CAOTICA CHIMICA… IN CUCINA! Università degli studi di LAquila Tirocinio Formativo Attivo (TFA)...
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“CAOTICA CHIMICA… IN CUCINA!” Università degli studi di L’Aquila Tirocinio Formativo Attivo (TFA) – Anno accademico 2011-2012 Classi di concorso A013 e A060. Docente: Dottoressa Reale Samantha -Classe A060 D’amario Maria Loreta Di Pietro Nino Gallese Anatolia Pezzi Melania. -Classe A013 d’Orazio Angela Manzone Marco Torelli Emanuela TIROCINANTI
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“CAOTICA CHIMICA…IN CUCINA!”
Università degli studi di L’AquilaTirocinio Formativo Attivo (TFA) – Anno accademico 2011-2012
Classi di concorso A013 e A060.
Docente: Dottoressa Reale Samantha
-Classe A060
D’amario Maria Loreta
Di Pietro Nino
Gallese Anatolia
Pezzi Melania.
-Classe A013
d’Orazio Angela
Manzone Marco
Torelli Emanuela
TIROCINANTI
LA CHIMICA IN CUCINA
La cucina è il primo laboratorio di chimica e non è un caso che spesso i chimici siano ottimi cuochi!
Una gelatina, una schiuma soffice, la giusta scelta della temperatura o del recipiente di cottura si basano su fenomeni chimico-fisici che, se osservati con consapevolezza, rendono migliori i cibi e “scientificamente competente” chi li cucina.
MISCONCEZIONE “Le misconcezioni sono idee, concetti, punti di vista, modi di ragionare che sono in conflitto con il sapere scientifico socialmente condiviso e la cui origine è da ricercare di norma, in un intreccio micidiale di sapere comune e conoscenze scientifiche male intese e peggio interpretate” (Società chimica italiana, 1999).
MISCONCEZIONE Quando uno studente affronta nuovi argomenti lo
fa utilizzando le concezioni di cui dispone ed elabora di conseguenza un sapere distorto.
Questo è un vero e proprio processo a cascata che può fuorviare lo studente in due modi diversi:
può dare risposte esatte seguendo un ragionamento errato;
può arrivare a conclusioni distorte ricorrendo a modi di ragionare esatti.
MISCONCEZIONE Quando uno studente affronta nuovi argomenti lo
fa utilizzando le concezioni di cui dispone ed elabora di conseguenza un sapere distorto.
Questo è un vero e proprio processo a cascata che può fuorviare lo studente in due modi diversi:
può dare risposte esatte seguendo un ragionamento errato;
può arrivare a conclusioni distorte ricorrendo a modi di ragionare esatti.
APPRENDIMENTO DIFFORME DI NUOVI CONCETTI!
OBIETTIVI individuare alcune misconcezioni comuni tra
gli studenti; indicare alcuni percorsi o attività di
laboratorio che siano in grado di sradicarle.
OBIETTIVI individuare alcune misconcezioni comuni tra
gli studenti; indicare alcuni percorsi o attività di
laboratorio che siano in grado di sradicarle.
OBIETTIVI individuare alcune misconcezioni comuni tra
gli studenti; indicare alcuni percorsi o attività di
laboratorio che siano in grado di sradicarle.
L’obiettivo trasversale presentare la disciplina come ‘bella e buona’, ‘amica’, ‘indispensabile per l’uomo’. E’ sempre troppo diffusa infatti la misconcezione peggiore fra tutte, secondo la quale la chimica fa male, inquina, è dannosa, noiosa, e non è utile studiarla…!
OBIETTIVI
Caotica chimica…in cucina!
Partendo da questa premessa abbiamo cercato di riflettere su alcune delle più frequenti
misconcezioni riguardanti concetti di base della chimica e abbiamo fatto sempre riferimento alla
cucina.
2.ACQUA E OLIOMisconcezione
densità - miscibilità
1.VISCOSITA’ IN TUTTE LE SALSE
MisconcezioneDensità-viscosità
CAOTICA CHIMICA...
IN CUCINA!!!
CAOTICA CHIMICA...
IN CUCINA!!!
3.UNA MOLE D’ACQUA….
DUE CUCCHIAINI!!Misconcezione
Quantità di sostanza-quantità di
materia
4.ACIDA COCACOLA…BUONA!
MisconcezioneAcidità-tossicità
5.ACQUA E SALE
MisconcezioneSostanza pura-
miscela omogenea
6.LATTE SCREMATO
MisconcezioneMiscuglio
omogeneo-miscuglio
eterogeneo
7.OCCHIO DI BUE
MisconcezioneTrasformazioni
fisiche-trasformazioni chimiche
ATTIVITÀ DI LABORATORIO
Le esperienze di laboratorio nella didattica chimica seguono il
metodo scientifico; infatti esse vengono eseguite allo scopo di
ottenere informazioni e dati sull’argomento oggetto di studio
dopo averlo presentato e discusso con i ragazzi.
METODO SCIENTIFICO
ATTIVITÀ DI LABORATORIO
Le esperienze di laboratorio nella didattica chimica seguono il
metodo scientifico; infatti esse vengono eseguite allo scopo di
ottenere informazioni e dati sull’argomento oggetto di studio
dopo averlo presentato e discusso con i ragazzi.
Il laboratorio è dunque il luogo migliore dove lo studente può ‘costruire l’apprendimento’, e far svanire le convinzioni errate.
Un liquido che ha difficoltà a scorrere è definito:
a) densob) viscosoc) fluidod) volatile
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
Misconcezione: densità e viscosità.
Un liquido che ha difficoltà a scorrere è definito:
a) densob) viscosoc) fluidod) volatile
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
Misconcezione: densità e viscosità.
Il miele è più denso dell’acqua!
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
L’acqua fluisce rapidamente da un bicchiere inclinato, mentre il miele tende a essere frenato da una forma di attrito interno!
Il miele è più denso dell’acqua!
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
L’acqua fluisce rapidamente da un bicchiere inclinato, mentre il miele tende a essere frenato da una forma di attrito interno!
VISCOSITA’
Per sfatare questa misconcezione è bene richiamare le definizioni di densità e viscosità.
Densità:rapporto tra la massa di un corpo e il suo
volume (g/cm3)d= massa/volume
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
Per sfatare questa misconcezione è bene richiamare le definizioni di densità e viscosità.
Densità:rapporto tra la massa di un corpo e il suo
volume (g/cm3)d= massa/volume
Viscosità:è una grandezza fisica che quantifica la
resistenza dei fluidi allo scorrimento (mPas)
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
Nei fluidi con viscosità maggiore gli strati scorrono l’uno rispetto all’altrocon più difficoltà, cioè sono frenati da una forza di intensità maggiore, aparità di condizioni.
Fluido con viscosità maggiore Fluido con viscosità minore
1.VISCOSITÀ IN TUTTE LE SALSE!
Se il contenitore della salsa ketchup è lasciato fermo la salsa ha un aspetto semisolido. Quando invece il contenitore viene agitato, la salsa diventa fluida al punto di fuoriuscire facilmente
Quando agitiamo il contenitore della salsa ketchup la densità non cambia infatti non cambiano né la massa né il volume!
Quale proprietà devono possedere in comune il soluto ed il solvente perché sia valida l’espressione “il simile scioglie il simile”?
a) Massa molare b) Densitàc) Polaritàd) Struttura spaziale
Misconcezione: densità e miscibilità.
2.ACQUA E OLIO.
Quale proprietà devono possedere in comune il soluto ed il solvente perché sia valida l’espressione “il simile scioglie il simile”?
a) Massa molare b) Densitàc) Polaritàd) Struttura spaziale
Misconcezione: densità e miscibilità.
2.ACQUA E OLIO
L’olio galleggia sull’acqua, perché meno denso, e dunque...
non si scioglie!
2.ACQUA E OLIO
Attività di laboratorio
2.ACQUA E OLIO
verificare che conoscere il valore di densità di due liquidi diversi non consente di fare
previsioni sulla miscibilità/solubilità reciproca.
Materiali:Acetone, acqua distillata, olio di paraffina, alcol etilico, acido acetico.Imbuto separatore, pipette, beute. ProcedimentoSi mescolano in un imbuto separatore quantità uguali di due liquidi scelti in base ai valori di densità, affrontando tutti i casi possibili.
2.ACQUA E OLIO
Primo caso.
Due liquidi con densità uguale, immiscibili.
2.ACQUA E OLIO
Sostanza Densità a 20°C
Olio di paraffina 0,81 g/mL
Alcol etilico 0,81 g/mL
Primo caso.
Due liquidi con densità uguale, immiscibili.
2.ACQUA E OLIO
Sostanza Densità a 20°C
Olio di paraffina 0,81 g/mL
Alcol etilico 0,81 g/mL
Secondo caso.Due liquidi con densità diverse, completamente miscibili.
Sostanza Densità a 20°C
Acetone 0,79 g/mL
Acqua 1,00 g/mL
Primo caso.
Due liquidi con densità uguale, immiscibili.
2.ACQUA E OLIO
Sostanza Densità a 20°C
Olio di paraffina 0,81 g/mL
Alcol etilico 0,81 g/mL
Secondo caso.Due liquidi con densità diverse, completamente miscibili.
Sostanza Densità a 20°C
Acetone 0,79 g/mL
Acqua 1,00 g/mL
Terzo caso.
Due liquidi con densità uguale miscibili.
Sostanza Densità a 20°C
Acido acetico 1,05 g/mL
Acqua 1,00 g/mL
Primo caso.
Due liquidi con densità uguale, immiscibili.
2.ACQUA E OLIO
Sostanza Densità a 20°C
Olio di paraffina 0,81 g/mL
Alcol etilico 0,81 g/mL
Secondo caso.Due liquidi con densità diverse, completamente miscibili.
Sostanza Densità a 20°C
Acetone 0,79 g/mL
Acqua 1,00 g/mL
Terzo caso.
Due liquidi con densità uguale, miscibili.
Quarto caso.Due liquidi con densità diversa, immiscibili.
Sostanza Densità a 20°C
Acido acetico 1,05 g/mL
Acqua 1,00 g/mL
Sostanza Densità a 20°C
Acqua 1,00 g/mL
Olio di paraffina 0,81 g/mL
Conclusioni: sapere che due liquidi hanno densità uguale
non ci permette di affermare che saranno miscibili (solubili l’uno nell’altro);
due liquidi con densità diverse possono essere completamente miscibili, come l’acqua e l’acetone.
2.ACQUA E OLIO
Conclusioni: sapere che due liquidi hanno densità uguale
non ci permette di affermare che saranno miscibili (solubili l’uno nell’altro);
due liquidi con densità diverse possono essere completamente miscibili, come l’acqua e l’acetone.
2.ACQUA E OLIO
Il principio ‘il simile scioglie il simile’ evidentemente non fa riferimento alla
densità!
3.UNA MOLE DI ACQUA…DUE CUCCHIAINI!
Un uguale numero di moli di composti differenti:
a) contiene lo stesso numero di molecole
b) occupa lo stesso volumec) ha la stessa massad) contiene lo stesso numero di atomi
Misconcezione: Quantità di sostanza e quantità di materia.
Un uguale numero di moli di composti differenti:
a) contiene lo stesso numero di molecole
b) occupa lo stesso volumec) ha la stessa massad) contiene lo stesso numero di atomi
Misconcezione: Quantità di sostanza e quantità di materia.
Lo studente che mostra difficoltà nel rispondere a
questa domanda non ha chiaro il concetto di
mole
3.UNA MOLE DI ACQUA…DUE CUCCHIAINI!
«… ma allora una mole di acqua o di sale o di zucchero hanno la stessa
massa e lo stesso volume?!?...»
L’alunno che pensa questo ha acquisito un concetto difforme di
MOLE
LA CONNESSIONE TRA IL MONDO MACROSCOPICO E QUELLO DELLE MOLECOLE NON È QUINDI SEMPLICE DA COMPRENDERE SOPRATTUTTO PERCHÉ LA NOZIONE DI MOLE NON È SPENDIBILE DAGLI STUDENTI NELLA LORO QUOTIDIANITÀ
Un modo semplice per «sradicare» questa misconcezione sulla mole è l’attività
laboratoriale
Materiali e strumenti occorrenti
Bilancia tecnica
Cilindri graduati e composti liquidi
Vetrini d’orologio e composti solidi
Si determinano i pesi molecolari di alcune sostanze da esaminare:
Hg200,6 uma
Cu 63,6 uma
S32,0 uma
Zn65,4 uma
C12 uma
Si dispongono le sostanze sui vetrini e si effettuano le pesate alla bilancia; si ottiene che:
1 MOLE di sostanze diverse corrisponde a MASSE DIVERSE
Acqua (L)
He (g)
Glucosio (s)
Confrontando anche i volumi si osserva che:
1 MOLE di sostanze diverse occupa VOLUMI DIVERSI
«Un ugual numero di moli di composti differenti contiene lo stesso numero di
molecole pur non avendo la stessa massa o lo stesso volume»
GLI STUDENTI CONCLUDERANNO CHE:
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
Che cos'è un acido?
a) una sostanza che contiene idrogeno e produce ioni H+ in soluzione acquosa
b) uno ione positivoc) una sostanza dannosa per la saluted) una sostanza di esclusivo uso in
laboratorio
Misconcezione: Acidità e tossicità.
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
Che cos'è un acido?
a) una sostanza che contiene idrogeno e produce ioni H+ in soluzione acquosa
b) uno ione positivoc) una sostanza dannosa per la
saluted) una sostanza di esclusivo uso in
laboratorio
Misconcezione: Acidità e tossicità.
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
pH: concentrazione di ioni H+
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
Attività di laboratorio
Misurare il pH di sette sostanze di uso quotidiano con le cartine al tornasole.
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
Attività di laboratorio
Misurare il pH di sette sostanze di uso quotidiano con le cartine al tornasole.
Non sempre riusciamo a percepire gli acidi al gusto ed è per questo che non ci
accorgiamo che gli alimenti sono quasi tutti acidi!
Numero
provetta
REAGENTE RISULTATO:
cartina al tornasole
1 Coca-cola 6→giallo chiaro
2 Vino 4→giallo scuro
3 Banana 5→giallo
4 Fragole 3→arancione
5 Maionese 4→giallo scuro
6 Acqua minerale naturale 7→verde
7 Bicarbonato di sodio 9→blu chiaro
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
4.ACIDA COCA COLA…BUONA!
Gli alimenti che spesso preferiamo sono acidi!
5.ACQUA E SALE.
Definiamo sostanza pura:
a) una qualsiasi porzione di materiab) la materia quando non presenta impuritàc) un tipo di materia che presenta proprietà
fisiche e chimiche caratteristiched) la materia di origine naturale
Misconcezione: sostanza pura e miscela omogenea.
5.ACQUA E SALE.
Definiamo sostanza pura:
a) una qualsiasi porzione di materiab) la materia quando non presenta
impuritàc) un tipo di materia che presenta proprietà
fisiche e chimiche caratteristiched) la materia di origine naturale
Misconcezione: sostanza pura e miscela omogenea.
5.ACQUA E SALE.
Molti alunni confondono le sostanze pure con le soluzioni omogenee, in quanto ad occhio nudo non è possibile distinguere
i componenti della miscela.
5.ACQUA E SALE.
È impossibile distinguere il sale dopo che esso si è solubilizzato in acqua!
5.ACQUA E SALE.Attraverso alcune esperienze di laboratorio aventi come oggetto soluzioni composte da acqua e sale cercheremo di eradicare tale
misconcezione
1. Bollire fino a completa evaporazione dell’acqua.
2. Alla fine del processo sul fondo del recipiente di ebollizione resterà solo il sale.
5.ACQUA E SALE.Attraverso alcune esperienze di laboratorio aventi come oggetto soluzioni composte da acqua e sale cercheremo di eradicare tale
misconcezione
5.ACQUA E SALE.
La sostanza è costituita da due componenti:
l’acqua che è evaporata ed il sale rimasto sul
fondo.
In un miscuglio omogeneo molecole diverse partecipano alla formazione della
sostanza!
Inoltre se aggiungiamo ad un recipiente di acqua in ebollizione del sale l’acqua smetterà di bollire.
Si è formata una nuova specie chimica con proprietà fisiche
(in questo caso la temperatura di ebollizione) diverse
dall’acqua pura!
5.ACQUA E SALE.
6.LATTE SCREMATO.
Il latte è :
a) un miscuglio omogeneob) un miscuglio eterogeneoc) una sostanza purad) un elemento
Misconcezione: miscuglio omogeneo e miscuglio eterogeneo.
6.LATTE SCREMATO
Il latte è :
a) un miscuglio omogeneob) un miscuglio eterogeneoc) una sostanza purad) un elemento
Misconcezione: miscuglio omogeneo e miscuglio eterogeneo.
All’ osservazione macroscopica il latte
sembra rispondere ai requisiti di omogeneità, non essendo possibile distinguere i singoli componente.
omogeneizzato
6.LATTE SCREMATO
87% acqua
zuccheri, sali, vitamine idrosolubili, sostanze azotate non proteiche(in soluzione vera)
proteine, parte dei fosfati e citrati di calcio (in dispersione
colloidale)
lipidi, vitamine liposolubili (in emulsione)
6.LATTE SCREMATO
1. l’osservazione al microscopio mostra distintamente i globuli di grasso immersi nel liquido.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
1. l’osservazione al microscopio mostra distintamente i globuli di grasso immersi nel liquido.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
2. Nel latte appena munto i globuli di grasso sono molto più grandi e tendono a raccogliersi in superficie formando la panna.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
2. Nel latte appena munto i globuli di grasso sono molto più grandi e tendono a raccogliersi in superficie formando la panna.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
Latte scremato!
6.LATTE SCREMATO
I globuli di grasso hanno un diametro medio di 3 micrometri per il latte vaccino e di 1 micrometro per il latte ovino. Pertanto la scrematura del latte, che può essere fatta in laboratorio attraverso la centrifugazione, può allontanare qualsiasi dubbio sulle reali caratteristiche di questo miscuglio
3. La scrematura del latte, che può essere fatta in laboratorio attraverso la centrifugazione, può allontanare qualsiasi dubbio sulle reali caratteristiche di questo miscuglio.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
3. La scrematura del latte, che può essere fatta in laboratorio attraverso la centrifugazione, può allontanare qualsiasi dubbio sulle reali caratteristiche di questo miscuglio.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
Preparazione del campione.
3. La scrematura del latte, che può essere fatta in laboratorio attraverso la centrifugazione, può allontanare qualsiasi dubbio sulle reali caratteristiche di questo miscuglio.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
Preparazione del campione.
Centrifugazione.
3. La scrematura del latte, che può essere fatta in laboratorio attraverso la centrifugazione, può allontanare qualsiasi dubbio sulle reali caratteristiche di questo miscuglio.
6.LATTE SCREMATOAttività di laboratorio.
Sul fondo delle provette restano i globuli di grasso.
Preparazione del campione.
Centrifugazione.
7.”OCCHIO DI BUE”
La cottura dell’uovo è un:
a) fenomeno fisicob) fenomeno chimicoc) cambiamento di volumed) semplice fenomeno di variazione della
forma
Misconcezione: trasformazioni chimiche e trasformazioni fisiche.
7.”OCCHIO DI BUE”
La cottura dell’uovo è un:
a) fenomeno fisicob) fenomeno chimicoc) cambiamento di volumed) semplice fenomeno di variazione della
forma
Misconcezione: trasformazioni chimiche e trasformazioni fisiche.
Le trasformazioni possono essere chimiche o fisiche
7.”OCCHIO DI BUE”
Le trasformazioni possono essere chimiche o fisiche
7.”OCCHIO DI BUE”
Cambia la natura delle sostanze (combustione, precipitazione composto insolubile,
ossidazione di un metallo)
TRASFORMAZIONE CHIMICA
Le trasformazioni possono essere chimiche o fisiche
7.”OCCHIO DI BUE”
NON cambia la natura delle sostanze Il ghiaccio che si scioglie e diventa acqua cambia lo stato di
aggregazione, infatti da solido diventa liquido, ma la materia non cambia, è sempre acqua!
TRASFORMAZIONE FISICA
7.”OCCHIO DI BUE”
TRASFORMAZIONE CHIMICA O FISICA
Nella cottura dei cibi spesso si assiste al processo di denaturazione delle
proteine.
Le proteine sono costituite da un insieme di amminoacidi.
7.”OCCHIO DI BUE”
Nella cottura dei cibi spesso si assiste al processo di denaturazione delle
proteine.
Le proteine sono costituite da un insieme di amminoacidi.
7.”OCCHIO DI BUE”
Gli amminoacidi si legano tra loro formando delle catene che si ripiegano come delle eliche oppure come un gomitolo (proteine globulari).
Le proteine sono immerse in acqua e avvolte su sé stesse secondo un disegno ben preciso (STATO NATIVO): questa è la situazione nell’albume di un uovo crudo.
7.”OCCHIO DI BUE”
Le proteine sono immerse in acqua e avvolte su sé stesse secondo un disegno ben preciso (STATO NATIVO): questa è la situazione nell’albume di un uovo crudo.
7.”OCCHIO DI BUE”
Quando lo scaldiamo o ci versiamo alcol etilico, le molecole cominciano ad “agitarsi” il gomitolo si disfa,la proteina perde il suo stato nativo e si DENATURA!
I gomitoli, una volta srotolati, diventano fili che si legano tra loro intrecciandosi e formando una rete di maglie in cui l’acqua resta intrappolata e conferisce un consistenza “solida ” ma soffice.
7.”OCCHIO DI BUE”
I gomitoli, una volta srotolati, diventano fili che si legano tra loro intrecciandosi e formando una rete di maglie in cui l’acqua resta intrappolata e conferisce un consistenza “solida ” ma soffice.
La cottura dell’uovo provoca la denaturazione termica dell’albumina (proteina
globulare), che si trasforma in una sostanza
solida e bianca.
7.”OCCHIO DI BUE”
