniche c. Mettere in relazione il DNA microsatellite con il DNA profiling d. Spiegare l’origine di una famiglia genica e. Evidenziare l’importanza vitale dell’attività di appena l’1% del DNA totale della cellula f. Distinguere tra introni ed esoni |
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15.3
Regolazione
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1. Regolazione
dell’espressione 2. Esperimento di J.B. Gurdon 3. Eucromatina ed eterocromatina 4. Corpi di Barr 5. Puff cromosomici 6. Controllo dell’espressione genica mediante fattori di trascrizione
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a. Spiegare il significato del termine «espressione genica» b. Individuare le analogie geniche presenti tra cellule che discendono da una medesima cellula madre c. Spiegare l’importanza dell’esperimento di J.B. Gurdon d. Mettere in relazione il grado di condensazione di un cromosoma con la sua capacità di esprimersi e. Spiegare la comparsa dei puff cromosomici e la presenza dei corpi di Barr nei nuclei delle cellule eucariote f. Descrivere la funzione dei fattori di trascrizione mettendoli a confronto con gli induttori procarioti g. Sottolineare le differenze tra l’azione di enhancer e silencer |
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15.4
Elaborazione
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1. Elaborazione delle
molecole 2. Meccanismo e conseguenze dello splicing alternativo
3. Controllo dell’espressione
genica |
a. Spiegare i meccanismi con cui avviene la maturazione dell’mRNA attraverso operazioni di taglio e ricucitura degli esoni b. Descrivere uno spliceosoma e la sua funzione c. Spiegare in che cosa consiste lo splicing alternativo d. Descrivere i meccanismi di controllo di espressione genica nel momento della traduzione |
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15.5 Proteomica
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1. Patrimonio proteico delle cellule 2. Tipi di proteine 3. Tecniche per lo studio dei proteomi: elettroforesi bidimensionale su gel e spettrometria di massa
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a. Distinguere la proteomica dalla genomica b. Spiegare l’utilità di conoscere il patrimonio proteico di una cellula c. Sottolineare l’importanza della proteomica nello studio delle malattie genetiche d. Elencare i tipi di proteine presenti in una cellula e. Descrivere le tecniche mediante cui è possibile studiare il proteoma di una cellula |
Genetica di virus e batteri
DICEMBRE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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16.1
Elementi |
1. Definizione di elemento genetico mobile 2. Processi mediante cui i geni possono cambiare posizione |
a. Elencare i cinque processi con cui i geni si possono spostare b. Distinguere tra trasferimento dei geni verticale e orizzontale |
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16.2
La genetica
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1. Tipi di plasmidi 2. Plasmidi F e coniugazione batterica 3. Plasmidi R e resistenza ai farmaci 4. Processo di trasformazione nei batteri |
a. Descrivere le peculiarità strutturali del plasmide F b. Spiegare i meccanismi che sono alla base della coniugazione c. Evidenziare l’importanza del gruppo di geni che conferiscono la resistenza ai farmaci d. Spiegare lo scopo dei processi di trasformazione e la trasduzione nei batteri |
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16.3
La genetica
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1. Struttura e caratteristiche dei virus 2. Fagi temperati e ciclo lisogeno 3. Ciclo litico 4. Processo di trasduzione generalizzata e specializzata 5. Struttura e meccanismo d’infezione dei retrovirus |
a. Descrivere la struttura generale dei virus mettendo in evidenza la loro funzione di vettori nei batteri e nelle cellule eucariote b. Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno c. Distinguere tra trasduzione generalizzata e trasduzione specializzata d. Illustrare il meccanismo d’azione dei retrovirus a RNA |
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16.4 I trasposoni
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1. Caratteristiche dei trasposoni
2. Struttura dei trasposoni
semplici
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a. Descrivere le caratteristiche dei trasposoni evidenziando quali conseguenze può comportare la mobilità di questi elementi genetici b. Distinguere tra trasposoni semplici e complessi c. Mettere a confronto le caratteristiche dei vari vettori cellulari |
DNA ricombinante e biotecnologie
DICEMBRE / GENNAIO
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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17.1
La tecnologia
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1. Applicazioni della
tecnologia 2. Enzimi di restrizione: caratteristiche e utilità 3. DNA complementare 4. Processi di clonazione di frammenti di DNA 5. Librerie genomiche 6. Reazione a catena della polimerasi 7. Sequenziamento del DNA 8. Progetto Genoma Umano 9. Ibridizzazione del DNA e sonde radioattive
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a. Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante b. Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione c. Illustrare in che modo sia possibile ottenere brevi segmenti di DNA d. Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di DNA utilizzando i plasmidi e. Spiegare che cos’è una libreria genomica f. Descrivere il meccanismo della reazione a catena della polimerasi evidenziando lo scopo di tale processo g. Spiegare in che modo è possibile determinare la sequenza nucleotidica di un gene h. Descrivere le tappe principali del Progetto Genoma Umano mettendo in risalto obiettivi e difficoltà i. Illustrare la tecnica di ibridazione mediante sonda per localizzare uno specifico segmento di DNA |
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17.2
La rivoluzione
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1. Biotecnologie 2. Sintesi di ormoni come la somatostatina e l’insulina mediante batteri
3. Biotecnologie nella
produzione 4. Organismi transgenici 5. Applicazioni del DNA ricombinante a livello agroalimentare 6. Knockout genico 7. Dolly e la clonazione di mammiferi
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a. Fornire una definizione di biotecnologia b. Spiegare in che modo i batteri possono essere utilizzati per produrre proteine utili in campo medico e alimentare c. Descrivere le modalità con cui si possono sintetizzare in laboratorio vaccini antivirali d. Spiegare che cosa si intende per biorimediazione e. Descrivere i primi esperimenti condotti per trasferire geni tra cellule eucariote di individui di specie diverse f. Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM g. Evidenziare i vantaggi dei prodotti OGM per il coltivatore e gli svantaggi per il consumatore h. Spiegare perché può essere utile avere a disposizione topi knockout i. Descrivere l’esperimento che ha portato alla nascita della pecora Dolly |
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17.3
Ingegneria
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1. Test genetici per la diagnosi di certe malattie
2. Polimorfismi della
lunghezza 3. Marcatori genici 4. Studi sulle persone affette da corea di Huntington 5. Terapie geniche ex vivo e in vivo
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a. Elencare i casi in cui è possibile effettuare una diagnosi prenatale di una malattia b. Mettere in relazione l’individuazione di un gene malato con le RFLP c. Spiegare come si è arrivati a poter diagnosticare la corea di Huntington d. Elencare i casi in cui si è riusciti a individuare un determinato gene sottolineando l’importanza di questo evento e. Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere applicata |
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ANATOMIA E FISIOLOGIA UMANA |
I sistemi muscolare e scheletrico
GENNAIO
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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24.1
L’organizzazione
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1. Principali cavità del corpo
umano 2. Organismi ectotermi ed endotermi 3. Organizzazione strutturale degli esseri viventi
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a. Elencare le principali cavità del corpo umano specificando gli organi in esse contenuti b. Spiegare come fanno gli organismi ectotermi ed endotermi a procurarsi energia c. Motivare la maggiore efficienza del corpo degli endotermi rispetto a quello degli ectotermi d. Descrivere l’organizzazione gerarchica della struttura corporea degli animali |
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24.2
I tessuti
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1. Tessuto epiteliale: struttura e utilità 2. Tipi di tessuto epiteliale 3. Tessuto connettivo: sostanza fondamentale e tipi di fibre 4. Tessuto muscolare: scheletrico, cardiaco e liscio 5. Tessuto nervoso: composizione 6. Struttura di un neurone motorio
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a. Elencare le diverse tipologie di tessuto epiteliale specificandone le rispettive funzioni b. Spiegare la funzione della lamina basale c. Fare esempi di tessuto epiteliale, mono e pluristratificato, e di tessuto squamoso, cubico e cilindrico d. Spiegare la funzione della matrice extracellulare del tessuto connettivo e. Elencare i principali tipi di tessuto connettivo descrivendone le funzioni f. Distinguere tra muscolo liscio, striato e cardiaco, mettendo ogni tipo di muscolo in relazione alla sua efficienza e al tipo di controllo g. Descrivere la struttura di un neurone h. Elencare le diverse tipologie di neuroni |
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24.3
Alcune importanti
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1. Concetto di omeostasi 2. Metabolismo corporeo 3. Sistemi di integrazione e controllo 4. Meccanismo a feedback
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a. Spiegare perché gli organismi di piccole dimensioni hanno maggiori difficoltà nell’attuare l’omeostasi b. Spiegare il significato di metabolismo c. Descrivere le differenti azioni regolatrici del sistema nervoso e di quello endocrino d. Spiegare come funziona un meccanismo a feedback negativo |
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24.4
Il sistema
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1. Tendini e legamenti 2. Proteine presenti nei muscoli: actina e miosina 3. Struttura del muscolo scheletrico: fibre, miofibrille e sarcomeri 4. Processo di contrazione muscolare 5. Giunzioni neuromuscolari
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a. Distinguere tra tendini e legamenti specificando le loro rispettive funzioni b. Descrivere nei dettagli la struttura delle fibre del muscolo scheletrico, spiegando anche le varie parti che costituiscono un sarcomero c. Spiegare con precisione il processo della contrazione muscolare, esplicitando il consumo di ATP d. Descrivere, anche dal punto di vista chimico, il sistema di comunicazione tra cellula nervosa e fibra muscolare |
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24.5
Il sistema
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1. Scheletro assile e appendicolare 2. Tipi di ossa del corpo umano
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a. Descrivere la struttura dello scheletro umano b. Spiegare le differenze strutturali tra le ossa lunghe, piatte e brevi c. Mettere in relazione i tre tipi di ossa dello scheletro umano con le rispettive funzioni |
Il sistema digerente
FEBBRAIO
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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25.1
Il sistema
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1. Principali organi del sistema digerente 2. Tessuti che formano il canale digerente e loro caratteristiche 3. Peristalsi 4. Ruolo degli sfinteri |
a. Elencare le parti costitutive del canale digerente b. Descrivere le fasi del processo digestivo c. Spiegare la struttura e la funzione di mucosa, sottomucosa, tonaca muscolare e sierosa d. Spiegare il significato del termine peristalsi e la funzione degli sfinteri |
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25.2
Masticazione
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1. Cavità orale: denti e lingua 2. Ghiandole ed enzimi salivari
3. Faringe, epiglottide ed
esofago:
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a. Descrivere la cavità orale, specificando la funzione delle diverse tipologie di denti b. Descrivere le funzioni digestive che avvengono nella bocca c. Spiegare come avviene la corretta deglutizione del cibo senza che si rischi il soffocamento |
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25.3
Lo stomaco:
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1. Struttura e funzioni dello stomaco 2. Succhi gastrici 3. Processi digestivi nello stomaco 4. Patologie a livello gastrico: gastrite e ulcera
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a. Descrivere la struttura dello stomaco spiegando perché questo organo non digerisce le proprie pareti b. Elencare i principali componenti dei succhi gastrici, motivando l’importanza della loro elevata acidità c. Individuare le sostanze che vengono digerite nello stomaco d. Descrivere le principali patologie che colpiscono lo stomaco e le modalità della loro cura e prevenzione |
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25.4
L’intestino tenue:
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1. Struttura dell’intestino tenue 2. Digestione e assorbimento nell’intestino tenue 3. Ghiandole annesse all’intestino tenue: fegato e pancreas 4. Epatiti virali
5. Regolazione dei processi
digestivi 6. Assorbimento delle sostanze nutritive
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a. Descrivere le sostanze che partecipano ai processi digestivi a livello dell’intestino tenue b. Giustificare la presenza di villi e microvilli nell’intestino tenue c. Mettere in relazione la struttura dei villi con la loro funzione d. Distinguere tra enzimi e ormoni digestivi, individuando per ciascuno le sedi di produzione e le modalità d’azione e. Spiegare la funzione della vena porta epatica f. Seguire il percorso e le trasformazioni delle sostanze che compongono gli alimenti fino al momento del loro passaggio nella corrente sanguigna |
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25.5
L’intestino |
1. Struttura e funzioni dell’intestino crasso 2. Intestino cieco: l’appendice 3. Assorbimento dell’acqua a livello del colon |
a. Distinguere tra le diverse modalità di assorbimento delle sostanze nutritive b. Descrivere le cause che possono portare all’infiammazione dell’appendice c. Spiegare le conseguenze di un anomalo riassorbimento di acqua |
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25.6
Regolazione
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1. Controllo della glicemia quale importante processo omoestatico
2. Ruolo del fegato nel
regolare
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a. Motivare l’immagazzinamento del glucosio operato dal fegato b. Individuare le molecole coinvolte a livello epatico nel mantenimento di una glicemia costante c. Saper comprendere i diversi fenomeni che interagiscono per il mantenimento di una glicemia corretta |
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25.7
Una dieta
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1. Molecole nutritive indispensabili 2. Amminoacidi essenziali 3. Classificazione e funzione delle vitamine
4. Caratteristiche di una
alimentazione varia e adeguata
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a. Descrivere il valore energetico delle diverse classi di composti organici b. Spiegare che cosa si intende per amminoacidi essenziali c. Mettere in evidenza l’utilità delle vitamine e delle sostanze inorganiche nell’alimentazione d. Spiegare l’importanza per il benessere fisico di ingerire le sostanze che il nostro corpo non è in grado di sintetizzare e. Mettere in relazione alcune malattie del sistema digerente con un errato stile alimentare f. Comprendere che il benessere fisico e psichico dell’uomo dipende da una alimentazione sana e adeguata alle proprie necessità |
Il sistema respiratorio
MARZO
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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26.1
Diffusione
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1. Trasporto per diffusione 2. Concetto di pressione atmosferica 3. Pressione parziale dell’ossigeno 4. Pressione dell’aria ed embolia
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a. Applicare il concetto di diffusione e flusso di massa al trasporto dei gas respiratori b. Definire i termini pressione atmosferica e pressione parziale dell’ossigeno c. Spiegare in che modo si calcola la pressione atmosferica d. Analizzare le cause che possono provocare embolia nei sommozzatori |
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26.2
Il sistema
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1. Localizzazione e funzione degli organi che compongono il sistema respiratorio umano: faringe, laringe, trachea, bronchi, bronchioli e polmoni 2. Principali malattie del sistema respiratorio 3. Meccanica respiratoria: inspirazione ed espirazione |
a. Descrivere le diverse parti del sistema respiratorio umano e le rispettive funzioni b. Spiegare l’importanza del muco e delle ciglia nelle prime vie respiratorie c. Descrivere le principali malattie del sistema respiratorio d. Descrivere come avviene la dilatazione dei polmoni nonostante questi organi siano quasi privi di tessuto muscolare e. Correlare l’inspirazione e l’espirazione con i relativi eventi |
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26.3
Trasporto
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1. Funzione dell’emoglobina 2. Trasporto dell’ossigeno dai polmoni ai tessuti 3. Processi mediante cui viene eliminata l’anidride carbonica
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a. Descrivere la struttura e la funzione dell’emoglobina b. Saper trovare connessioni logiche e funzionali tra il sistema respiratorio e il sistema circolatorio c. Collegare il trasporto di ossigeno da parte dell’emoglobina con le pressioni parziali di questo gas nei tessuti e nei capillari degli alveoli polmonari d. Seguire il percorso dell’anidride carbonica dai tessuti all’esterno del corpo |
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26.4
Il controllo
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1. Localizzazione dei neuroni
responsabili del controllo 2. Cellule chemiocettrici presenti nei corpi carotidei 3. Condizioni chimiche del sangue che determinano una respirazione più lenta o veloce
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a. Descrivere la funzione dei neuroni cerebrali che controllano la respirazione b. Individuare collegamenti tra sistema respiratorio e sistema nervoso c. Spiegare l’effetto di alcuni farmaci sul ritmo respiratorio d. Mettere in relazione le modificazioni del ritmo respiratorio al variare delle concentrazioni dell’anidride carbonica e dello ione H1 e. Spiegare perché i chemiocettori per il controllo della concentrazione di ossigeno nel sangue sono posti proprio nelle carotidi |
Il sistema circolatorio
APRILE
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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27.1
Il sistema
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1. Struttura generale del sistema cardiovascolare
2. Circolazione
polmonare |
a. Elencare le parti costitutive del sistema cardiovascolare b. Distinguere tra circolazione sistemica e polmonare c. Spiegare che tipo di sangue viene trasportato nelle vene e nelle arterie polmonari |
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27.2 Il sangue
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1. Principali cellule e sostanze organiche trasportate nella corrente sanguigna 2. Plasma 3. Caratteristiche e funzioni delle varie componenti del sangue: eritrociti, leucociti e piastrine 4. Coagulazione del sangue 5. Esami del sangue: emocromo, ematocrito |
a. Spiegare l’origine degli elementi figurati del sangue b. Spiegare la funzione del plasma ed elencare le sostanze in esso disciolte c. Descrivere i globuli rossi e mettere in relazione la loro funzione con il sistema respiratorio d. Spiegare la funzione dei globuli bianchi e. Elencare gli eventi che partecipano alla coagulazione del sangue f. Descrivere i principali esami che vengono effettuati sul sangue specificando l’importanza di ciascuno di essi |
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27.3 I vasi sanguigni
|
1. Struttura dei diversi vasi sanguigni e relative caratteristiche funzionali
2. Scambi di sostanze tra
capillari
3. Principali malattie che
colpiscono |
a. Descrivere la struttura e la funzione di arterie, vene e capillari b. Spiegare come avvengono, a livello dei capillari, gli scambi delle sostanze utili alle cellule e dei rifiuti metabolici c. Descrivere le malattie che colpiscono i vasi sanguigni con particolare riferimento agli aneurismi |
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27.4 Il cuore
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1. Struttura e funzione del cuore umano 2. Flusso del sangue attraverso il cuore 3. Funzione delle valvole cardiache 4. Gittata cardiaca
5. Regolazione del battito
cardiaco: 6. Principali malattie che determinano un’insufficienza cardiaca: aritmie, infezioni cardiache, soffio al cuore, ischemia e infarto del miocardio
|
a. Descrivere nei dettagli la struttura del cuore umano usando la terminologia specifica b. Descrivere il ciclo cardiaco evidenziando il ruolo delle valvole durante la diastole e la sistole c. Spiegare le modalità di propagazione dello stimolo che provoca la contrazione delle cavità cardiache d. Descrivere cosa è possibile individuare mediante un elettrocardiogramma e. Descrivere le principali malattie che riguardano il cuore e la frequenza del suo battito
f. Evidenziare l’influenza
che hanno sul sistema cardiovascolare il tipo di alimentazione, il fumo e |
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27.5
La pressione
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1. Pressione sanguigna e la sua regolazione 2. Misurazione della pressione del sangue
3. Meccanismi che
controllano
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a. Mettere a confronto la pressione sistolica con quella diastolica b. Mettere in relazione le variazioni del flusso sanguigno con le diverse esigenze dell’organismo c. Evidenziare l’influenza del sistema nervoso e ormonale sul battito cardiaco d. Spiegare i meccanismi della regolazione del battito cardiaco e il rapporto tra frequenza dei battiti e pressione sanguigna |
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27.6 Il sistema linfatico
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1. Struttura e funzioni del sistema linfatico 2. Linfonodi
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a. Spiegare le funzioni del sistema linfatico b. Associare la struttura e la funzione dei vasi linfatici alla loro localizzazione c. Descrivere i punti di interrelazione tra il sistema circolatorio e quello linfatico |
Il sistema escretore e la termoregolazione
MAGGIO/GIUGNO
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Paragrafi |
Conoscenze |
Competenze |
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28.1
Anatomia |
1. Organi del sistema escretore umano: reni, ureteri, vescica e uretra 2. Struttura del nefrone 3. Cistite |
a. Descrivere la struttura del rene umano e delle vie urinarie b. Descrivere nel dettaglio l’unità funzionale del sistema escretore: il nefrone c. Spiegare le possibili cause della cistite e le conseguenze per le persone che ne sono colpite |
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28.2
La funzione
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1. Funzione dei reni nella regolazione dell’ambiente chimico 2. Processi di filtrazione, secrezione, riassorbimento ed escrezione 3. Scambi idrici nei tubuli renali 4. Regolazione della funzione renale tramite ormoni: ADH, aldosterone, sistema renina-angiotensina-aldosterone e peptide cardiaco 5. Insufficienza renale e dialisi; esame delle urine
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a. Comprendere in che modo i reni sono coinvolti nella regolazione dell’ambiente chimico interno al corpo umano b. Spiegare il significato e le dinamiche dei processi di filtrazione, riassorbimento, secrezione ed escrezione c. Evidenziare l’importanza di poter variare la concentrazione dell’urina in base alle esigenze idriche dell’organismo d. Mettere in relazione la struttura del nefrone con i diversi processi che portano alla formazione dell’urina e. Spiegare il meccanismo d’azione dell’ADH e dell’aldosterone f. Mettere in relazione la funzione ormonale con la concentrazione dell’urina e la pressione arteriosa g. Individuare alcune cause delle principali patologie del sistema escretore h. Comprendere l’importanza delle terapie sostitutive della funzione renale |
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28.3
Regolazione
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1. Rapporto tra funzionalità degli enzimi e mantenimento di una temperatura corporea costante 2. Termostato ipotalamico 3. Febbre 4. Processi che regolano la temperatura corporea |
a. Descrivere il rapporto tra struttura e funzionalità proteica b. Spiegare l’azione del termostato ipotalamico e i suoi sistemi di regolazione c. Analizzare i vantaggi per l’organismo che derivano dall’insorgere della febbre d. Descrivere i meccanismi nervosi e ormonali che intervengono per ridurre le variazioni della temperatura corporea |
CHIMICA
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UNITÀ DIDATTICA |
CONTENUTO |
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Grandezze e Misure (Settembre) |
Competenze:
Contenuti:
Laboratorio:
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La materia e le sue caratteristiche (Settembre/Ottobre) |
Competenze:
Contenuti:
Laboratorio:
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
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La quantità chimica: la mole SETTEMBRE / OTTOBRE |
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Traguardi formativi |
competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
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Saper effettuare connessioni logiche. |
1a. Essere consapevole della differenza tra quantità di materia e quantità di sostanza.
1b. Riconoscere il comportamento degli aeriformi come strumento per la determinazione delle formule molecolari e delle masse atomiche.
1c. Comprendere la relazione tra composizione percentuale in massa e composizione atomica di un composto. |
- Utilizza correttamente le unità di misura.
- Sa spiegare i rapporti di combinazione tra volumi di aeriformi.
- Comprende che il simbolismo delle formule ha una corrispondenza con grandezze macroscopiche. |
Lezione interattiva: - La mole
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- Le polveri sottili
Schede storiche: - Amedeo Avogadro - Stanislao Cannizzaro
Chemistry in English
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Saper riconoscere e stabilire relazioni |
2a. Determinare la massa molare di una sostanza nota la formula.
2b. Utilizzare il concetto di mole per convertire la massa/il volume di una sostanza o il numero di particelle elementari in moli e viceversa.
2c. Determinare la formula empirica e molecolare di un composto. |
- Utilizza la tabella delle masse atomiche per determinare le masse molecolare/peso formula e molare di una sostanza.
- Applica le relazioni stechiometriche che permettono il passaggio dal mondo macroscopico al mondo microscopico.
- Esegue calcoli con cui determinare la formula minima/molecolare o la composizione percentuale. |
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
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PERIODO OTTOBRE / NOVEMBRE |
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Traguardi formativi
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competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
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Saper riconoscere e stabilire relazioni |
1a. Comprendere come prove sperimentali abbiano determinato il passaggio dal modello atomico di Thomson a quello di Rutherford
1b. Spiegare come la composizione del nucleo determina l’identità chimica dell’atomo
1c. Spiegare come il diverso numero di neutroni, per un dato elemento, influenza la massa atomica relativa |
- Individua i punti di forza e le criticità del modello di Rutherford
- Utilizza Z e A per stabilire quanti nucleoni ed elettroni siano presenti nell’atomo di una determinata specie atomica e viceversa
- Determina la massa atomica come valore medio in funzione della composizione isotopica dell’elemento
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Video: - Il comportamento delle sostanze in presenza di forze elettriche
Animazione: - La legge di Coulomb |
Scheda storica: - Marie Sklodowska Curie
Chemistry in English |
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Saper applicare conoscenze acquisite alla vita reale |
2a. Descrivere le principali trasformazioni del nucleo correlandole al diverso contenuto di nucleoni
2b. Interpretare la legge del decadimento radioattivo
2c. Descrivere le reazioni nucleari di maggiore interesse per la produzione di energia
|
- Valuta in maniera corretta la misura, gli effetti e le applicazioni delle radiazioni
- Correla il t1/2 di un isotopo al suo utilizzo e a eventuali problemi di smaltimento
- Spiega il meccanismo di reazione a catena adoperando il concetto di massa critica
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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La struttura dell’atomo |
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Traguardi formativi
|
competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
OTTOBRE/NOVEMBRE |
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Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti |
1a. Distinguere tra comportamento ondulatorio e corpuscolare della radiazione elettromagnetica.
1b. Riconoscere che il modello atomico di Bohr ha come fondamento sperimentale l’analisi spettroscopica della radiazione emessa dagli atomi.
1c. Comprendere come la teoria di de Broglie e il principio di indeterminazione siano alla base di una concezione probabilistica della materia
|
- Utilizza λ e ν per determinare la posizione di una radiazione nello spettro e stabilisce la relazione tra E e ν
- Interpreta il concetto di quantizzazione dell’energia e le transizioni elettroniche nell’atomo secondo il modello di Bohr
- Illustra la relazione di de Broglie e il principio di Heisenberg |
Lezione interattiva: - L’atomo
Video: - Le sostanze che colorano la fiamma |
- La luce delle stelle - Come riconoscere un elemento chimico
Scheda storica: - Niels Bohr
Chemistry in English |
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Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici
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2a. Comprendere il significato di onda stazionaria e l’importanza della funzione d’onda ψ
2b. Essere consapevole dell’esistenza di livelli e sottolivelli energetici e della loro disposizione in ordine di energia crescente verso l’esterno
2c. Utilizzare la simbologia specifica e le regole di riempimento degli orbitali per la scrittura delle configurazioni elettroniche di tutti gli atomi |
- Utilizza i numeri quantici per descrivere gli elettroni di un atomo
- Attribuisce a ogni corretta terna di numeri quantici il corrispondente orbitale.
- Scrive la configurazione degli atomi polielettronici in base al principio di Aufbau, di Pauli e alla regola di Hund
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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Il sistema periodico |
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Traguardi formativi
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competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
OTTOBRE/NOVEMBRE |
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Saper classificare |
1a. Descrivere le principali proprietà di metalli, semimetalli e non metalli
1b. Individuare la posizione delle varie famiglie di elementi nella tavola periodica
1c. Spiegare la relazione fra Z, struttura elettronica e posizione degli elementi sulla tavola periodica
|
- Classifica un elemento sulla base delle sue principali proprietà
- Classifica un elemento in base alla posizione che occupa nella tavola periodica
- Classifica un elemento in base alla sua struttura elettronica
|
Animazioni: - La tavola periodica - Energia di ionizzazione e livelli energetici
La tavola periodica interattiva |
- Raccontare la chimica - Gli elementi della vita
Schede storiche: - Dimitrij Ivanovic Mendeleev - Linus Pauling
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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I legami chimici |
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Traguardi formativi
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competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
NOVEMBRE/DICEMBRE |
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Saper riconoscere e stabilire relazioni
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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 formare
1c. Definire la natura di un legame sulla base della differenza di elettronegatività
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- 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
|
Animazioni: - Il legame covalente - Il legame ionico e il legame metallico
La tavola periodica interattiva |
- La conducibilità in un acquario - La storia delle leghe metalliche
Schede storiche: - Gilbert Lewis - Ronald Nyholm
Chemistry in English
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Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti
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2a. Descrivere le proprietà osservabili dei materiali, sulla base della loro struttura microscopica
2b. Prevedere, in base alla posizione nella tavola periodica, il tipo di legame che si può formare tra due atomi.
2c. Prevedere, in base alla teoria VSEPR, la geometria di semplici molecole
|
- Formula ipotesi, a partire dalle proprietà fisiche, sulla struttura microscopica di alcune semplici specie chimiche
- Utilizza la tavola periodica per prevedere la formazione di specie chimiche e la loro natura
- Spiega la geometria assunta da una molecola nello spazio in base al numero di coppie solitarie e di legame dell’atomo centrale
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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Le nuove teorie del legame |
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Traguardi formativi
|
competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
NOVEMBRE/DICEMBRE |
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Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti
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1a. Comprendere il concetto di risonanza
1b. Spiegare la teoria del legame di valenza e l’ibridazione degli orbitali atomici
1c. Comprendere i diagrammi di energia degli orbitali molecolari
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- Scrive le formule limite di una determinata struttura chimica
- 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
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- I colori della natura - Due modelli matematici
Chemistry in English |
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Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici
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2a. Utilizzare le diverse teorie sui legami chimici per spiegare le proprietà e le strutture delle molecole
2b. Aver compreso il concetto di modello in ambito scientifico
2c. 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
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia |
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Traguardi formativi
|
competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
DICEMBRE |
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Saper riconoscere e stabilire relazioni
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1a. Individuare se una molecola è polare o apolare, dopo averne determinato la geometria in base al modello VSEPR
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
|
- Stabilisce la polarità di una molecola sulla base delle differenze di elettronegatività e della geometria
- 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
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Chemistry in English |
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Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale
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2a. Prevedere la miscibilità di due sostanze tra loro
2b. Comprendere l’importanza del legame a idrogeno in natura
2c. Comprendere come la diversa natura delle forze interatomiche e intermolecolari determini stati di aggregazione diversi a parità di temperatura
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- Prende in esame le interazioni fra le molecole per stabilire se due sostanze sono miscibili
- 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
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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Classificazione e nomenclatura dei composti |
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Traguardi formativi
|
competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
GENNAIO |
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Saper classificare
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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
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- 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
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Videolezione: - Assegnare i numeri di ossidazione |
- Dal nomenclator latino alla IUPAC
Chemistry in English |
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Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici
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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
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- 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
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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Le proprietà delle soluzioni |
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Traguardi formativi
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competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
GENNAIO/FEBBRAIO |
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Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti
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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
|
Animazioni: - Dissociazione ionica, dissoluzione molecolare e reazione di ionizzazione - Dissoluzione e concentrazione di una soluzione
Video: - La preparazione di una soluzione
Videolezione: - Preparare, usare e diluire una soluzione con una data concentrazione
Clip: - Idratazione del solfato rameico anidro |
- Il tasso alcolemico
Scheda storica: - Jacobus Hendricus Van’t Hoff
Chemistry in English |
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Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale
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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
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- 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
-E’ in grado di spiegare il rischio di embolia gassosa per chi pratica attività subacquea
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Unità didattica |
Competenze |
Attività didattiche |
PERIODO |
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Le reazioni chimiche |
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Traguardi formativi
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competenza |
Animazioni e filmati |
Approfondimenti |
FEBBRAIO |
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Saper riconoscere e stabilire relazioni
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1a. Interpretare un’equazione chimica in base alla legge della conservazione di massa
1b. Interpretare un’equazione chimica in termini di quantità di sostanza
1c. Mettere in relazione dati teorici e dati sperimentali
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- Bilancia una reazione chimica
- Utilizza i coefficienti stechiometrici per la risoluzione di problemi che chiedono di determinare massa/volume delle specie chimiche coinvolte
- Riconosce il reagente limitante e determina la resa di una reazione
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Video: - Quando si ferma una reazione?
Clip: - Combustione di un nastro di magnesio - Raccolta dell’idrogeno gassoso - Reazione del potassio in acqua - Precipitazione del bromuro di piombo - Precipitazione dello ioduro di piombo
Animazione: - Il bilanciamento di una reazione chimica
Videolezione: - Bilanciare le equazioni chimiche (non redox) |
Chemistry in English |
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Saper classificare
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2a. Conoscere i vari tipi di reazioni chimiche
2b. Individuare le reazioni di doppio scambio in cui si forma un precipitato
2c. Riconoscere una reazione di neutralizzazione
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- Riconduce una reazione chimica a uno dei quattro tipi fondamentali (sintesi, decomposizione, scambio semplice, doppio scambio)
- Scrive l’equazione ionica netta, a partire dall’equazione molecolare
- Individua i reagenti in grado di dare origine alla formazione di un sale e acqua
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