Mario Rippa La nuova chimica di Rippa - I libri che...

Idee per insegnareper competenze

● Programmazione per competenze

● Prove autentiche

● Rubriche di valutazione

● Certifi cazione delle competenze

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Regìstrati su

Mario Rippa

La nuova chimica di Rippaa cura di Roberto Bianco

Dalla struttura atomica alla nomenclatura

La nuova chimica di Rippa

con LABORATORIO DELLE COMPETENZE

Dallastrutturaatomicaallanomenclatura

COMUNICAREUtilizzare la lingua stranieraper i principali scopicomunicativi.

Menu delle competenzeCompetenze a confronto: cosa, dove, come

Asse

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IMPARAREA IMPARARE

COLLABORARE EPARTECIPARE

INDIVIDUARECOLLEGAMENTIE RELAZIONI

RISOLVEREPROBLEMI

AGIRE IN MODOAUTONOMOE RESPONSABILE

COMUNICARE

PROGETTARE

ACQUISIREE INTERPRETARE L’INFORMAZIONE

Osservare, descriveree analizzare fenomeniappartenenti alla realtànaturale e artificialee riconoscerenelle varie formei concetti di sistemae di complessità.

Analizzare qualitativamentee quantitativamentefenomeni legati alletrasformazioni di energiaa partire dall’esperienza.

Essere consapevoledelle potenzialitàdelle tecnologie rispetto alcontesto culturale e socialein cui vengono applicate.

Elaborare un quadro organico dell’argomento e del compito da affrontare; gestire i tempi; riflettere sui propri punti di forza e di debolezza.

Ascoltare e rispettare i diversi punti di vista; confrontarsi positivamente con gli altri; intervenire in modo pertinente.

Mettere in relazione i nodi del problema con il contesto; organizzare i problemi da risolvere; costruire ipotesi sulla soluzione di problemi.

Individuare strategie idonee per la soluzioni di problemi; essere attivi, propositivi e consapevoli rispetto a un problema.

Prendere autonomamente decisioni; assumere responsabilità rispetto a un compito.

Ricercare informazioni all’interno di brevi testi di interesse personale, quotidiano, sociale o professionale; utilizzare in modo adeguato le strutture grammaticali; scrivere correttamente semplici testi su tematiche coerenti con i percorsi di studio.

Comprendere i significati della comunicazione ricevuta e prodotta; usare il lessico specifico.

Progettare un percorso; valutare i risultati raggiunti; utilizzare i saperi disciplinari acquisiti.

Interpretare criticamente le informazioni; distinguere i fatti dalle opinioni.

Versole competenze

Pagine: 15, 33, 38, 84, 102, 136, 141, 147, 161, 175.

Pagine: 21, 33, 38, 66, 90, 114, 175.

Pagine: 48, 51, 58, 90, 114, 132, 175.

Pagine: 15, 21, 51, 58, 66, 128, 136, 161, 169.

Pagine: 102, 107, 147.

Pagine: 28, 48, 107.

Pagine: 15, 48, 51, 58, 84, 128, 132, 141, 161, 169.

Pagine: 21, 33, 38, 66, 84, 90, 102, 114, 128, 132, 136, 147, 169.

Pagine: 107, 141.

Laboratoriodelle competenze

Pagine: 39, 59, 91, 115, 148, 149.

Pagine: 39, 91, 115.

Pagine: 39, 59, 91, 92, 115, 148, 176, 177.

Pagine: 115, 148.

Pagina: 59.

Pagine: 92, 115, 149, 176.

Pagine: 39, 59, 91, 92, 115, 148, 149, 177.

Pagine: 39, 59, 115, 149.

Pagine: 39, 91, 148, 149, 176, 177.

Competenze chiavedi cittadinanza

Competenzedi base Indicatori

Idee per insegnareper competenze

Mario Rippa

La nuova chimicadi Rippaa cura diRoberto Bianco


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Realizzazione editoriale:– Rilettura critica: Fabio Fantini, Stefano Piazzini– Consulenza didattica: Simona Monesi– Progetto grafico: Andrea Pizzirani

Copertina:– Progetto grafico: Roberto Marchetti– Realizzazione: Roberto Marchetti e Francesca Ponti– Immagine di copertina: Oksana Shufrych/Shutterstock

Prima edizione: marzo 2016

Ristampa: prima tiratura

5 4 3 2 1 2016 2017 2018 2019 2020

Zanichelli garantisce che le risorse digitali di questo volume sotto il suo controllo saranno accessibili,a partire dall’acquisto dell’esemplare nuovo, per tutta la durata della normale utilizzazione didatticadell’opera. Passato questo periodo, alcune o tutte le risorse potrebbero non essere più accessibilio disponibili: per maggiori informazioni, leggi my.zanichelli.it/fuoricatalogo

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Questo libro è stampato su carta che rispetta le foreste.www.zanichelli.it/la-casa-editrice/carta-e-ambiente/

Stampa: Fotocromo EmilianaVia Sardegna 30, 40060 Osteria Grande (Bologna)per conto di Zanichelli editore S.p.A.Via Irnerio 34, 40126 Bologna

INDICE

Capitolo 1

La struttura dell’atomo

Verso le competenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1. Il volume nucleare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2. Spettroscopio low cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3. Build a glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4. Orbitali gonfiabili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5. Ordine di riempimento degli orbitali . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Laboratorio delle competenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

A. Storia dei modelli atomici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

B. Scalini quantici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Valutazione delle competenze del capitolo . . . . . . . . 32

Capitolo 2

Struttura elettronicae proprietà periodiche


6. The development of the periodic table . . . . . . . . . . . . . . 34

7. La battaglia navale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

8. Quattro nuovi elementi chimici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38


C. La tavola periodica rotonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

D. Recognize mysterious elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44


Capitolo 3

Legame chimico


9. Biglie e molle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

10. Progetta un quiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

11. La tensione superficiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52


E. Same elements, different substances . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

F. Energia di legame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

G. The covalent bond between two atoms . . . . . . . . . . . . . 60


Capitolo 4

Forma delle molecolee proprietà delle sostanze


12. La forma delle molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

13. Molecule shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

14. Il simile scioglie il simile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68


H. Shape and polarity of molecules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

I. Quale colore è più polare? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74


Capitolo 5

Nomi e formule dei composti chimici


15. Le formule impossibili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

16. Diversi nomi, stessa sostanza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

17. La ruggine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

18. Due ossidi del carbonio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

19. I sali da cucina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86


J. Acque a confronto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

K. Elettronegatività e numeri di ossidazione . . . . . . . . . . 92

L. Traditional and IUPAC names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94


Capitolo 6

Radioattività e reazioni nucleari


20. La potenza del Sole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

21. Datazione delle rocce marziane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

22. Il ghiaccio pesante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Laboratorio delle competenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

M. Radiocarbon dating of the Shroud ofTurin . . . . . . 106

N. La bomba atomica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Valutazione delle competenze del capitolo . . . . . . 110

Prove autentiche

La filtrazione dell’aria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Il cromo cancerogeno e non . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Parigi 2015 - COP 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Certificazione delle competenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Didattica per competenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 4

Le competenze nel libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Programmazione per competenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

La struttura della guida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4La fotocopia di questa pagina è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo

nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testoIdee per insegnare la chimica per competenze con La nuova chimica di RippaDalla struttura atomica alla nomenclatura © Italo Bovolenta editore 2016

La normativa attuale promuove, in linea con il Quadro europeo delle quali-fiche per l’apprendimento permanente, una didattica volta allo sviluppo dicompetenze intese come:

«comprovata capacità di utilizzare conoscenze, abilità e capacità personali,sociali e/o metodologiche in situazioni di lavoro e di studio e nello sviluppoprofessionale e personale. Nel contesto del Quadro Europeo delle Qualifiche lecompetenze sono descritte in termini di responsabilità e autonomia» (cfr. Rac-comandazioni del parlamento Europeo e del Consiglio del 23 aprile 2008).

In altri termini, la competenza è intesa come la capacità di trarre da unarealtà fisica o concettuale complessa un modello che la rappresenti descri-vendone gli aspetti sostanziali e le relazioni funzionali.

Insegnare per sviluppare competenze personali significa spostare l’at-tenzione dell’azione educativa sul significato dell’apprendere, ma anchedell’insegnare.

La figura 1 mostra il quadro delle competenze alle quali si fa riferimen-to: le competenze chiave di cittadinanza e le competenze di base suddiviseper assi culturali (asse dei linguaggi, asse matematico, asse scientifico-tec-nologico, asse storico-sociale) trasversali a tutte le discipline.

Le attività proposte nel libro mirano allo sviluppo delle competenzechiave di cittadinanza, motivando lo studente alla acquisizione delle com-petenze di base e, circolarmente, l’acquisizione delle competenze di baseè strumento fondamentale per realizzare la responsabilità e l’autonomiache caratterizzano le competenze chiave di cittadinanza: in altre parole lacompetenze chiave di cittadinanza e di base si sviluppano su due percorsiparalleli, ma che concorrono a costruirsi a vicenda.

� figura 1Le otto competenze chiavedi cittadinanza e i quattroassi culturali delle compe-tenze di base.

Imparare adimparare

Collaboraree partecipare

Acquisire edinterpretare

l’informazione

Agire in modoautonomo

e responsabile

Individuarecollegamenti

e relazioni

ComunicareProgettare Risolvereproblemi

Costruzione del séCostruzione del sé

nei rapporti con gli altri

Costruzione del séin rapporto con la realtà

naturale e sociale

COMPETENZEdi CITTADINANZA

Assescientifico-tecnologico

Assestorico-sociale

Assedei linguaggi

Assematematico

Suddivise in

COMPETENZEdi BASE

DIDATTICA PER COMPETENZE



In figura 2 vengono riportate tutte le competenze di base, suddivise perasse culturale.

Il libro pone attenzione all’asse scientifico-tecnologico, ma le attivitàpossono rappresentare un’occasione di sviluppo e monitoraggio anche de-gli altri assi culturali: per esempio, l’esposizione di un approfondimento digruppo in ambito chimico può essere un’occasione per impegnare gli stu-denti sull’utilizzo degli ausili informatici e multimediali, sulla capacità diargomentare e di esporre in forma scritta, grafica e orale, o di esporre inlingua straniera, sulla capacità di contestualizzare gli argomenti studiatiin un sistema di regole e nel proprio territorio.

L’intento è quello di proporre al docente le attività da far svolgere alla clas-se, accompagnate dai suggerimenti per il monitoraggio di competenze di cit-tadinanza e scientifiche, correlate tra loro attraverso la rubrica di valutazio-ne. Il docente può sfruttare altresì la rubrica per impostare il monitoraggioanche degli altri assi, per esempio dell’asse dei linguaggi nelle attività CLIL.

� figura 2Le competenze di basesuddivise nei quattro assiculturali.

COMPETENZEdi

BASE

Assematematico

Assedei linguaggi

Assestorico-sociale

Assescientifico-tecnologico

Lo studente padroneggia glistrumenti espressivi ed

argomentativi indispensabili pergestire l’interazione comunicativa

verbale in vari contesti

Lo studente utilizza gli strumentifondamentali per una fruizione

consapevole del patrimonio artisticoe letterario

Lo studente utilizza la linguastraniera per i principali scopi

comunicativi/operativi

Lo studente produce testi inrelazione ai diversi scopi

comunicativi

Lo studente legge, comprende einterpreta testi scritti

Lo studente produce testimultimediali

Lo studente analizzaqualitativamente e

quantitativamente fenomeni legatialle trasformazioni di energia

a partire dall’esperienza

Lo studente osserva, descrive,analizza fenomeni appartenenti alla

realtà naturale e artificiale

Lo studente è consapevole dellepotenzialità delle tecnologie nel

contesto culturale e sociale in cuivengono applicate

Lo studente comprende ilcambiamento e la diversità deitempi storici in una dimensione

diacronica attraverso il confronto fraepoche e in una dimensione

sincronica attraverso il confronto fraaree geografiche e culturali

Lo studente colloca l’esperienzapersonale in un sistema di regole

fondato sul reciprocoriconoscimento dei diritti garantiti

dalla Costituzione a tutela dellapersona, della collettività e

dell’ambiente

Lo studente riconosce lecaratteristiche essenziali del sistemasocio economico per orientarsi nel

tessuto produttivo del proprioterritorio

Lo studente analizza e interpreta datisviluppando deduzioni e

ragionamenti anche con l’ausilio dirappresentazioni grafiche usandoconsapevolmente gli strumenti di

calcolo e le applicazioni informatiche

Lo studente confronta e analizzafigure geometriche individuando

invarianti e relazioni

Lo studente individua le strategieappropriate per la soluzione di

problemi

Lo studente utilizza le tecniche e leprocedure del calcolo aritmetico ealgebrico, rappresentandole anche

sotto forma grafica

DIDATTICA PER COMPETENZE



Le attività proposte nel libro sono volte a sviluppare autonomia e responsa-bilità nello studente in situazioni di compito reale, partendo spesso da casidi interesse scientifico attuali. Nelle attività, modulate con diversi gradi didifficoltà, lo studente deve utilizzare conoscenze e abilità acquisite, in am-bito anche non necessariamente chimico, per risolvere il problema posto.

Per raggiungere tale risultato, il libro si rinnova, ponendosi nel contestodidattico e normativo attuale, come si evince dalla figura 3.

� figura 3Il contesto normativo edidattico in cui si inserisceil libro.

Infatti, le attività proposte mirano allo sviluppo di conoscenza, compren-sione, applicazione, analisi, valutazione e creazione, diversificando l’offertaper docenti e studenti con:1. esercizi di comprensione e applicazione di quanto appreso;2. semplici esperimenti con materiali economici e facilmente reperibili;3. costruzione di modelli della realtà;4. realizzazione e interpretazione di grafici e schemi;5. giochi didattici individuali o in piccoli gruppi;6. attività di cooperative learning;7. lavori di gruppo;8. attività di tipo flipped classroom;9. realizzazione di elaborati: presentazioni, poster, infografiche, video,

quiz, timeline;10. simulazioni di dibattito con ruoli.

Le attività, che possono sembrare ludiche, sono invece simulazioni direaltà, nelle quali, tramite lo stratagemma del gioco o della collaborazio-ne tra pari, lo studente è stimolato a richiamare quanto ha già appreso,oppure a ricercare informazioni utili per portare a termine il compito.

Inoltre, in diverse attività, si presta particolare attenzione all’introdu-zione dell’ausilio tecnologico nella didattica, in linea con le indicazioni mi-nisteriali del Piano Nazionale Scuola Digitale 2015: per portare a termineil compito assegnato, gli studenti devono avvalersi di ricerche mirate inInternet per integrare le informazioni reperibili sul libro, oppure devonorealizzare un grafico o un elaborato multimediale, avvalendosi di risorse ewebapp dedicate accessibili da computer, tablet o smartphone.

Alla fine di ogni capitolo vengono presentati i Laboratori, che invitano lostudente a rielaborare quanto appreso, a volte in ottica CLIL.

COMPETENZE

LaNUOVA CHIMICA

di RIPPA

guardaalla didattica per

PNSDCLIL

offre attivitàpresta

attenzione al

LE COMPETENZE NEL LIBRO



Vengono infatti proposti esercizi o attività volti a sviluppare le abilitàcognitive, d’apprendimento, di comunicazione, con particolare riferimentoalla terminologia e alla grammatica in lingua inglese: produzioni di ela-borati frutto di una ricerca, esercizi di inserimento di vocaboli nel testo( fill in the blanks), corrispondenza tra vocabolo e definizione (matching),scelta multipla (multiple choice), etichettatura (labeling), costruzione dimappe o di glossari.

Il libro fornisce diversi strumenti per la didattica finalizzati allo svilup-po delle competenze.

1. Le schede verso le competenze alla fine delle unità nei capitoli del testo.Nelle schede si presentano attività che il docente può far svolgere aglistudenti autonomamente o in piccoli gruppi di 4 componenti al massi-mo. Le attività proposte variano dalla comprensione di un breve testoscientifico alla restituzione di un risultato in forma analitica o grafica,dalla costruzione di un modello semplice che simula un sistema o un fe-nomeno naturale, alla realizzazione di un esperimento «casalingo» conmateriali economici e facilmente reperibili, fino alla progettazione e alcollaudo di giochi di ruolo e quiz, inerenti agli argomenti trattati.

2. Il laboratorio delle competenze alla fine dei capitoli. Nel laboratorio sipropone una serie di attività, che gli studenti possono sostenere indi-vidualmente o in piccoli gruppi e che consentono al docente di valuta-re le competenze di cittadinanza e di base in una situazione in cui cisi attende la produzione di un elaborato cartaceo, materiale, digitale oorale, in lingua italiana o inglese.

3. Le prove autentiche per la verifica finale. Queste prove verificano l’ac-quisizione delle competenze di base scientifico-tecnologiche sugli argo-menti di chimica trattati. Nella sezione Prove autentiche di questa guidasono forniti la descrizione delle prove corredate di suggerimenti didatti-ci, le soluzioni e i commenti alle domanda poste.

4. La rubrica di valutazione per ciascuna attività delle schede Verso lecompetenze, Laboratorio delle competenze e Prove Autentiche. Ciascunarubrica di valutazione mette in relazione le competenze per ogni attivi-tà con i relativi indicatori e i descrittori dei livelli di competenza. Le ru-briche sono uno strumento di valutazione della comprensione dell’argo-mento, della qualità degli elaborati e delle prestazioni di ciascuno stu-dente, nell’ottica di prestare attenzione non soltanto al risultato finale,ma soprattutto al processo di apprendimento. La verifica dell’acquisizio-ne delle conoscenze puntuali è demandata alle tradizionali prove, oralee scritta. Per indicare il livello di competenza di ogni indicatore si uti-lizzano la terminologia e la simbologia riportate nella tabella in basso.Nella rubrica di valutazione il docente deve inserire nell’ultima colonnail simbolo del livello di competenza raggiunto dal singolo studente.

Livello Simbolo

Non raggiunto N

Base B

Intermedio I

Alto A




Qualora la competenza fosse osservata contestualmente su due indica-tori, il docente ne valuterà il livello globale: se per esempio, in una atti-vità viene valutata la competenza imparare ad imparare tramite l’osser-vazione di due indicatori, possono verificarsi i seguenti casi:

Competenza Indicatore Livelli

Imparare

ad imparare

Lo studente elabora un quadro organico dell’argomento preso

in esame/

del compito da affrontare

N N N B B I A

Lo studente gestisce in maniera adeguata

i tempi di realizzazioneB I A I A A A

Livello globale N B I B I I A

Se i due indicatori differiscono di un livello, si attribuisce quello più bas-so (prima, quarta e sesta colonna).Se i due indicatori differiscono di due o tre livelli, si attribuisce il livelloinferiore a quello più alto (seconda, terza, quinta colonna).Se i due indicatori coincidono, si attribuisce il livello scelto (settima co-lonna).La suddivisone in quattro livelli si inquadra nell’ambito del monitorag-gio e della successiva certificazione delle competenze sviluppate dallostudente, pertanto non si consiglia di valutare con la consueta scala divoti in decimi, ma il docente può modificare i livelli in quattro fasce divoti in decimi, come suggerito di seguito:

Livello Fascia di voto

Non raggiunto < 5

Base 5 - 6

Intermedio 7 - 8

Alto > 8

Il livello base viene interpretato come la fascia di voti da 5 a 6, conside-rando il livello base non necessariamente equivalente alla sufficienza.Le competenze riportate nella prima colonna della rubrica di valutazionefanno riferimento alle diverse fasi del procedimento nella scheda per ildocente (fase 1, fase 2, ...).Come esempio si consulti a pagina 17, la rubrica di valutazione dell’atti-vità «Il volume nucleare» dell’unità 1 del capitolo 1. La valutazione del-le attività può essere condivisa con i colleghi di altri ambiti disciplinarie comunque rappresenta il punto di partenza per poter procedere allacompilazione della scheda di certificazione delle competenze.

5. La certificazione delle competenze posta alla fine di tutte le schede. Lacertificazione delle competenze richiede la compilazione da parte deldocente di una scheda riassuntiva (vedi pagina 124) degli esiti del moni-toraggio delle competenze, valutate per ciascuna attività del capitolo,.Dopo i moduli di certificazione relativi ad ogni capitolo, è presente unmodulo, sul quale si possono riportare i livelli delle singole attività pre-senti nei capitoli. In alternativa il docente può compilare direttamente ilmodulo complessivo, per avere un quadro immediato delle proprie valu-tazioni.




Il docente deve inserire nelle relative celle i livelli di competenza rag-giunti dallo studente per ogni attività, utilizzando la stessa simbologiagià impiegata per la rubrica di valutazione.Nell’ultima riga della tabella è possibile riportare il livello finale raggiun-to per ciascuna competenza, in funzione degli esiti del monitoraggio del-le singole attività proposte. Il livello finale rappresenta un livello di sin-tesi che, si suggerisce, prenda in esame due ulteriori criteri: l’andamentonel tempo e il peso delle singole valutazioni dei livelli raggiunti dallostudente in quella competenza. Per esempio, se lo studente ha svolto treattività, che lo hanno impegnato nella collaborazione e partecipazione inun gruppo di coetanei, proponiamo alcuni casi possibili:

Capitolo Attività Collaborare e partecipare

1

La struttura

dell’atomo

1. Il volume nucleare A B I I A A I I

2. Spettroscopio low cost A I B N I B B N

LABORATORIO

A. Storia dei modelli atomiciA A A A B I I I

Livello finale A A I B B I I I

Se l’andamento è costante, si attribuisce il livello raggiunto (prima co-lonna).Se l’andamento mostra un miglioramento dei risultati:– se il miglioramento è progressivo, si attribuisce l’ultimo livello rag-

giunto (seconda colonna);– se il miglioramento è discontinuo, con una lieve flessione centrale, si

decrementa il livello finale di uno (terza colonna);– se il miglioramento è discontinuo, con una netta flessione centrale o

più flessioni, si decrementa il livello finale di due (quarta colonna).Se l’andamento mostra un peggioramento dei risultati:– se il peggioramento è progressivo, si attribuisce l’ultimo livello (quinta

colonna);– se il peggioramento è discontinuo, con una progressione finale che

non riesce a colmare il calo avvenuto, si attribuisce l’ultimo livelloraggiunto (sesta colonna);

– se il peggioramento è discontinuo, con una progressione finale checolma il calo avvenuto, si attribuisce l’ultimo livello raggiunto (setti-ma e ottava colonna).




La programmazione per competenze è strutturata come schema apertoper agevolare il raccordo con le altre discipline nella certificazione finale.

La programmazione fa riferimento al menu delle competenze riportatoin seconda di copertina di questa guida e del libro di testo. Per le attivitàdelle schede verso le competenze, del laboratorio delle competenze di ognicapitolo e per le prove autentiche proposte in questa guida, vengono indi-cate le relative competenze con i propri indicatori e gli Obiettivi Specificidell’Apprendimento (OSA), cioè le conoscenze fondamentali dell’argomento.

A ogni capitolo del libro corrisponde una programmazione per compe-tenze presentata in una tabella a quattro colonne:1. la prima colonna riporta gli OSA, ossia le conoscenze fondamentali rela-

tive all’argomento;2. la seconda colonna le competenze coinvolte;3. nella terza colonna sono elencati gli indicatori osservabili, che costitui-

scono il riferimento concreto della competenza;4. la quarta colonna riporta le schede verso le competenze e le prove del la-

boratorio delle competenze presenti nel testo.

Gli schemi di programmazione delle schede verso le competenze e labo-ratorio delle competenze ripercorrono, seguendo l’ordine dei capitoli, i con-tenuti del testo.

Le tabelle per la programmazione di percorsi per competenze sono statecostruite su una griglia che correla le competenze e i loro indicatori all’am-bito disciplinare e alle attività per verificarne il grado di padronanza daparte dello studente.

Gli OSA sono collegati agli indicatori che rappresentano un’importantetraccia per la preparazione di prove per la verifica dell’acquisizione di co-noscenze e abilità finalizzate al raggiungimento delle competenze di basescientifico-tecnologiche e degli altri assi.

Diventa così più agevole focalizzare le situazioni di apprendimento e icriteri per valutare la crescita e le difficoltà degli studenti.

PROGRAMMAZIONE PER COMPETENZE



LA STRUTTURA DELLA GUIDA

Capitolo

1

Istruzioniper l’utilizzo

Il volumenucleare

16

Rubricadi valutazione

Il volumenucleare

17

Versole competenze

15


Spettroscopiolow cost

18



19


Builda glossary

20


Builda glossary

21


Orbitaligonfiabili

22


Orbitaligonfiabili

23


Ordine di riempimentodegli orbitali

24


Ordine di riempimentodegli orbitali

25


27


Storia deimodelli atomici

28


Storia deimodelli atomici

29


Scaliniquantici

30


Scaliniquantici

31

Valutazionedelle competenze

del capitolo

32

Certificazionedelle competenze

124

Capitolo

2


The developmentof the Periodic Table

34


The developmentof the Periodic Table

35

Versole competenze

33


La battaglianavale

36


La battaglianavale

37


Quattro nuovielementi chimici

38



39


41


La Tavola periodicarotonda

42



43


Recognizemysterious elements

44


Recognizemysterious elements

45


del capitolo

46


124



Capitolo

4


La formadelle molecole

64



65

Versole competenze

63


Moleculeshapes

66


Moleculeshapes

67


Il similescioglie il simile

68



69


71


Shape and polarityof molecules

72



73


Quale coloreè più polare?

74



75


del capitolo

76


124

Capitolo

3


Biliee molle

48


Biliee molle

49

Versole competenze

47


Progettaun quiz

50


Progettaun quiz

51


La tensionesuperficiale

52



53


55


Same elements,different substances

56


Same elements,different substances

57


Energiadi legame

58


Energiadi legame

59


The covalent bondbetween two atoms

60


The covalent bondbetween two atoms

61


del capitolo

62


124




Capitolo

5


Le formuleimpossibili

78



79

Versole competenze

77


Diversi nomi,stessa sostanza

80



81


La ruggine

82


La ruggine

83


Due ossididel carbonio

84



85


I salida cucina

86


I salida cucina

87


89


Acquea confronto

90


Acquea confronto

91


Elettronegatività enumeri di ossidazione

92


Elettronegatività enumeri di ossidazione

93


Traditionaland IUPAC names

94



95


del capitolo

96


124

Capitolo

6


La potenzadel Sole

98


La potenzadel Sole

99

Versole competenze

97


Datazionedelle rocce marziane

100


Datazionedelle rocce marziane

101


Il ghiacciopesante

102


Il ghiacciopesante

103


105


Radiocarbon datingof the Shroud of Turin

106


Radiocarbon datingof the Shroud of Turin

107


La bombaatomica

108


La bombaatomica

109


del capitolo

110


124





Schedaper lo studente

La filtrazionedell’aria

112-113



114



115


Cromo cancerogenoe non

116-117



118



119


Parigi 2015 -COP 21

120-121


Parigi 2015 -COP 21

122


Parigi 2015 -COP 21

123


124

Proveautentiche

La fotocopia di questa pagina è autorizzata ai soli fini dell’utilizzonell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo

Idee per insegnare la chimica per competenze con La nuova chimica di RippaDalla struttura atomica alla nomenclatura © Italo Bovolenta editore 2016

15

OSA (conoscenze) Competenze Indicatori Schede

Atomo e quantidi energia

Risolvereproblemi

Lo studente individua strategieper la risoluzione dei problemi

Il volumenucleare

Impararead imparare

Lo studente elabora un quadro organicodell’argomento preso in esame

Lo studente gestisce in maniera adeguatai tempi di realizzazione

ComunicareLo studente comprende i significati e la natura

della comunicazione ricevuta e prodotta

Il modello atomicodi Bohr


Lo studente ascolta e rispetta diversi punti di vista


Lo studente interviene in modo pertinente

Progettare

Lo studente delinea un percorso funzionale agli obiettiviposti e assunti, individuando ostacoli e risorse

Lo studente valuta i risultati che ha raggiunto

Risolvereproblemi

Lo studente individua strategieper la risoluzione dei problemi

Il modelloquantomeccanico:

orbitali e numeri quantici

Utilizzare la linguastraniera per i

principali scopicomunicativi

Lo studente utilizza in modo adeguato le strutturegrammaticali

Build a glossaryLo studente scrive correttamente semplici testi su

tematiche coerenti con i percorsi di studio

Il modelloquantomeccanico:

orbitali enumeri quantici

Progettare


Orbitaligonfiabili

Lo studente utilizza in modo efficacei saperi disciplinari acquisiti

Impararead imparare




Lo studente si confronta positivamente con gli altri

Ordine e regoledello spazio orbitale

Progettare


Ordinedi riempimento

degli orbitali


Risolvereproblemi

Lo studente individua strategie per la risoluzionedei problemi



La struttura dell’atomo 1Capitolo

VERSO LE COMPETENZE

1 La struttura dell’atomo

16

VERSO LE COMPETENZE



ScopoVerificare che il volume atomico sia quasi del tutto vuoto, perché il nucleo occupa un volume centrale molto piccolo rispet-to all’intero atomo. La proposta didattica parte dall’analisi di un testo di divulgazione scientifica per verificare attraverso uncalcolo numerico la correttezza dell’ipotesi suggerita nel testo.

Difficoltà

PrerequisitiCalcolo del volume di una sfera, notazionescientifica, calcolo percentuale.

DurataFase 1: 1/2 h a casa di realizzazione.Fase 2: 1/2 h in classe di confronto.

QuandoPrima, durante o dopo la trattazione delmodello atomico di Rutherford.

Prima dell’attivitàPresentare l'attività alla classe e assegnareper compito l'attività individuale.

Materiale occorrentePer ogni studente:- quaderno,- calcolatrice.

Bibliografia e sitografiaDaniele Gasparri, Nella mente dell’Universo,Create Space Independent PublishingPlatform, 2013.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe la lettura dell’estratto riportato nella scheda apagina 15 del libro di testo, e la successiva risoluzione del quesito posto inclasse o a casa. Far notare alla classe che l’estratto fornisce i dati necessari:la misura del raggio di un atomo di idrogeno e del protone, l’unica particellapresente nel suo nucleo.Fase 2. Svolto il calcolo, gestire un confronto in classe sui procedimenti uti-lizzati per la risoluzione, sui risultati ottenuti e sulla eventuale conferma diquanto letto circa il volume atomico e nucleare.

Soluzioni1. Il volume di una sfera di raggio r è 4/3 r3. Il volume dell’ato-

mo di idrogeno è 4/3 (5,3 · 10–11 m)3. Il volume del nucleo dell’a-tomo di idrogeno è 4/3 (1 ·10–15 m)3. Il rapporto tra i due volumi è4/3 (5,3 ·10–11 m)3 /4/3 (1 ·10–15 m)3, cioè (5,3 ·10–11 m)3 / (1 ·10–15 m)3

= 150 ·10–33 / 1 · 10–45 = 1,5 · 10–14. Il volume occupato dal nucleo è circaun centomiliardesimo di quello occupato dall’atomo. Appare ragionevoleaffermare che l’atomo di idrogeno è praticamente vuoto.

2. Una lamina d’oro bombardata da particelle lascia passare la maggiorparte delle particelle e solamente una piccola parte è deviata o respinta.Questo dato conferma che la massa dell’atomo di oro è concentrata nelnucleo, che occupa un volume estremamente piccolo rispetto al volumedell’intero atomo. Solamente le poche particelle che colpiscono o sfio-rano il nucleo sono deviate o respinte, mentre la maggior parte attraversa-no il volume nucleare indisturbate.

3. Il modello atomico di Thomson sembra più adatto a rappresentare le pro-prietà della materia che sperimentiamo ogni giorno, poiché entriamo incontatto con corpi duri e impenetrabili. I dati sperimentali rivelano peròche il comportamento della materia è meglio descritto dal modello ato-mico di Rutherford, a riprova che le interpretazioni affrettate dei dati sen-soriali possono facilmente trarre in inganno, se non sono adeguatamentesorrette da verifiche sperimentali.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre come ab-bia operato e riportare sulla rubrica di valu-tazione le proprie osservazioni sugli indica-tori proposti; ripetere le operazioni di valu-tazione per ogni studente interpellato.La rubrica può essere compilata anche in unsecondo momento, se si è impegnati a mo-derare un confronto in classe che coinvolgeinterventi e opinioni di diversi studenti. Infi-ne riportare l’esito della valutazione nel mo-dulo Certificazione delle competenze.

Sviluppi e approfondimentiL’attività si conclude con una conferma controintuitiva: vale a dire che lamateria, che appare piena ai nostri sensi, è in realtà costituita da unità perlo più vuote. Non sarà la prima volta che nello studio della struttura ato-mica si arriverà a conclusioni controintuitive (si pensi all’ipotesi della quan-tizzazione energetica di Planck). Può essere utile far riflettere gli studentisull’inganno che i nostri sensi spesso ci forniscono e sull’importanza dellascala di riferimento. L’osservazione e l’esperimento, elementi di partenzadel processo di costruzione del sapere scientifico, non sono così facili daeseguire e richiedono interpretazioni astratte spesso ardite. Un approfondi-mento sulla storia della scienza potrebbe proprio riguardare scoperte/teo-rie controintuitive come il principio di inerzia di Galileo, l’esperimento diYoung della doppia fenditura, la teoria di Planck, la relatività di Einstein.

1. Il volume nucleare

Istruzioni per l’utilizzo

1La struttura dell’atomo

17

VERSO LE COMPETENZE



nome ………………………………………………………………………… cognome ………………………………………………………………………… classe ………………………… data …………………………………

Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato

Non raggiunto Base Intermedio Alto

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se 1

)

Lo studenteindividua

strategie per larisoluzione dei

problemi

Lo studente utilizzauna strategianon correttaper risolverel’esercizio.

Lo studenteutilizza una

strategia correttacon qualcheimprecisioneper risolverel’esercizio.

Lo studente utilizzauna strategia

correttaper risolverel’esercizio.


efficaceper risolverel’esercizio.

Imp

ara

rea

dim

pa

rare

(fa

si 1

-2)

Lo studenteelabora un

quadro organicodell’argomentopreso in esame

Lo studente non haun quadro chiaroper organizzare

e spiegarele informazioni

sui volumi.

Lo studenteha un quadro chiaro

per raccoglierele informazioni

sui volumi.

Lo studenteha un quadro

completoper raccoglierele informazioni

sui volumi.

Lo studenteha un quadroapprofondito

per raccoglierele informazioni

sui volumi.

Lo studentegestisce in

maniera adeguatai tempi di

realizzazione

Lo studentenon rispetta la

scadenza.

Lo studente tendea ritardare, ma

consegna entro iltermine.

Lo studente di solitousa bene il tempo,

ma ha ritardasu una consegna.

Lo studente usabene il tempo

per rispettare laconsegna entro la

scadenza.

Co

mu

nic

are

(fa

se 2

)

Lo studentecomprende i

significati e lanatura della

comunicazionericevuta eprodotta

Le spiegazionidello studente nondimostrano molta

comprensionedel modello di

Rutherford.

Le spiegazioni dellostudente indicano

una sostanzialecomprensionedel modello di

Rutherford.


una correttacomprensionedel modello di

Rutherford.

Le spiegazioni dellostudente indicanouna comprensione

approfonditadel modello di

Rutherford.


Rubrica di valutazione


18

VERSO LE COMPETENZE



ScopoQuesta proposta didattica vuole arricchire il quadro teorico del capitolo con una attività laboratoriale e di ricerca. Lo scopo

è costruire uno spettroscopio e con esso analizzare gli spettri di emissione di diverse fonti luminose per risalire agli elementi

chimici presenti. Il lavoro si completa con una ricerca in Internet circa l’uso della spettroscopia in astronomia, per stimolare

negli studenti un importante collegamento tra le due branche della scienza.

Difficoltà

PrerequisitiTeoria quantistica di Planck e differenza tra

le diverse tipologie di spettri (continuo, di

emissione, di assorbimento).

DurataFase 1: 1 h a casa di visione e reperimento

materiale.

Fase 2: 1 h in classe di realizzazione.

Fase 3: 1 h a casa di ricerca.

Fase 4: 1/2 h in classe di confronto.

QuandoPrima, durante o dopo la trattazione della

radiazione elettromagnetica.

Prima dell’attivitàDividere la classe in gruppi e assegnare

l'attività, chiedendo di procurarsi il

materiale occorrente.

Materiale occorrentePer ciascun gruppo:

- cartoncino,

- CD rom,

- nastro adesivo da pacchi,

- nastro adesivo di carta,

- forbici,

- un tubo di cartone (per esempio il tubo di

un rotolo di carta assorbente da cucina).

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe la visione a casa del video «Laboratorio sempli-

ce - Spettroscopia chimica» di Bovolenta-Reinventore. Commentare insie-

me il video e discuterne i contenuti teorici.

Al termine dividere la classe in gruppi di 2÷3 studenti; assegnare come

compito a ciascun gruppo di procurare il materiale descritto nel video, ne-

cessario per svolgere l’attività, per un giorno prefissato.

Fase 2. Osservare in classe la realizzazione dello spettroscopio da parte dei

gruppi, secondo la procedura illustrata nel video.

Fase 3. Chiedere ai gruppi di continuare ad utilizzare lo spettroscopio a ca-

sa, completando tutte le consegne.

Fase 4. I gruppi relazionano in classe sui risultati della loro indagine, spie-

gando i dati ottenuti con lo strumento e quanto emerso dalla ricerca in In-

ternet. Discutere i punti di forza e di debolezza emersi.

Soluzioni1. Una sostanza in determinate condizioni, per esempio riscaldata o eccita-

ta da un flusso di corrente elettrica, emette uno spettro continuo carat-

teristico. La lunghezza d’onda del picco di emissione max è inversamente

proporzionale alla temperatura T in kelvin della sostanza. Questa legge,

nota come legge di Wien, è espressa dalla relazione:

max · T = K

dove la costante K è determinata sperimentalmente e vale 2,9·10–3 m·K.

2. La sostanza solida (presente nella candela, nelle diverse lampadine, nel

sale in alcool etilico, nel lampione) emette uno spettro continuo, che pe-

rò nel nostro spettroscopio low cost incontra atomi che assorbono ra-

diazioni di opportuna lunghezza d’onda, producendo righe scure e quindi

uno spettro discreto, discontinuo.

3. Gli spettri delle stelle non sono tutti uguali, in quanto la temperatura

della superficie e la composizione chimica dell’atmosfera stellare variano

da una stella all’altra. In base al loro spettro le stelle sono classificate in

classi spettrali. Le classi spettrali sono sette e vengono indicate utilizzan-

do le lettere dell’alfabeto: O, B, A, F, G, K, M. Le stelle con la stessa tem-

peratura fanno parte della stessa classe spettrale. Il Sole fa parte della

classe G, dove sono classificate tutte le stelle gialle con una temperatura

superficiale di circa 6 000 K.

4. Gli spettri di emissione delle stelle, come scoprì il matematico e fisico te-

desco Gustav Robert Kirchhoff nel 1859, sono parzialmente assorbiti da

atomi presenti nell’atmosfera stellare fredda, producendo righe nere che

«rompono» la continuità della radiazione luminosa, pertanto si parla di

spettro di assorbimento.

ValutazioneOsservare le modalità operative e invitare i

gruppi ad esporre il procedimento e i risul-

tati dell’approfondimento richiesto; quindi

riportare sulla rubrica di valutazione le pro-

prie osservazioni sulla base degli indicato-

ri presenti. La rubrica può essere compilata

anche in un secondo momento se si è im-

pegnati a moderare un confronto in classe.

Una volta compilata la rubrica, riportare l’e-

sito della valutazione nel modulo Certifica-

zione delle competenze.

2. Spettroscopio low cost



19

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re(f

asi

1e

2)

Lo studenteascolta e rispetta

diversi punti divista

Lo studenteascolta, condividee sostiene gli sforzi

degli altrisolo raramente.

Lo studente ascolta,condivide e sostienegli sforzi degli altri,ma a volte provoca

divergenze.

Lo studente ascolta,condivide e sostienegli sforzi degli altri

abitualmente.

Lo studenteascolta, condividee sostiene gli sforzidegli altri. Favorisceil clima per lavorare

bene insieme.

Lo studenteinterviene in

modo pertinente

Lo studente èspesso distratto e

assente.

Lo studente èoccasionalmente

distratto maqualche volta

interviene in modopertinente.

Lo studente èconcentrato

sul compito einterviene quasisempre in modo

pertinente.

Lo studente èconcentrato

sul compito einterviene

in modo semprepertinente.

Pro

ge

tta

re(f

asi

2e

3)

Lo studentedelinea unpercorso

funzionaleagli obiettivi

posti e assunti,individuando

ostacoli e risorse

Lo studente fornisceuna descrizione

scadente diprogettazione,costruzione ecollaudo dellospettroscopio.


abbastanzadettagliata diprogettazione,costruzione,

collaudo, modifichedello spettroscopio.


completa diprogettazione,costruzione,

collaudo, modifichedello spettroscopio.



collaudo, modifichedello spettroscopio

e riflessioni sustrategie e risultati.

Lo studentevaluta i risultati

che ha raggiunto

Lo studente nonvaluta l’esecuzione,

che apparedisattenta o

imprecisa. Moltidettagli vanno

corretti.

Lo studente eseguecorrettamente,

seguendo laprocedura, maavrebbe potutomigliorare 3÷4

dettagli.


seguendo laprocedura, maavrebbe potutomigliorare 1÷2

dettagli.

Lo studente eseguecon grande cura

lo spettroscopio: ilrisultato è chiaro,

attraente e rispettai requisiti.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se 4

)



problemi

Manca larisoluzione dei

problemi, ilcollaudo o lacorrezione

degli spettri.

Alcune evidenzedi risoluzione dei

problemi, collaudoe correzionedegli spettri.

Chiara evidenzadi risoluzione dei

problemi, collaudoe correzionedegli spettri.

Chiara evidenzadi risoluzione dei

problemi, collaudoe correzionedegli spettri

basati su dati oprincipi scientifici.





20

VERSO LE COMPETENZE



ScopoQuesta attività permette allo studente di esercitare ed utilizzare le proprie competenze linguistiche in inglese per individua-

re le parole chiave di un testo scientifico e costruire, a seguito della loro individuazione, un glossario di riferimento.

Difficoltà

PrerequisitiIl dualismo onda-particella.

Il Principio di Indeterminazione.

DurataFase 1: 10 minuti in classe di assegnazione

del compito.

Fase 2: 1 h in classe o a casa di realizzazione.


QuandoDurante la trattazione degli orbitali.

Prima dell’attivitàNon sono necessarie attività preparatorie

specifiche.

Materiale occorrentePer ogni studente:

- dizionario;

- quaderno.

Bibliografia e sitografiahttp://www.chem.ucla.edu/dept/Faculty/

scerri/pdf/Orbitals_NOT_Obs.pdf.

ProcedimentoFase 1. Assegnare alla classe il compito di leggere il testo proposto (o farlo

leggere come compito a casa).

Fase 2. Al termine della lettura richiedere a ciascuno studente di indivi-

duare quelle che ritiene essere le parole chiave del brano, di appuntarle sul

quaderno e di costruire un glossario di riferimento in lingua. Nel caso di

un compito per casa, gli studenti possono aiutarsi ricercando informazioni

di approfondimento in Internet, per dare la corretta definizione alle parole

chiave scelte.

Fase 3. Svolto l’esercizio in classe o come compito a casa, correggerlo invi-

tando uno o due studenti a gestire la correzione e moderare gli interventi

dei compagni di classe.

ValutazioneInvitare lo studente ad esporre come abbia operato e riportare sulla rubrica

di valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; ripetere le

operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.

La rubrica può essere compilata anche in un secondo momento, se si è im-

pegnati a moderare un confronto in classe che coinvolge interventi e opi-

nioni di diversi studenti.

Infine riportare l’esito della valutazione nel modulo Certificazione delle

competenze.

Sviluppi e approfondimentiL’attività permette di evidenziare, attraverso il confronto degli elaborati,

come le parole chiave scelte non risultino necessariamente le stesse per

tutti, a conferma della possibilità di più chiavi di lettura di un testo; al con-

trario è importante che emerga una uniformità nella definizione data nel

glossario per una certa parola-chiave. Può essere utile aprire un dibattito

sui criteri da adottare per la costruzione di un glossario rigoroso.

3. Build a glossary



21

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Uti

lizz

are

la

lin

gu

a s

tra

nie

rap

er

ip

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i(f

ase

2)

Lo studenteutilizza in modo

adeguatole strutture

grammaticali

Lo studentecommette molti

errori grammaticali,di ortografia o dipunteggiatura.

Lo studentecommette alcuni

errori grammaticali,di ortografia o dipunteggiatura.

Lo studentecommette quasi

nessun erroregrammaticale,

di ortografia o dipunteggiatura.

Lo studentenon commettenessun erroregrammaticale,

di ortografia o dipunteggiatura.

Lo studente scrivecorrettamentesemplici testisu tematichecoerenti con i

percorsi di studio

Lo studente utilizzadiverse frasi non

corrette.

Lo studenteutilizza un lessicoappropriato ma

essenziale.

Lo studenteutilizza un lessicoabbastanza riccoe quasi sempre

appropriato.

Lo studenteutilizza un lessico

appropriato e ricco.


3. Build a glossary



22

VERSO LE COMPETENZE



ScopoIl lavoro consiste nella ricostruzione, attraverso palloncini modellabili, degli orbitali s, p, d e f rispettandone il più possibile la

forma e le dimensioni. L’attività, semplice e intuitiva, ha lo scopo di aiutare gli studenti nella visualizzazione del concetto di

orbitale e quindi della struttura dell’atomo secondo il modello quantomeccanico.

Difficoltà

PrerequisitiConcetto di orbitale e sua diversa

caratterizzazione (energia, forma,

orientamento) sulla base dei numeri

quantici.

DurataFase 1: 1 h in classe di realizzazione.



QuandoDopo la trattazione degli orbitali.


l'attività, chiedendo loro di procurarsi il



- palloncini modellabili di 4 colori diversi.

ProcedimentoFase 1. In classe, concordare il colore dei palloncini modellabili da abbinare a

ciascun orbitale partendo dalle immagini del libro di testo. Osservare le fasi

di realizzazione dei gruppi.

Fase 2. Gli studenti in gruppo rispondono alle domande poste nella scheda,

aiutandosi con una ricerca in Internet.

Fase 3. Svolto il compito, far presentare ai gruppi gli orbitali nel corretto or-

dine di livello energetico e discutere su punti di forza e di debolezza emersi.

Soluzioni1. No, al contrario, l’interpretazione probabilistica consente di ampliare lo

studio dei fenomeni anche al di là di quelli descritti da leggi deterministi-

che.

2. Ci si può attendere il comprensibile esempio sull’incertezza di essere sot-

toposti a verifica prima di arrivare a scuola, ma potrebbe emergere qual-

che spunto didattico interessante, dalle combinazioni alleliche che de-

terminano un certo fenotipo ai tentativi di cercare fortuna con il gioco di

azzardo.

ValutazioneRiportare sulla rubrica di valutazione le proprie osservazioni sulla base degli

indicatori presenti. La rubrica può essere compilata anche in un secondo mo-

mento se si è impegnati a moderare l’esposizione dei gruppi e la discussione.

Una volta compilata la rubrica, riportare l’esito della valutazione nel modulo

Certificazione delle competenze.

Sviluppi e approfondimentiIl concetto di orbitale è il risultato del principio di indeterminazione. Dai

risultati determinati della meccanica e dinamica classica si approda a dati

probabilistici, non per questo meno informativi. L’attività può costituire lo

spunto per discutere dell’importanza dei modelli probabilistici nella scienza

moderna, dalle prime applicazioni, osteggiate da molti scienziati (si pensi

all’affermazione di Einstein: «Dio non gioca a dadi»), al moderno impiego

non solo nella fisica ma in economia o nella biologia, dove la variabilità dei

sistemi indagati è tale da renderli imprescindibili.

4. Orbitali gonfiabili



23

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re(f

asi

1-3

)




ostacoli e risorse


scadente diprogettazione e

costruzione degliorbitali.


abbastanzadettagliata di

progettazione ecostruzione degli

orbitali.


completa diprogettazione,

costruzione degliorbitali ed eventuali

modifiche.



eventuali modifichee riflessioni sui

risultati.

Lo studenteutilizza in modoefficace i saperi

disciplinariacquisiti

I modelli hannopoco o nulla a che

fare congli orbitali.

I modellisi riferiscono

agli orbitali, manon vengono forniti

dettagli.

I modellisi riferisconoagli orbitali.

Vengono forniti1÷2 dettagli.

I modellisi riferisconoagli orbitali.

Vengono fornitidiversi dettagli.

Imp

ara

rea

dim

pa

rare

(fa

se 2

)

Lo studentegestisce in

maniera adeguatai tempi di

realizzazione

Lo studentenon rispetta la

scadenza.Il gruppo non

consegna entro lafine dell’ora.

Lo studente tendea ritardare, ma

consegna entro lafine dell’ora.

Il gruppo non devechiedere proroghe.

Di solito lo studenteusa il tempo, ma

ha ritardato su unaconsegna.

Il gruppo non devechiedere proroghe.

Lo studente usabene il tempo

per rispettare laconsegna entro la la

fine dell’ora.

Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re(f

ase

2)




raramente.

Lo studenteascolta, condividee sostiene gli sforzidegli altri spesso,

ma a voltecausa divergenze.


abitualmente.

Lo studente ascolta,condivide e sostienegli sforzi degli altri.Favorisce il climaper lavorare bene

insieme.

Lo studentesi confronta

positivamentecon gli altri

Lo studentefornisce idee utilidi rado quandopartecipa nel

gruppo.Può rifiutarsi di

partecipare.

Lo studentefornisce idee utilia volte quandopartecipa nel

gruppo.È un membro chefa ciò che gli viene

richiesto.

Lo studentefornisce di solitoidee utili quando

partecipa nelgruppo.

È una presenzaimportante.

Lo studente forniscespesso idee utili

quando partecipanel gruppo.

È un leader checontribuisce con

impegno.





24

VERSO LE COMPETENZE



ScopoImportanti concetti teorici come il riempimento degli orbitali discusso a fine capitolo possono essere più facilmente veico-

lati e acquisiti dagli studenti in contesti di apprendimento non formali come quello del gioco. Costruire un gioco che segua

determinate regole non è affatto semplice e costringe l’ideatore a uno sforzo di coerenza e rigore molto utili. Inoltre, perché

il gioco sia ben riuscito, si deve padroneggiare l’argomento su cui è basato.

Difficoltà

PrerequisitiRiempimento degli orbitali e configurazione

elettronica totale.

DurataFase 1: 1 h a casa di visione dell’animazione

e reperimento del materiale.

Fase 2: 1 h in classe di realizzazione.



QuandoDurante o dopo la trattazione dell’ordine di

riempimento degli orbitali.





- cartoncino,

- pennarello,

- forbici,

- Sistema periodico.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe la visione a casa dell’animazione «La struttu-

ra atomica degli elementi», suddividere la classe in gruppi di tre studenti e

chiedere a ciascun gruppo di reperire il materiale occorrente per la succes-

siva ora di lezione.

Fase 2. Dopo la visione dell’animazione, presentare l’attività ai componenti

di ciascun gruppo, chiedendo loro di scegliere un periodo tra il 4, 5 o 6 del

Sistema periodico, anticipando eventualmente che un periodo è una riga

orizzontale del Sistema periodico.

Fase 3. Realizzati i cartoncini per gli elementi del gruppo prescelto, chiede-

re ai gruppi di rispondere alle domande poste nella scheda.

Fase 4. Dedicare la lezione successiva, o parte di essa, alla presentazione

delle risposte e alla relativa discussione con il resto della classe.

Soluzioni1. Le risposte degli studenti varieranno, ma, per ciascuno dei tre periodi ri-

chiesti, risponderanno che circa la metà dei diciotto elementi nel periodo

presentano orbitali pieni a metà.

2. L’ordine di riempimento degli orbitali segue il criterio dell’energia cre-

scente. Nel periodo n (con n ≥ 4) l’orbitale ns ha energia minore degli

orbitali (n–1)d e pertanto si riempie prima. L’energia degli orbitali np è

maggiore di quella degli orbitali (n–1)d e il loro riempimento inizia solo

dopo che tutti gli orbitali (n–1)d sono stati riempiti.

3. Ciascuno dei tre periodi presenta eccezioni all’ordine di riempimento de-

gli orbitali, a causa di particolarità di alcuni singoli elementi, ma la regola

per il riempimento è comunque applicabile all’intero periodo.

ValutazioneOsservare le modalità operative dei diversi gruppi, quindi riportare sulla

rubrica di valutazione le proprie osservazioni sulla base degli indicatori pre-

senti.

Invitare un gruppo ad esporre le proprie riflessioni e riportare sulla rubrica

di valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori; ripetere le operazioni

di valutazione per ogni studente interpellato.


pegnati ad aiutare i gruppi nella realizzazione o a moderare un confronto in

classe che coinvolge interventi e opinioni di diversi studenti.


competenze.

5. Ordine di riempimento degli orbitali



25

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re(f

asi

1-2

)


che ha raggiunto

Lo studente nonvaluta l’esecuzione,

che apparedisattenta

o imprecisa.Molti dettaglidei cartoncinivanno corretti.


seguendo laprocedura, maavrebbe potuto

migliorare3÷4 dettagli.


seguendo laprocedura, maavrebbe potuto

migliorare1÷2 dettagli.

Lo studente eseguecon grande cura i

cartoncini, chesi presentano

chiari, attraentie rispettanoi requisiti.




ostacoli e risorse

Scelta di materialiinappropriati,

che ha contribuitoa fare eseguire male

i cartoncini.

Sono statiselezionati materiali

appropriati.

Sono statiselezionati materiali

appropriati conun tentativo dimodifica permigliorarli.

Sono statiselezionati materialiappropriati e sono

stati miglioratiulteriormente.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se 3

)



problemi

Mancala risoluzionedei problemi

o la correzionedei cartoncini.

Alcune evidenzedi risoluzionedei problemie correzione

dei cartoncini.

Chiara evidenzadi risoluzionedei problemie correzione

dei cartoncini.

Chiara evidenzadi risoluzionedei problemi e

correzione basatesulla teoria appresa.

Co

mu

nic

are

(fa

se 4

)





comprensionedel riempimento

degli orbitali.


una sostanzialecomprensione

del riempimentodegli orbitali.


una correttacomprensione

del riempimentodegli orbitali.


approfonditadel riempimento

degli orbitali.






NOTE

26

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................



27


La strutturaatomica



Storiadei modelli

atomici

Acquisireed interpretarel’informazione

Lo studente interpreta criticamentele informazioni ricevute

ProgettareLo studente utilizza in modo efficace

i saperi disciplinari acquisiti



Il modello atomicodi Bohr

Impararead imparare


Scaliniquantici

Progettare








e relazioni

Lo studente coglie i nodi principali del problema postoe lo mette in relazione al contesto

La struttura dell’atomo 1Capitolo

LABORATORIO DELLE COMPETENZE





ScopoCon questa esperienza si vuole che gli studenti riassumano cronologicamente le più importanti tappe che hanno portato al-

la definizione della struttura atomica moderna. Costruire una linea del tempo è un utile esercizio, in grado di aiutare lo stu-

dente nell’organizzazione delle informazioni non solo in ordine cronologico ma anche logico e a evidenziare le connessioni

e i passaggi storici. La ricerca dei dati e la loro corretta collocazione per la realizzazione di un elaborato grafico faciliterà la

comprensione e la memorizzazione degli eventi.

Difficoltà

PrerequisitiStruttura atomica, dal modello di Thomson

alla visione quantomeccanica.

DurataFase 1: 3 h a casa di realizzazione.

Fase 2: almeno 1 h di presentazione.

QuandoDopo la trattazione della struttura atomica.


l'attività.


- quaderno,

- pc con connessione Internet.

ProcedimentoFase 1. Dividere la classe in gruppi di 3 studenti e presentare il compito. A

casa, gli studenti dovranno realizzare la timeline (linea del tempo) su carta

e online, utilizzando un sito dedicato (per esempio Whenintime.com). Per

ciascun punto della cronistoria il gruppo deve reperire sul libro e su Internet

il materiale bibliografico e multimediale necessario per arricchire la presen-

tazione. In alternativa è sufficiente una presentazione al computer che con-

sente comunque il collegamento ipertestuale a immagini e brevi filmati.

Presentare ai gruppi il corretto ordine degli eventi, chiedendo di mantenere

graficamente distinti gli esperimenti dai modelli (la seguente lista può es-

sere modificata e arricchita a piacimento, fornita ai gruppi con dati parziali,

che sarà cura degli studenti ricercare e completare, o completa):

– 1808 modello atomico di Dalton,

– 1874 tubo di Crookes,

– 1886 esperimento di Goldstein (protone),

– 1897 esperimento di Thomson (elettrone),

– 1903 modello atomico di Thomson,

– 1909 modello atomico di Rutherford,

– 1911 esperimento di Millikan (carica dell’elettrone),

– 1911 esperimento di Wien (carica del protone),

– 1913 modello atomico di Bohr,

– 1932 esperimento di Chadwick (neutrone).

Fase 2. Svolto il compito a casa, far presentare a ciascun gruppo la propria

timeline alla classe. Discutere su punti di forza e debolezza emersi.

ValutazioneVerificare le modalità operative e invitare i gruppi a presentare le timeline;

riportare sulla rubrica di valutazione le proprie osservazioni sulla base degli

indicatori proposti. Una volta compilata la rubrica, riportare l’esito della va-

lutazione nel modulo Certificazione delle competenze.

Sviluppi e approfondimentiL’attività può essere svolta anche in forma cartacea, con la creazione di car-

telloni da appendere in classe e utilizzare nel corso dell’anno. La cronistoria

può essere arricchita di molti dettagli relativi alle scoperte e agli esperi-

menti che hanno portato a concepire il moderno modello atomico, appro-

fondendo lavori e personalità della fisica dei primi del ‘900 che spesso non

trovano sufficiente spazio nella programmazione didattica (Majorana e i

ragazzi di Via Panisperna, Soddy, Meitner, Chadwick, Sommerfeld, ecc.).

L’attività è importante per far comprendere agli studenti come la cono-

scenza scientifica sia il prodotto dello sforzo di una comunità e di alcuni

singoli soggetti geniali, e quanto grande sia stato lo sforzo intellettuale che

ha portato alla rappresentazione del modello quantomeccanico moderno.

A. Storia dei modelli atomici






Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re(f

ase

1)




raramente.

Lo studenteascolta, condividee sostiene gli sforzidegli altri spesso,

ma a volte provocadivergenze.


abitualmente.Non causadivergenze.

Lo studenteascolta, condividee sostiene gli sforzi

degli altri.Favorisce il climaper lavorare bene

insieme.

Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rel’

info

rma

zio

ne

(fa

se 1

)

Lo studenteinterpreta

criticamentele informazioni

ricevute

Lo studenteha bisogno disupervisioneper cercare

informazioniin Internet.

Lo studente èoccasionalmente ingrado di utilizzare

Internet per trovareinformazioni.

Lo studente èsolitamente in

grado di utilizzareInternet per trovare

informazioni.

Lo studente utilizzacon successo

Internet per trovareinformazioni.

Pro

ge

tta

re(f

ase

2)

Lo studenteutilizza in modoefficace i saperi

disciplinariacquisiti

Lo studente nonsa utilizzare latimeline perdescrivere e

confrontare glieventi.

Lo studentedescrive gli eventi

sulla timeline, se gliviene consentito di

guardarla.

Lo studentedescrive con

precisione il 50%degli eventi sullatimeline senza

guardarla.

Lo studentedescrive con

precisione il 75%(o più) degli eventisulla timeline senza

guardarla.

Co

mu

nic

are

(fa

se 2

)




Le spiegazionidello studente nondimostrano moltacomprensione di

modelli atomici edesperimenti.


una sostanzialecomprensione di



una correttacomprensione di



approfondita dimodelli atomici ed

esperimenti.








ScopoQuesta attività prevede la costruzione di un modellino tridimensionale che, pur nella sua semplicità, restituisca l’idea della

quantizzazione energetica di Planck e la sua applicazione al modello atomico effettuata da Bohr.

Difficoltà

PrerequisitiTeoria quantistica di Planck e modello

atomico di Bohr.

DurataFase 1: 2 h a casa di reperimento materiale

e realizzazione.

Fase 2: 1 h in classe di presentazione.

QuandoDurante o dopo la trattazione del modello

di Bohr.





- cartone,

- magneti,

- bilia di ferro,

- asticelle o supporti di materiale qualsiasi,

- colla.

ProcedimentoFase 1. Dividere la classe in gruppi da 2÷3 studenti, presentare il compito

leggendo la scheda a pagina 39 del libro di testo. Chiedere ai gruppi di re-

perire il materiale necessario per svolgere l’attività e di seguire le istruzioni

operative della scheda.

Osservare la fase di realizzazione dei gruppi in classe.

La scala di cartone può essere realizzata con scatole da scarpe o cartoncini

rigidi. La base va appoggiata ad un piano (banco) mentre la parte superiore

è tenuta insieme tramite asticelle di supporto. Far ragionare gli studenti su

quale sia l’altezza più opportuna per i sette scalini, se devono essere tutti

uguali o meno, se c’è una logica di proporzionalità.

Il magnete di maggiori dimensioni posto alla base della scala rappresenta la

forza attrattiva nucleare, la bilia l’elettrone.

La maggiore energia di attrazione del magnete sulla bilia quando questa si

trova sugli scalini inferiori modellizza efficacemente la maggiore energia di

ionizzazione necessaria per allontanare gli elettroni dei gusci più interni ri-

spetto a quelli dei gusci più esterni.

Fase 2. Svolto il compito, far presentare i modellini a ciascun gruppo e di-

scutere su punti di forza e debolezza emersi (per esempio, sul fatto che si

tratta di un modello comunque qualitativo e non quantitativo).

ValutazioneOsservare le modalità operative e invitare i gruppi a presentare i modelli;

quindi riportare sulla rubrica di valutazione le proprie osservazioni sulla base

degli indicatori proposti.

Una volta compilata la rubrica, riportare l’esito della valutazione nel modulo

Certificazione delle competenze.

Sviluppi e approfondimentiIl concetto di modellizzazione è molto importante nelle scienze. La sem-

plificazione della realtà è un fatto necessario se si vuole ottenere risulta-

ti leggibili e interpretabili da un esperimento. Il problema sta nel tipo di

semplificazione attuata, nella scelta di quali grandezze considerare e quali

no. Nel caso del modello quantistico realizzato dagli studenti è importante

sottolineare gli aspetti non presi in considerazione, come l’effetto di scher-

matura degli elettroni più interni rispetto all’attrazione nucleare che agisce

su un elettrone esterno. Lo studio del modello quantistico di Bohr permette

inoltre di discutere del concetto di discreto e continuo nelle scienze, come

nella matematica e nella vita quotidiana.

B. Scalini quantici






Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studentegestisce in maniera

adeguata i tempidi realizzazione

Lo studente non

rispetta la scadenza.

Il gruppo deve

chiedere una

proroga.

Lo studente tende

a ritardare, ma

consegna entro il

termine.

Il gruppo non deve

chiedere proroghe.

Di solito lo studente

usa il tempo, ma

ha ritardato su una

consegna.

Il gruppo non deve

chiedere proroghe.

Lo studente usa

bene il tempo

per rispettare la

consegna entro la

scadenza.

Il gruppo non deve

chiedere proroghe.

Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


che ha raggiunto

Lo studente non

valuta l’esecuzione

degli scalini, che

appare disattenta

o imprecisa.

Molti dettagli

vanno corretti.

Lo studente esegue

correttamente il

modellino,

ma avrebbe potuto

migliorare 3÷4

dettagli.

Lo studente esegue

correttamente il

modellino,

ma avrebbe potuto

migliorare 1÷2

dettagli.

Lo studente esegue

con grande cura il

modellino:

il risultato è chiaro,

attraente e rispetta

i requisiti.

Lo studente delineaun percorsofunzionale

agli obiettiviposti e assunti,individuando

ostacoli e risorse

Scelta di materiali

inappropriati,

che ha contribuito a

fare eseguire male

gli scalini.

Sono stati selezionati

materiali appropriati.


materiali appropriati

con un tentativo

di modifica per

migliorarli.

Sono stati

selezionati materiali

appropriati e sono

stati migliorati

ulteriormente.

Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re

(fa

se1

)



Lo studente fornisce

idee utili di rado

quando partecipa nel

gruppo. Può rifiutarsi

di partecipare.


idee utili a volte


gruppo.

È un membro che

fa ciò che gli viene

richiesto.


di solito idee utili


gruppo.

È una presenza

importante.


idee utili quando

partecipa nel gruppo.

È un leader che

contribuisce con

impegno.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)



comunicazionericevuta e prodotta

Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione

del modello di Bohr.

Le spiegazioni dello

studente indicano

una sostanziale

comprensione



studente indicano

una corretta

comprensione



studente indicano

una comprensione

approfondita


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)

Lo studente cogliei nodi principali del

problema postoe lo mette

in relazioneal contesto

Lo studente non trae

conclusioni o aspetti

importanti sono stati

trascurati.

Lo studente trae

una conclusione con

qualche riferimento

ai salti quantici

degli elettroni.

Lo studente trae

una conclusione

relativa

ai salti quantici

degli elettroni.

Lo studente trae

una conclusione

relativa ai risultati

sperimentali e

ai salti quantici

degli elettroni.


B. Scalini quantici





32

Valutazione delle competenze del capitolo

Attività Imp

ara

re a

d i

mp

ara

re

Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

i

Co

mu

nic

are

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

Pro

ge

tta

re

Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rein

form

azi

on

i

Ag

ire

in

mo

do

au

ton

om

oe

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spo

nsa

bil

e

Uti

lizz

are

la

lin

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a s

tra

nie

ra p

er

i p

rin

cip

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sco

pi

com

un

ica

tiv

i

Cap

ito

lo1

Last

rutt

ura

dell

’ato

mo

Versole competenze



3. Build a glossary





B. Scalini quantici

Livello finale

Oss

erv

are

,desc

rive

reed

an

ali

zzare

fen

om

en

iap

part

en

en

tiall

are

alt

àn

atu

rale

eart

ifici

ale

eri

con

osc

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nell

esu

eva

rie

form

eico

nce

ttid

isi

stem

ae

dico

mp

less

ità

An

ali

zzare

qu

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tati

vam

en

tee

qu

an

tita

tiva

men

tefe

no

men

ile

gati

all

eta

sfo

rmazi

on

id

ien

erg

iaa

part

ire

dall

’esp

eri

en

za

Ess

ere

con

sap

evo

led

ell

ep

ote

nzi

ali

tàd

ell

ete

cno

log

ieri

spett

oal

con

test

ocu

ltu

rale

eso

ciale

incu

ive

ng

on

oap

pli

cate


In questa scheda il docente può annotare i risultati delle attività del singolo capitolo.

La valutazione complessiva delle competenze relative all'intero programma del libro è a pagina 124.



33


Dalla configurazionealle proprietà periodiche



Lo studente ricerca informazioni all’interno di testidi breve estensione di interesse personale,

quotidiano, sociale o professionale

The developmentof the

Periodic TableComunicare

Lo studente comprende i significati e la naturadella comunicazione ricevuta e prodotta

Lo studente analizza il problema inserendolonel suo contesto


e relazioni


Dalla configurazionealle proprietà periodiche

ComunicareLo studente comunica con chiarezza ed efficacia,

adottando supporti e codici adeguatialla situazione comunicativa

La battaglianavale

Risolvere problemiLo studente è attivo, propositivo e consapevole

di fronte al problema


e relazioni

Lo studente è attivo, propositivo e consapevoledi fronte al problema

Proprietà periodichedegli elementi

Risolvere problemi

Lo studente è attivo, propositivo e consapevoledi fronte al problema


Lo studente analizza il problemainserendolo nel suo contesto


e relazioni


ComunicareLo studente comprende i significati e la natura della

comunicazione ricevuta e prodotta

Struttura elettronicae proprietà periodiche 2

Capitolo

VERSO LE COMPETENZE

2 Struttura elettronica e proprietà periodiche

34

VERSO LE COMPETENZE



ScopoL’attività propone agli studenti la lettura di un breve brano in lingua sulla nascita della Tavola Periodica e il ruolo che alcu-

ni scienziati ebbero nella sua definizione, a partire da Mendeleev. Si tratta di una attività CLIL di tipo lettura e verifica della

comprensione attraverso quesiti cui gli studenti devono rispondere in lingua.

Difficoltà

PrerequisitiNessuno.

DurataFase 1: 1 h di realizzazione o a casa.

Fase 2: 1 h di confronto in classe.

QuandoPrima, durante o dopo la trattazione del

Sistema periodico.

Prima dell’attivitàPresentare l’attività alla classe e assegnare

per compito l’attività individuale.


- quaderno.

ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività individuale e la lettura del brano; far

leggere il brano e far svolgere a casa le domande riportate al temine del

testo.

Fase 2. Nella lezione successiva al compito svolto a casa, chiedere ad uno

o più studenti di presentare le proprie risposte; è possibile optare per una

risposta scritta o per una discussione orale, anche collettiva, al fine di ge-

nerare un dibattito.

Soluzioni1. First he put elements into their correct places in the table; secondly be-

cause Mendeleev placed elements according to their chemical proper-

ties. Last but not least, he predicted properties of five of not yet discove-

red elements.

2. The main way is the atomic weight, but sometimes the chemical proper-

ties.

3. Atomic number (Z). It gives the number of protons in the nucleus.

4. Protons.

5. Three missing elements were discovered by other scientists within 15 ye-

ars. These discoveries established the acceptance of the Russian’s table,

as it demonstrated predictive capabilities.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre come abbia operato e riportare sulla ru-

brica di valutazione fotocopiata le proprie osservazioni sugli indicatori pro-

posti; ripetere le operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.

La rubrica può essere compilata anche in un secondo momento, se il do-

cente è impegnato a moderare un confronto in classe che coinvolge inter-

venti e opinioni di diversi studenti.


competenze.

6. The development of the Periodic Table


2Struttura elettronica e proprietà periodiche

35

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Uti

lizz

are

lali

ng

ua

stra

nie

rap

er

ip

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i(f

ase

1) Ricercare

informazioniall’interno di testi

di breve estensionedi interessepersonale,

quotidiano, socialeo professionale

Lo studente

non individua

informazioni utili

nel testo

della scheda.

Lo studente, con

l’aiuto del docente,

individua almeno

due informazioni utili

nel testo

della scheda.

Lo studente,

in modo autonomo,

individua almeno


nel testo

della scheda.

Lo studente,

in modo autonomo,

individua più di due

informazioni utili

e approfondite nel

testo della scheda.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)

Lo studentecomprendei significati

e la natura dellacomunicazione

ricevuta e prodotta


studente

non dimostrano

molta comprensione

del Sistema periodico.


studente indicano

una sostanziale

comprensione del

Sistema periodico.


studente indicano

una corretta

comprensione del

Sistema periodico.


studente indicano

una comprensione

approfondita del

Sistema periodico.

Lo studenteanalizza

il problemainserendolo

nel suo contesto

Lo studente

non sembra capire

molto bene

il problema posto

sul Sistema periodico.

Lo studente mostra

di saper analizzare

solo in parte

il problema sul

Sistema periodico.

Lo studente mostra

di saper analizzare

il problema sul

Sistema periodico.

Lo studente mostra

di saper analizzare in

modo approfondito

il problema sul

Sistema periodico.

Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)

Lo studentecostruisce ipotesi

sulla soluzionedei problemi

Lo studente ha

bisogno di aiuto per

sviluppare un'ipotesi.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un'ipotesi

parzialmente

suffragata dal testo

della scheda.

Lo studente sviluppa

in modo autonomo

un'ipotesi suffragata

dal testo della

scheda.


in modo autonomo


dal testo della

scheda e da altra

fonte scientifica.





36

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLa Sistema periodico rappresenta il quadro delle informazioni essenziali per la chimica, organizzate in un sistema di coor-

dinate di riferimento, i periodi e i gruppi. Lo scopo dell’attività è quello di acquisire familiarità con il Sistema periodico, ra-

gionando sulle proprietà periodiche nei periodi e nei gruppi e memorizzando le configurazioni elettroniche esterne degli

elementi.

Difficoltà

PrerequisitiPeriodi e gruppi.

Configurazione elettronica.

DurataFase 1: 10 minuti di presentazione in classe.

Fase 2: 50 minuti di realizzazione in classe.

QuandoSubito dopo la trattazione della

configurazione elettronica.

Prima dell’attivitàA casa: su due fogli di carta bianca, far

disegnare due Sistemi periodici le cui celle

riportino la configurazione elettronica

esterna dell’elemento corrispondente.


- due Sistemi periodici.

ProcedimentoFase 1. Suddividere la classe in coppie provviste di Sistemi periodici pre-

cedentemente realizzati a casa. Spiegare velocemente le regole del gioco

La battaglia navale, sottolineando l’importanza del sistema di coordinate,

dato dalle configurazioni elettroniche degli elementi, e l’importanza degli

indizi preliminari al colpo, inerenti le proprietà periodiche lungo un periodo

o un gruppo.

Fase 2. Dedicare la restante parte dell’ora di lezione all’osservazione delle

coppie durante il gioco ed eventualmente cambiarle, o far sfidare i vincitori

in un torneo ad eliminazione.

ValutazioneOsservare gli studenti giocatori e riportare sulla rubrica di valutazione fo-

tocopiata le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; la rubrica può es-

sere compilata anche in un secondo momento.


competenze.

7. La battaglia navale



37

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Co

mu

nic

are

(fa

se2

)

Lo studentecomunica

con chiarezzaed efficacia,adottandosupporti e

codici adeguatialla situazionecomunicativa

Lo studente utilizza

diversi (5 o più)

termini non corretti.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato ma

essenziale.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato con

qualche termine

approfondito senza

spiegarlo.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato e

spiega i termini che

potrebbero essere

nuovi.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se2

) Lo studente èattivo, propositivo

e consapevole difronte al problema

Lo studente sembra

avere scarsa

conoscenza delle

proprietà periodiche.

Lo studente conosce

sufficientemente le


Lo studente conosce

discretamente le


Lo studente

conosce in modo

approfondito le


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)

Lo studente cogliei nodi principali

del problemaposto e lo mette

in relazione alcontesto

Lo studente non pone

domande corrette


Lo studente pone

domande corrette


Lo studente pone

domande corrette

sul Sistema periodico

e sa rispondere a

quelle dell’avversario.

Lo studente

mostra di saper

utilizzare le proprie

conoscenze sulle

proprietà periodiche

per sconfiggere

l’avversario.





38

VERSO LE COMPETENZE



ScopoCon questa attività si chiede allo Studente di simulare l’attività di un ricercatore chimico che deve posizionare quattro nuovi

elementi chimici nel Sistema periodico, ipotizzandone le proprietà periodiche e la configurazione elettronica esterna.

Difficoltà

PrerequisitiPeriodi e gruppi.

Configurazione elettronica.

DurataFase 1: 1 h di realizzazione o a casa.

Fase 2: 1/2 h di confronto in classe.

QuandoDurante o dopo la trattazione del Sistema

periodico.

Prima dell’attivitàPresentare l'attività alla classe e assegnare

per compito l'attività individuale.



Bibliografia e sitografiaMassimiliano Bucchi, Arrivano quattro

elementi; così cambia la Tavola di

Mendeleev, La Repubblica, 5 gennaio 2016.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe la lettura dell’estratto e la successiva risolu-

zione a casa dei quesiti posti. Far notare alla classe che l’estratto fornisce

unicamente il nome e il numero atomico dei quattro nuovi elementi, che si

aggiungono ai due scoperti nel 2011.

Fase 2. Nella lezione successiva allo svolgimento del compito a casa, chie-

dere ad uno o più studenti di presentare la propria ipotesi circa la posizio-

ne e le proprietà periodiche dei nuovi elementi, argomentando le proprie

scelte.

Soluzioni1. Ununtrium (113) [Rn]5f146d107s27p1;

ununpentium (115) [Rn]5f146d107s27p3;

ununseptium (117) [Rn]5f146d107s27p5;

ununoctium (118) [Rn]5f146d107s27p6.

2. I valori di elettronegatività dei quattro nuovi elementi, tutti situati nel

blocco p, potrebbero essere relativamente modesti: infatti, l’attrazione

del nucleo verso gli elettroni di legame è schermata dai numerosi elet-

troni dei gusci interni. Le masse atomiche, in coerenza con gli elementi

che precedono i quattro nel settimo periodo, dovrebbero essere elevate.

Per quanto riguarda l’energia di prima ionizzazione, poiché gli elettroni

esterni si trovano nel settimo guscio, l’energia per estrarre l’elettrone più

esterno dovrebbe essere ridotta.

3. Scrivendo la configurazione elettronica esterna dei nuovi quattro ele-

menti, si può osservare che è conforme a quella degli elementi del grup-

po di appartenenza. È prevedibile una buona coerenza delle proprietà pe-

riodiche con quelle tipiche del gruppo.

4. Riportando ciascuno dei quattro nuovi elementi nel Sistema periodico, si

può notare che questi completano il settimo periodo. Se venissero sco-

perti nuovi elementi, il Sistema periodico si arricchirebbe di un nuovo pe-

riodo, l’ottavo.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre come abbia operato e riportare sulla rubri-

ca di valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; ripetere le


La rubrica può essere compilata anche in un secondo momento, se si è impe-

gnati a moderare un confronto in classe che coinvolge interventi e opinioni

di diversi studenti.


competenze.

8. Quattro nuovi elementi chimici



39

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se1

)

Lo studente èattivo, propositivo

e consapevole difronte al problema

Lo studente sembra

avere scarsa

conoscenza delle


Lo studente conosce

sufficientemente le


Lo studente conosce

discretamente le


Lo studente

conosce in modo

approfondito le


Lo studenteanalizza ilproblema

inserendolo nel suocontesto

Lo studente

non sembra capire

molto bene

il problema posto

sui quattro elementi.

Lo studente mostra

di saper analizzare

i quattro elementi

solo in parte.

Lo studente mostra

di saper analizzare

i quattro elementi.

Lo studente mostra

di saper analizzare i

quattro elementi in

modo approfondito.

Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

tie

rela

zio

ni

(fa

se1

) Lo studenteindividua strategieper la risoluzione

dei problemi


una strategia

non corretta

per posizionare

i quattro elementi.


una strategia

corretta con

qualche imprecisione

per posizionare

i quattro elementi.


una strategia

corretta

per posizionare

i quattro elementi.


una strategia

efficace

per posizionare

i quattro elementi.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)




Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione delle



studente indicano

una sostanziale

comprensione delle



studente indicano

una corretta

comprensione delle



studente indicano

una comprensione

approfondita delle







40

NOTE

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................



41


La strutturadel Sistema periodico

Progettare Lo studente valuta i risultati che ha raggiunto



e responsabile

Lo studente prende autonomamente decisioniper affrontare il compito assegnato


e relazioni

Lo studente costruisce ipotesisulla soluzione dei problemi

Impararead imparare

Lo studente elabora un quadro organicodel compito da affrontare

Comunicare Lo studente usa il lessico specifico

La strutturadel Sistema periodico

Impararead imparare

Lo studente assume iniziativedi studio autonomo

Recognizemysteriouselements




e relazioni


Struttura elettronicae proprietà periodiche 2

Capitolo






ScopoSin dai primi tentativi, la costruzione grafica del Sistema periodico ha affascinato gli studiosi. Ne sono stati proposti tantis-

simi negli anni, da tutte le parti del mondo, da studiosi e appassionati. Scopo del laboratorio è realizzare una Tavola perio-

dica rotonda, rispettando la regolarità delle proprietà chimiche e delle famiglie; quindi rispondere alle domande conclusive.

Difficoltà

PrerequisitiIl Sistema periodico.

DurataFase 1: 1 h di realizzazione a casa.

Fase 2: 1 h di presentazione in classe.

QuandoDurante e dopo la trattazione del Sistema

periodico.

Prima dell’attivitàDividere la classe in gruppi e assegnare per

compito l'attività.


- diagramma polare.

Bibliografia e sitografiaMarco Piazzalunga, Piazzalunga's Circular

Periodic Table, all’indirizzo www.meta-

synthesis.com/webbook/35_pt/pt_

database.php?PT_id=417.

ProcedimentoFase 1. Suddividere la classe in gruppi da 3 studenti e fornire loro le fotoco-

pie di un diagramma polare in formato A4 o superiore.

Spiegare il sistema di coordinate polari e applicarle al Sistema periodico ri-

portando i 7 periodi lungo le coordinate radiali (lungo il raggio) e i 18 gruppi

più le terre rare lungo le coordinate angolari (lungo la circonferenza). I grup-

pi di studenti dovranno disegnare le celle in cui scrivere il maggior numero

possibile di informazioni, in modo tale che quelle centrali siano sufficiente-

mente spaziose; dovranno, inoltre, riportare i medesimi colori delle famiglie

del Sistema periodico del libro di testo.

Fase 2. Assegnare le tre domande alle quali ciascun gruppo dovrà risponde-

re alla fine dell’attività.

Soluzioni1. L’energia di ionizzazione varia sia radialmente che circolarmente, infatti

diminuisce lungo il gruppo verso l’esterno e aumenta lungo il periodo in

senso antiorario.

2. Anche l’affinità elettronica e l’elettronegatività variano in entrambi i ca-

si, diminuendo lungo il gruppo verso l’esterno e aumentando lungo il pe-

riodo in senso antiorario.

3. Le opinioni degli studenti dovrebbero fare riferimento alle osservazioni

fatte durante la realizzazione della Tavola periodica rotonda.

ValutazioneNel momento della presentazione, invitare i gruppi ad esporre la Tavola

periodica realizzata e a descriverla aiutandosi con le risposte alle doman-

de poste; riportare sulla rubrica le proprie osservazioni sugli altri indicatori.


competenze.

C. La Tavola periodica rotonda







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


che ha raggiunto

Lo studente non

valuta l’esecuzione

della Tavola, che

appare imprecisa.

Molti dettagli

vanno corretti.

Lo studente

disegna la Tavola

correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare

3÷4 dettagli.

Lo studente

disegna la Tavola

correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare

1÷2 dettagli.

Lo studente disegna

con grande cura la

Tavola, che risulta

chiara, attraente e

rispetta i requisiti.

Ag

ire

inm

od

o

au

ton

om

o e

re

spo

nsa

bil

e

(fa

se1

)

Lo studente prendeautonomamente

decisioni peraffrontare il

compito assegnato

Lo studente non

tenta di risolvere i

problemi o aiutare a

risolverli.

Lascia che siano gli

altri a fare il lavoro.

Lo studente non

offre soluzioni, ma

è disposto a provare

soluzioni suggerite

da altri.

Lo studente migliora

le soluzioni suggerite

da altri.

Lo studente cerca

e suggerisce

attivamente

soluzioni ai problemi.

Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se1

)



Lo studente ha


sviluppare un'ipotesi

sulla realizzazione

della Tavola.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un’ipotesi

parzialmente

suffragata da

fonte scientifica

o osservazione di

Tavole simili.


in modo autonomo

un’ipotesi suffragata

da fonte scientifica

o osservazione di

Tavole simili.


in modo autonomo


da fonte scientifica,

risultati ottenuti

o osservazione di

Tavole simili.

Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se2

)

Lo studenteelabora un quadro

organico delcompito

da affrontare

Lo studente non ha

un quadro chiaro

per organizzare e

spiegare le proprietà

periodiche.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro chiaro per


periodiche.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro completo per


periodiche.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro approfondito

per spiegare le


Co

mu

nic

are

(fa

se2

)

Lo studente usail lessico specifico

I dati della Tavola non

sono accurati o non

possono essere letti.

I dati della Tavola

sono accurati ma

non facili da leggere.

I dati della Tavola

sono precisi e facili

da leggere.

I dati della Tavola

sono precisi, facili da

leggere e la rendono

innovativa.







ScopoQuesta attività permette allo Studente di esercitare ed utilizzare le proprie competenze linguistiche in inglese per ricono-

scere la descrizione in lingua inglese di elementi incogniti, per poterli posizionare correttamente nel Sistema periodico.

Difficoltà

PrerequisitiIl Sistema periodico.



QuandoDopo la trattazione del Sistema periodico.




- Tavola periodica (www.pbslearningmedia.

org/asset/phy03_int_ptable).

Bibliografia e sitografiawww.pbslearningmedia.org

ProcedimentoFase 1. Fornire alla classe il sito di riferimento e chiedere agli studenti di

svolgere il compito online. Oppure preparare le fotocopie del Sistema pe-

riodico per la classe e proporre la risoluzione dei quesiti in classe o a casa.

Far notare alla classe che le descrizioni degli elementi potrebbero fornire

informazioni sulle caratteristiche fisiche, non necessariamente già trattate

in classe; in tal caso gli studenti possono aiutarsi ricercando le informazioni

necessarie in Internet, per riconoscere la corretta posizione dei 12 elementi

incogniti.

Fase 2. Svolto l’esercizio in classe o per compito a casa, correggerlo invitan-

do uno o due studenti a gestire la correzione e moderare gli interventi dei

compagni di classe.

Soluzioni1. B - He;

2. C - C;

3. G - Al;

4. E - F;

5. A - Li;

6. K - Zn;

7. D - O;

8. I - Ar;

9. J - Ca;

10. F - Na ;

11. L - Rn ;

12. H - S.

ValutazioneInvitare lo studente ad esporre come ha operato e riportare sulla rubrica di

valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; ripetere le ope-

razioni di valutazione per ogni studente interpellato.





competenze.

D. Recognize mysterious elements







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

rea

d

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studenteassume iniziative

di studio autonomo

Lo studente, non

individua fonti utili

per ciascuna delle

descrizioni.

Lo studente, con


individua almeno

nove fonti affidabili

per posizionare gli

elementi nel Sistema

periodico.

Lo studente,

in modo autonomo,

individua almeno

nove fonti affidabili

per posizionare gli


periodico.

Lo studente,

in modo autonomo,

individua tutte

le fonti affidabili

e approfondite

per posizionare gli


periodico.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)




Le soluzioni dello

studente non

dimostrano molta

comprensione delle


Le soluzioni dello

studente indicano

una sostanziale

comprensione delle


Le soluzioni dello

studente indicano

una corretta

comprensione delle


Le soluzioni dello

studente indicano

una comprensione

approfondita delle


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)





conclusioni dalle

descrizioni fornite.

Lo studente individua

fino a sei elementi

dalle descrizioni

fornite.


fino a nove elementi

dalle descrizioni

fornite.


tutti gli elementi

dalle descrizioni

fornite.






46



Attività Imp

ara

re a

d i

mp

ara

re

Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

i

Co

mu

nic

are

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

Pro

ge

tta

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Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rein

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azi

on

i

Ag

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in

mo

do

au

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om

oe

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spo

nsa

bil

e

Uti

lizz

are

la

lin

gu

a s

tra

nie

ra p

er

i p

rin

cip

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sco

pi

com

un

ica

tiv

i

Cap

ito

lo2

Str

utt

ura

ele

ttro

nic

ae

pro

pri

età

peri

od

ich

e

Versole competenze







Livello finale

Oss

erv

are

,desc

rive

reed

an

ali

zzare

fen

om

en

iap

part

en

en

tiall

are

alt

àn

atu

rale

eart

ifici

ale

eri

con

osc

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nell

esu

eva

rie

form

eico

nce

ttid

isi

stem

ae

dico

mp

less

ità

An

ali

zzare

qu

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tati

vam

en

tee

qu

an

tita

tiva

men

tefe

no

men

ile

gati

all

eta

sfo

rmazi

on

id

ien

erg

iaa

part

ire

dall

’esp

eri

en

za

Ess

ere

con

sap

evo

led

ell

ep

ote

nzi

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tàd

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ete

cno

log

ieri

spett

oal

con

test

ocu

ltu

rale

eso

ciale

incu

ive

ng

on

oap

pli

cate





47


Stabilità degli atomie regola dell’ottetto


Biliee molle

Collaborare epartecipare


Risolvere problemiLo studente individua strategieper la risoluzione dei problemi

I legamiintramolecolari

Impararead imparare

Lo studente riflette criticamentesui propri punti di forza /debolezza

Progettaun quiz


Comunicare


Lo studente comunica con chiarezza ed efficacia,adottando supporti e codici

adeguati alla situazione comunicativa

I legamiintermolecolari

Progettare

Lo studente delinea un percorso funzionaleagli obiettivi posti e assunti,

individuando ostacoli e risorse






e relazioni

Lo studente organizza i problemi da risolvere


Legame chimico 3Capitolo

VERSO LE COMPETENZE

3 Legame chimico

48

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLa regola dell’ottetto ci dice che quando un atomo si lega con altri atomi tende a raggiungere la configurazione elettronica

esterna uguale a quella del gas nobile con numero atomico a lui più vicino. Realizzare semplici molecole in cui ogni atomo

rispetta la regola dell’ottetto.

Difficoltà

PrerequisitiLa regola dell’ottetto.

DurataFase 1: 1 h a casa di visione e reperimento

materiale.

Fase 2: 1/2 h in classe di realizzazione.


QuandoDurante o dopo la trattazione dei legami

intramolecolari.





- bilie colorate,

- molle.

ProcedimentoFase 1. A fine lezione, assegnare alla classe la visione del video «Laboratorio

semplice - I legami chimici» di Bovolenta-Reinventore, quindi suddividerla

in gruppi di 2÷3 studenti e chiedere loro di procurarsi delle bilie colorate e

delle molle, come mostrato nel filmato.

Fase 2. Durante la lezione successiva, con l’aiuto del libro di testo, i compo-

nenti dei gruppi dovranno scelgliere e realizzare semplici molecole di due,

tre, quattro e cinque atomi, rispettando i colori convenzionalmente asse-

gnati alle specie chimiche: H = bianco, C = nero, O = rosso, Cl = verde, N =

azzurro, S = giallo.

Fase 3. Infine i gruppi dovranno riportare sul quaderno le formule delle mo-

lecole scelte, il numero di elettroni esterni di cui ciascun atomo può dispor-

re, ricordando che ogni molla rappresenta un elettrone esterno, e spiegare

perché l’idrogeno si «accontenta» di 2 elettroni esterni.

SoluzioniTutti gli atomi devono raggiungere il numero di otto elettroni esterni, gra-

zie alla condivisione con altri atomi, ad eccezione dell'idrogeno, che, di-

sponendo di un unico livello energetico, si stabilizza con solo due elettroni

esterni.

Nel caso in cui i gruppi riscontrassero difficoltà nel reperimento di bilie e

molle, si può consigliare loro di sostituire i materiali con tappi di sughero da

tagliare a fette e stuzzicadenti. Le fette di sughero rappresentano gli atomi

e si potrebbero colorare, come indicato nel testo della scheda, mentre ogni

stuzzicadenti rappresenta una coppia di elettroni condivisi.

ValutazioneOsservare i gruppi mentre svolgono l’attività e riportare sulla rubrica di

valutazione le proprie osservazioni per ciascuno studente. Valutare la cor-

rettezza delle formule, del numero di elettroni esterni e della spiegazione

sull’idrogeno.


pegnati ad aiutare i gruppi nella fase di realizzazione.


competenze.

9. Bilie e molle


3Legame chimico

49

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se2

)

Lo studente valutai risultati che ha

raggiunto

Lo studente

non valuta

la realizzazione

delle molecole.

Molti modelli

vanno corretti.

Lo studente

realizza le molecole

correttamente,

ma alcune avrebbero

potuto essere

migliorate.

Lo studente

realizza le molecole

correttamente, ma

una o due avrebbero

potuto essere

migliorate.

Lo studente realizza

le molecole con

grande cura.

Il risultato è chiaro,


i requisiti.

Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re

(fa

se2

)


positivamente congli altri


idee utili di rado


gruppo.

Può rifiutarsi di

partecipare.


idee utili a volte


gruppo.

È un membro che


richiesto.




gruppo.

È una presenza

importante.


spesso idee utili


gruppo.

È un leader che

contribuisce con

impegno.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se3

)

Lo studenteindividua strategieper la risoluzione

dei problemi

Manca la risoluzione

dei problemi e la

correzione delle

molecole realizzate.

Alcune evidenze

di risoluzione dei

problemi e correzione

delle molecole

realizzate.

Chiara evidenza

di risoluzione dei


delle molecole

realizzate.

Chiara evidenza

di risoluzione dei


delle molecole

realizzate in base a

quanto appreso sui

legami.


9. Bilie e molle


3 Legame chimico

50

VERSO LE COMPETENZE



ScopoGli atomi si legano tra loro a formare molecole o composti ionici, con modalità diverse in funzione della differenza di elet-

tronegatività. Realizzare un quiz sui legami chimici da proporre alla classe.

Difficoltà

PrerequisitiI legami chimici.



QuandoDopo la trattazione dei legami

intramolecolari.




- computer con software di videoscrittura.

ProcedimentoFase 1. Proporre agli studenti di realizzare a casa un quiz di 10 domande sui

legami chimici, spiegando che il quiz scientificamente più corretto e più ori-

ginale verrà selezionato per essere somministrato alla classe durante l’ora

di lezione successiva.

Ciascuno studente dovrà scrivere, in un file di testo che invierà al docen-

te prima della lezione successiva, 10 domande (a risposta aperta, a scelta

multipla o di tipo vero/falso) con le relative risposte corrette, evitando di

copiare gli esercizi di fine capitolo del libro di testo e cercando di essere più

originale dei compagni. Per stimolare la creatività e la sollecitudine degli

studenti, sottolineare che tra quiz uguali verrà scelto quello pervenuto per

primo. L’ideatore del quiz prescelto sarà il giudice del gioco.

Fase 2. Durante l’ora suddividere la classe in gruppi non troppo numerosi e

somministrare il quiz. I gruppi sceglieranno un portavoce che consegnerà la

risposta al giudice. Se la risposta consegnata per prima è corretta, si passerà

alla domanda successiva, altrimenti il giudice leggerà la risposta giunta per

seconda e così via.

ValutazioneValutare le competenze indicate nella rubrica di valutazione nel momento

in cui si riceve il quiz, oppure alla fine dell’attività, dopo aver scelto uno o

più studenti per far somministrare il quiz ai loro compagni.


competenze.

10. Progetta un quiz


3Legame chimico

51

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studenteriflette

criticamentesui propri punti diforza/debolezza

Lo studente non

valuta la qualità del

quiz e non fa nulla

per migliorarlo.

Lo studente valuta

occasionalmente

la qualità del quiz

ma non cerca di

migliorarlo.

Lo studente valuta

regolarmente la

qualità del quiz

ma non cerca di

migliorarlo.

Lo studente valuta

la qualità del quiz e

cerca di migliorarlo.

Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


raggiunto

Lo studente

non valuta

la varietà del quiz.

Molti quesiti

sono simili.


correttamente il

quiz, ma avrebbe

potuto migliorare

la varietà

di alcuni quesiti.


correttamente il

quiz, ma avrebbe

potuto migliorare la

varietà e la qualità di

1÷2 quesiti.


con grande cura

il quiz, che risulta

vario, equilibrato

e rispetta i requisiti.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)




I quesiti dello

studente non

dimostrano molta

comprensione dei

legami chimici.

I quesiti dello

studente indicano

una sostanziale

comprensione dei

legami chimici.

I quesiti dello

studente indicano

una corretta

comprensione dei

legami chimici.

I quesiti dello

studente indicano

una comprensione

approfondita dei

legami chimici.

Lo studentecomunica




diversi (5 o più)


Lo studente

utilizza un lessico

appropriato ma

essenziale.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato con

qualche termine

approfondito senza

spiegarlo.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato e


potrebbero essere

nuovi.




3 Legame chimico

52

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLa tensione superficiale è la forza che determina la forma sferica delle gocce di acqua (sfera tanto più perfetta quanto più le

gocce sono piccole) e spiega molti fenomeni fisici e biologici, per esempio il fatto che certi insetti, come i Gèrridi, riescono

a «pattinare» sull’acqua senza affondare.

Difficoltà

PrerequisitiProprietà della molecola di acqua.



QuandoPrima, durante e dopo la trattazione dei

legami intermolecolari.


l'attività, spiegando loro come procedere

secondo le istruzioni della scheda.


- smartphone,

- piattino,

- mezza lametta da barba o una graffetta,

- acqua,

- sapone liquido.

ProcedimentoIllustrare l’attività spiegando alla classe le caratteristiche dell’elaborato da

realizzare, preferibilmente senza introdurre il legame idrogeno, e pianificare

l’equa suddivisione dei ruoli.

Fase 1. Gruppi di tre studenti dovranno produrre un filmato, da realizzare a

casa con lo smartphone, su una semplice esperienza relativa alla tensione

superficiale.

Dovranno porre una mezza lametta da barba, o una graffetta, a galleggia-

re sull’acqua in un piattino; dovranno quindi far cadere 1 goccia d’acqua

nei pressi della lametta (non sopra) verificando che nulla accada; dovran-

no, infine, far cadere, sempre nei pressi della lametta (non sopra), 1 goccia

d’acqua in cui è stato disciolto del sapone liquido e attendere che, come ci

si deve aspettare, la lametta, composta di un materiale più pesante dell’ac-

qua, affondi.

Svolto e ripreso l’esperimento, i gruppi dovranno concludere il filmato,

chiarendo che il galleggiamento della lametta sull’acqua è dovuto alla ten-

sione superficiale data dal legame idrogeno che si instaura tra le molecole

d’acqua della superficie. Per spiegare il fenomeno, i gruppi dovranno ricer-

care informazioni in Internet. Dovranno essere chiari ed esaustivi senza che

il filmato superi i 5 minuti di durata complessiva. Ricordare ai gruppi che sa-

rebbe opportuno caricare i propri video su una piattaforma online perché si

possano visionare in classe o in laboratorio.

Fase 2. La lezione successiva sarà dedicata alla visione dei filmati, possibil-

mente con la LIM, affinché ciascun gruppo possa confrontare il proprio ela-

borato con quello degli altri.

ValutazioneDurante la visione dei filmati, annotare le proprie osservazioni sulla rubrica

di valutazione per ciascuno studente: il contributo dei singoli è apprezzabile

dall’analisi dei filmati. Se uno studente si è occupato delle riprese, chiedergli

spiegazioni sul fenomeno presentato dal suo gruppo.


competenze.

11. La tensione superficiale


3Legame chimico

53

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)



ostacoli e risorse


una descrizione

scadente di

progettazione e

realizzazione del

video.


una descrizione

abbastanza

dettagliata di

progettazione e

realizzazione del

video.


una descrizione

completa di

progettazione e

realizzazione del

video.


una descrizione

completa di

progettazione e

realizzazione del

video, modifiche,

motivi e riflessioni su

strategie e risultati.


che ha raggiunto

Lo studente

non valuta

l’esecuzione del

video-esperimento,

che appare

impreciso.

Molti dettagli

vanno corretti.

Lo studente esegue

il video-esperimento

correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare 3÷4

dettagli operativi.

Lo studente esegue


correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare 1÷2

dettagli operativi.

Grande cura

adottata

nell’esecuzione:

il video è chiaro,


i requisiti.

Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re

(fa

se1

)

Lo studenteinterviene in modo

pertinente

Lo studente è

spesso poco

motivato ad operare

correttamente.

Lo studente è

occasionalmente

distratto ma

qualche volta opera

correttamente.

Lo studente è

concentrato sul

video e opera in

modo pertinente.

Lo studente è

concentrato sul

video e interviene

quasi sempre in

modo risolutivo.

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

e

rela

zio

ni

(fa

se2

)

Lo studenteorganizzai problemi

da risolvere

L’organizzazione del

video è confusa e

carente.


video a volte non è

chiara e logica.


video è quasi sempre

chiara e logica.

L’organizzazione

del video è chiara e

logica.



Lo studente ha


sviluppare un’ipotesi

o per esaminare una

fonte scientifica.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un’ipotesi

parzialmente

suffragata da

fonte scientifica

o osservazione di

fenomeni simili.


in modo autonomo



o osservazione di

fenomeni simili.


in modo autonomo


da fonte scientifica,

da risultati

sperimentali ottenuti

o da osservazione

di fenomeni simili.






54

NOTE

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................



55


I legamiintermolecolari

Impararead imparare

Lo studente elabora un quadro organicodell'argomento preso in esame

Same element,different

substances



Comunicare

Lo studente comunica con chiarezza ed efficacia,adottando supporti e codici adeguati

alla situazione comunicativa

Lo studente usa il lessico specifico




Impararead imparare

Lo studente assume iniziativedi studio autonomo

Energia di legame




e relazioni




Stabilità degli atomie regola dell’ottetto



Lo studente utilizza in modo adeguatole strutture grammaticali

The covalent bondbetween

two atoms

Lo studente scrive correttamente semplici testisu tematiche coerenti con i percorsi di studio


e relazioni





Legame chimico 3Capitolo

3 Legame chimico




ScopoLa grafite ed il diamante sono le due forme allotropiche più comuni del carbonio. Solidi molto diversi per diversi aspetti, ma

pressoché identici dal punto di vista della composizione chimica. Gli studenti suddivisi in coppie devono realizzare e pre-

sentare in lingua inglese una ricerca sui due solidi, partendo dalle caratteristiche chimico-fisiche e arrivando al valore eco-

nomico di entrambi.

Difficoltà

PrerequisitiLegami intra e intermolecolari.



QuandoPrima, durante e dopo la trattazione dei

legami chimici.





- computer con un software per

presentazioni multimediali o browser con

collegamento a Internet.

ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività e l’elaborato in lingua inglese da realiz-

zare e spiegare che ogni coppia di studenti deve presentare una ricerca sulla

grafite e il diamante, seguendo la scaletta:

1. caratteristiche fisiche;

2. metodi di estrazione, caratteristiche e ubicazione dei giacimenti;

3. produzione industriale dei prodotti finiti;

4. utilizzo e valore commerciale;

5. differenze dal punto di vista chimico.

Se ritenuto opportuno, dedicare un’ora di lezione alla preparazione in clas-

se, per poter osservare le coppie, ma anche per rendersi disponibile come

supporto nella ricerca delle fonti.

Fase 2. Dedicare una o due ore in classe per permettere a tutte le coppie di

esporre in lingua inglese i risultati della propria ricerca, avvalendosi di una

presentazione multimediale, realizzata con un software per presentazioni

multimediali o con uno strumento opensource reperibile online, o di un po-

ster digitale da proiettare con la LIM della classe.

ValutazioneSe si dedica un’ora in classe alla fase di preparazione, si possono annotare

le proprie osservazioni circa la competenza Collaborare e partecipare per

ciascuno studente.

Durante la presentazione delle ricerche, valutare le altre competenze pro-

poste nella rubrica di valutazione.


competenze.

Sviluppi e approfondimentiUn approfondimento affascinante riguarda il diamante. Questa gemma

preziosa, oltre all'elevato valore commerciale, fornisce spunti di notevole

interesse per le sue caratteristiche mineralogiche e fisiche, dal grado di pu-

rezza al peso in carati, dalla durezza eccezionale alla resistenza agli agenti

chimici, dal taglio (vi sono solo pochi modi possibili per tagliare i diamanti

grezzi) fino allo sfruttamento, alle guerre e alle discriminazioni che si sono

perpetrate nel corso del secolo scorso per commerciarlo.

E. Same element, different substances


3Legame chimico





Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)



Lo studente non ha

un quadro chiaro per

organizzare

e spiegare

le informazioni

sulle due forme

del carbonio.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro chiaro

per raccogliere

le informazioni

sulle due forme

del carbonio.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro completo

per raccogliere

le informazioni

sulle due forme

del carbonio.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro approfondito

per raccogliere

le informazioni

sulle due forme

del carbonio.

Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re

(fa

se1

)




idee utili di rado


gruppo.

Può rifiutarsi di

partecipare.


idee utili a volte


gruppo.

È un membro che


richiesto.




gruppo.

È una presenza

importante.


spesso idee utili


gruppo.

È un leader che

contribuisce con

impegno.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)

Lo studentecomunica



Lo studente

commette molti

errori grammaticali,

di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente

commette alcuni


di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente non

commette quasi

nessun errore

grammaticale,

di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente non

commette alcun

errore grammaticale,

di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente usa illessico specifico


diversi (5 o più)


Lo studente

utilizza un lessico

appropriato ma

essenziale.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato con

qualche termine

approfondito senza

spiegarlo.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato e


potrebbero essere

nuovi.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e

(fa

se2

)



ricevute

Molte fonti utilizzate

dallo studente per

fatti e citazioni sono

poco credibili o non

citate correttamente.

La maggior parte

delle fonti utilizzate

dallo studente per


credibili e citate

correttamente.

Tutte le fonti

utilizzate dallo

studente per fatti

e citazioni sono

credibili e citate

correttamente.

Le fonti utilizzate

dallo studente per


molte, valide e citate

correttamente.



3 Legame chimico




ScopoI legami chimici tra gli atomi presentano diverse lunghezze e diverse energie di legame, in funzione della grandezza degli

atomi stessi. Realizzare due grafici in ambiente di foglio di calcolo per valutare se vi è una relazione tra lunghezza di legame,

raggio atomico ed energia di legame.

Difficoltà

PrerequisitiI legami chimici e l’energia di legame.



QuandoDopo la trattazione dei legami

intramolecolari.




- computer con un programma di foglio di

calcolo.

ProcedimentoPresentare l’attività alla classe e assegnare i compiti per la lezione succes-

siva.

Fase 1. A casa, ciascuno studente dovrà realizzare due grafici a dispersione

con un programma di foglio di calcolo.

Il primo grafico, a partire dalla tabella della scheda di laboratorio, dovrà ri-

portare i valori delle lunghezza di legame in ascissa (categorie) e delle ener-

gie di legame in ordinata (serie).

Il secondo grafico dovrà riportare i raggi atomici in ascissa (categoria) e le

energie di legame in ordinata (serie).

Per entrambi i grafici, gli studenti dovranno ricercare l’esistenza di una rela-

zione tra le grandezze esaminate, aiutandosi con la funzione Aggiungi linea

di tendenza ...: una volta realizzato il grafico, dovranno cliccare con il tasto

destro su uno dei punti della serie nel grafico e selezionare Aggiungi linea

di tendenza…; quindi scegliere la tipologia Lineare e selezionare Visualizza

l’equazione sul grafico.

Fase 2. In classe, chiedere ad uno o più studenti di presentare i propri grafici

sulla LIM, esponendo le proprie conclusioni circa la eventuale relazione tra

le grandezze esaminate.

Soluzioni1. Esiste una proporzionalità inversa tra l’energia e la lunghezza di legame,

infatti dal grafico si evince che il coefficiente angolare della linea di ten-

denza è negativo.

2. Esiste una proporzionalità diretta tra l’energia di legame e il raggio ato-

mico degli elementi impegnati in un legame omopolare, infatti nel grafi-

co la linea di tendenza presenta un coefficiente angolare positivo.

3. In entrambi i grafici sono presenti dei punti che si discostano molto dalla

linea di tendenza, pertanto il campione non risulta molto significativo,

proprio a causa dell’esiguo numero di dati a disposizione.

Si può chiedere di aggiungere alla linea di tendenza l’opzione Visualizza

il valore di R2, che rappresenta il coefficiente di correlazione. Un valore di

R2 decisamente inferiore a 0,5 avvalorerebbe l’ipotesi che il campione sia

poco significativo.


brica di valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; ripete-

re le operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.





competenze.

F. Energia di legame


3Legame chimico





Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studenteassume iniziative di

studio autonomo

Lo studente, non


per reperire

i dati riguardanti

i raggi atomici.

Lo studente, con


individua almeno

due fonti affidabili

per reperire

i dati riguardanti

i raggi atomici.

Lo studente,

in modo autonomo,

individua almeno


per reperire i dati

riguardanti

i raggi atomici.

Lo studente,

in modo autonomo,

individua almeno


e approfondite

per reperire

i dati riguardanti

i raggi atomici.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)



ricevuta e prodotta


studente

non dimostrano

molta comprensione

del concetto

di energia di legame.


studente indicano

una sostanziale

comprensione

del concetto



studente indicano

una corretta

comprensione

del concetto



studente indicano

una comprensione

approfondita

del concetto


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)




Lo studente

non trae conclusioni

o aspetti importanti

sono stati trascurati.

Lo studente trae

una conclusione con

qualche riferimento

ad almeno

un grafico.

Lo studente trae

una conclusione

relativa a dati

e a una delle

ipotesi formulate

sui grafici.

Lo studente trae

una conclusione

relativa a dati

e a entrambe le

ipotesi formulate

sui grafici.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e

(fa

se2

)



ricevute

I grafici distorcono

i dati rendendo

quasi impossibile

l’interpretazione.

I grafici distorcono

un po’ i dati e

l’interpretazione è

difficoltosa.

I grafici sono

adeguati, non

alterano i dati, ma

l'interpretazione è

difficoltosa.

I grafici si adattano

bene ai dati e ciò

li rende facilmente

interpretabili.



3 Legame chimico




ScopoGli atomi si legano tra loro con diverse modalità, in funzione della variazione di energia potenziale che si genera con il loro

avvicinamento, in particolar modo con la prevalenza delle forze di attrazione o repulsione tra i due nuclei atomici. L’attività

di simulazione vuole portare lo studente a leggere il grafico distanza-energia in modo dinamico, per trarne delle conclusioni

sui fenomeni alla base dei legami chimici.

Difficoltà

PrerequisitiL’energia e la distanza di legame.

DurataFase 1: 10 minuti di presentazione in classe.

Fase 2: 1/2 h di realizzazione in classe o a

casa.


QuandoDurante la trattazione dei legami chimici.

Prima dell’attivitàNon sono necessarie attività preparatorie

specifiche.


- quaderno;

- computer.

Bibliografia e sitografiahttp://phet.colorado.edu

ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività individuale e la lettura della scheda

a pagina 92 del libro di testo, quindi assegnare le domande per compito a

casa, oppure svolgere l’attività in classe o nel laboratorio di informatica.

Fase 2. Gli studenti svolgono a casa (o in classe) la simulazione offerta dal

sito http://phet.colorado.edu/ e rispondono alle relative domande nella

scheda.

Fase 3. Gestire un confronto in classe sui risultati ottenuti dagli studenti.

Soluzioni1. Splitting the «moving atom» up to halfway, this fluctuates due to the

balance between forces of repulsion and attraction with «pinned atom».

2. Moving the «moving atom» closer to the «pinned atom», it is moved

away with a lot of energy.

3. Nothing happens, because they are too far for the attraction.

4. Based on observation on the simulation, rather than describing a chem-

ical bond as rigid as a wooden stick, interacting atoms behave as if at-

tached by a spring.

5. Bond length is the average distance between the interacting atoms when

oscillating close to the bottom of the potential energy curve.

6. In all cases, when the two nuclei are moving closer, they increase both

the forces of repulsion and of attraction. The latter shall prevail, espe-

cially if the two nuclei come too close. In the graph and in the simulation,

the oxygen presents greater variation in energy, due to the lower bond

distance and the greater interaction strength.

ValutazioneOsservare gli studenti durante la simulazione (se effettuata in classe o in

laboratorio di informatica) e riportare sulla rubrica di valutazione le proprie

osservazioni sugli indicatori proposti.

Invitare uno studente ad esporre come ha operato e riportare sulla rubrica







competenze.

G. The covalent bond between two atoms


3Legame chimico





Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Uti

lizz

are

la l

ing

ua

str

an

iera

pe

ri

pri

nci

pa

lisc

op

ico

mu

nic

ati

vi

(fa

se2

)

Lo studente utilizzain modo adeguato

le strutturegrammaticali

Lo studente

commette molti


di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente

commette alcuni


di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente non

commette quasi

nessun errore

grammaticale,

di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente non

commette alcun


di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente scrivecorrettamente

semplici testi sutematiche coerenti

con i percorsi distudio


diverse frasi non

corrette.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato ma

essenziale.


un lessico quasi

sempre appropriato.

Lo studente

utilizza un lessico


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)







trascurati.

Lo studente

trae una conclusione

con qualche

riferimento ai grafici

sull’energia

di legame.

Lo studente trae

una conclusione

relativa ai grafici

sull’energia

di legame.

Lo studente trae

una conclusione

relativa ai grafici

e alla teoria

sull’energia

di legame.

Co

mu

nic

are

(fa

se3

)




Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione del

concetto di energia

di legame.


studente indicano

una sostanziale

comprensione del

concetto di energia

di legame.


studente indicano

una corretta

comprensione del

concetto di energia

di legame.


studente indicano

una comprensione

approfondita del

concetto di energia

di legame.





3 Legame chimico

62



Attività Imp

ara

re a

d i

mp

ara

re

Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

i

Co

mu

nic

are

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

Pro

ge

tta

re

Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rein

form

azi

on

i

Ag

ire

in

mo

do

au

ton

om

oe

re

spo

nsa

bil

e

Uti

lizz

are

la

lin

gu

a s

tra

nie

ra p

er

i p

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i

Cap

ito

lo3

Legam

ech

imic

o

Versole competenze

9. Bilie e molle







Livello finale

Oss

erv

are

,desc

rive

reed

an

ali

zzare

fen

om

en

iap

part

en

en

tiall

are

alt

àn

atu

rale

eart

ifici

ale

eri

con

osc

ere

nell

esu

eva

rie

form

eico

nce

ttid

isi

stem

ae

dico

mp

less

ità

An

ali

zzare

qu

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tati

vam

en

tee

qu

an

tita

tiva

men

tefe

no

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ile

gati

all

eta

sfo

rmazi

on

id

ien

erg

iaa

part

ire

dall

’esp

eri

en

za

Ess

ere

con

sap

evo

led

ell

ep

ote

nzi

ali

tàd

ell

ete

cno

log

ieri

spett

oal

con

test

ocu

ltu

rale

eso

ciale

incu

ive

ng

on

oap

pli

cate





63






e responsabile

Lo studente prende autonomamente decisioniper affrontare il compito assegnato

Impararead imparare

Lo studente elabora un quadro organicodel compito da affrontare



L’ibridazionedegli orbitalie la risonanza

Agire in modoautonomo eresponsabile

Lo studente prende autonomamente decisioniper affrontare il compito affidato

Molecule shapes


l’informazione


Utilizzarela lingua straniera

per i principaliscopi comunicativi




Progettare







e relazioni

Lo studente organizza i problemi da risolvere


Forma delle molecolee proprietà delle sostanze 4

Capitolo

VERSO LE COMPETENZE

4 Forma delle molecole e proprietà delle sostanze

64

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLa teoria VSEPR descrive la forma di una molecola in funzione della repulsione tra i doppietti elettronici presenti nel livello

più esterno. I gruppi di studenti devono realizzare un modello in scala per ciascuna delle sei forme più significative assunte

dalle molecole.

Difficoltà

PrerequisitiLa forma delle molecole.

DurataFase 1: 1/2 h di realizzazione in classe.

Fase 2: 1/2 h di presentazione in classe.

QuandoDurante o dopo la trattazione della forma

delle molecole.





- plastilina,

- stuzzicadenti,

- quaderno,

- goniometro.

ProcedimentoPresentare l’attività alla classe e suddividerla in gruppi di 3 studenti. Chie-

dere ai gruppi di procurarsi della plastilina di diversi colori, alcuni stuzzica-

denti e un goniometro per la lezione successiva.

Fase 1. Durante l’attività, facendo riferimento alle immagini del capitolo 4

del libro di testo, i gruppi dovranno realizzare i modelli in scala di 6 mole-

cole aventi le forme indicate, utilizzando delle palline di plastilina colorata

per rappresentare gli atomi (rispettando i colori convenzionalmente asse-

gnati alle specie chimiche: H = bianco, C = nero, O = rosso, Cl = verde, N =

azzurro, S = giallo) e gli stuzzicadenti per rappresentare le coppie di legame.

I gruppi dovranno rispettare:

– la medesima colorazione delle palline per gli atomi dello stesso elemento

chimico;

– le proporzioni tra i volumi atomici, ricercando i valori dei volumi atomici

nei capitoli precedenti;

– le lunghezze di legame, ricercando i valori delle lunghezze di legame nei

capitoli precedenti o in Internet;

– l’ampiezza degli angoli di legame, aiutandosi con il goniometro.

Dovranno, inoltre, disegnare le coppie elettroniche non condivise con un

pennarello nero sugli atomi.

Fase 2. Al termine dell’attività, dedicare 15÷30 minuti all’espozione dei

modelli realizzati.

Soluzioni1. I modellini di molecole realizzati presentano legami covalenti semplici e

multipli, in funzione del raggiungimento dell’ottetto degli atomi coinvol-

ti nel legame.

2. Sì. Anche se un legame multiplo si comporta come una coppia elettroni-

ca unica dal punto di vista della repulsione, la presenza di legami multipli

fa diminuire il numero degli atomi legati all’atomo centrale e modifica di

conseguenza la geometria della molecola.

3. Sì. Le coppie di non legame esercitano repulsione nei confronti delle altre

coppie, di legame come di non legame. Le coppie di non legame, con la

loro forte repulsione, modificano la forma della molecola deformando gli

angoli prevedibili in base alla geometria della molecola.

ValutazioneOsservare i gruppi mentre eseguono l’attività e riportare sulla rubrica di

valutazione le proprie osservazioni per ciascuno studente, con particolare

riferimento alla competenza Agire in modo autonomo. Valutare la corret-

tezza scientifica dei modelli e delle informazioni riportate sul quaderno.


pegnati ad aiutare i gruppi nella fase di realizzazione. Infine riportare l’esito

della valutazione nel modulo Certificazione delle competenze.

12. La forma delle molecole


4Forma delle molecole e proprietà delle sostanze

65

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


che ha raggiunto

Lo studente non

valuta la correttezza

delle forme.

Non si riconosce

un ragionamento

sulle regole.

Lo studente

propone le forme

correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare alcuni

angoli, proporzioni

o lunghezze.

Lo studente

realizza le forme

correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare 1÷2

angoli, proporzioni

o lunghezze.


le forme con grande

cura e attenzione ad

angoli, proporzioni

e lunghezze

di legame.

Ag

ire

inm

od

o

au

ton

om

o e

re

spo

nsa

bil

e

(fa

se1

)

Lo studente prendeautonomamente

decisioniper affrontare

il compito affidato

Lo studente non



risolverli.

Lascia che siano gli

altri a fare il lavoro.

Lo studente non

offre soluzioni, ma


soluzioni suggerite

da altri.



da altri.

Lo studente cerca

e suggerisce

attivamente


Imp

ara

rea

dim

pa

rare

(fa

se2

)


quadro organicodel compito da

affrontare

Lo studente non ha


realizzare e spiegare

le diverse forme.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro chiaro per


le diverse forme.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro completo per


le diverse forme.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro approfondito

per realizzare

e spiegare

le diverse forme.

Lo studente riflettecriticamente

sui propri puntidi forza /debolezza

Lo studente

raramente valuta la

qualità delle forme

e non fa nulla per

migliorarle.

Lo studente

occasionalmente

valuta la qualità delle

forme ma non cerca

di migliorarle.

Lo studente

ordinariamente

valuta la qualità delle

forme ma non cerca

di migliorarle.

Lo studente

ordinariamente

valuta la qualità

delle forme e cerca

di migliorarle.





66

VERSO LE COMPETENZE



ScopoL’attività si prefigge lo scopo di portare gli studenti a prevedere la geometria molecolare dal numero di coppie di elettroni e

atomi legati intorno ad un atomo centrale; identificare le sostanze a cui si applica la geometria molecolare; comprendere il

modello utilizzato per prevedere la geometria molecola; applicare il concetto di risonanza.

Difficoltà




QuandoDurante o dopo la trattazione della forma

delle molecole.

Prima dell’attivitàDividere la classe in gruppi di due studenti e

presentare l’attività.


- quaderno,

- computer.


ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività, quindi organizzare gli studenti in

coppie, far svolgere l’attività offerta dal sito http://phet.colorado.edu e

chiedere di rispondere alle relative domande nel laboratorio, in classe o nel

laboratorio di informatica.

Fase 2. Svolto il compito, gestire un confronto in classe sui risultati a cui so-

no giunti gli studenti.

Soluzioni1.B Bent.

2.CNH3.

3.C Tetrahedral.

4. The bonding in ozone (see Lewis formulas below) is best represented as a

blend of these two resonance structures.

5. Bent. Bond angle = 180°.

ValutazioneOsservare gli studenti durante la simulazione effettuata in classe o in labo-

ratorio di informatica e riportare sulla rubrica di valutazione le proprie os-

servazioni sugli indicatori proposti.

Invitare uno studente ad esporre come abbia operato e riportare sulla ru-

brica di valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; ripete-

re le operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.





competenze.

13. Molecule shapes



67

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Ag

ire

inm

od

o

au

ton

om

oe

resp

on

sab

ile

(fa

se1

) Lo studente prendeautonomamente

decisioni peraffrontare il

compito affidato

Lo studente non



risolverli. Lascia che

sia il compagno a

fare il lavoro.

Lo studente non

offre soluzioni, ma


soluzioni suggerite

dal compagno.



dal compagno.

Lo studente cerca

e suggerisce

attivamente


Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

1) Lo studente

interpretacriticamente

le informazioniricevute

Lo studente

ha bisogno di

supervisione per

usare le formule di

Lewis.

Lo studente è

occasionalmente

in grado di usare le

formule di Lewis.

Lo studente è

solitamente in grado

di usare le formule di

Lewis.


con successo le

formule di Lewis.

Uti

lizz

are

la l

ing

ua

str

an

iera

pe

r

ip

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i

(fa

se2

)

Lo studente ricercainformazioni

all’interno di testidi breve estensione

di interessepersonale,


Lo studente

non individua

informazioni utili

nella simulazione.

Lo studente, con


individua almeno


nella simulazione.

Lo studente, in modo

autonomo, individua

almeno quattro

informazioni utili

nella simulazione.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua tutte le

informazioni utili

nella simulazione.


13. Molecule shapes



68

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLe sostanze polari si mescolano tra loro, ma non con le apolari e viceversa. Nel caso di liquidi non miscibili tra loro, il meno

denso galleggia su quello più denso. I gruppi di studenti devono realizzare un breve video che mostri cosa succede con ac-

qua, olio e alcool etilico denaturato.

Difficoltà





polarità delle molecole.





- 5 bicchieri trasparenti,

- una siringa senza ago o un contagocce,

- acqua,

- alcol etilico,

- olio d’oliva.

ProcedimentoIllustrare l’attività spiegando alla classe l’equa suddivisione dei ruoli e le

caratteristiche dell’elaborato da realizzare, preferibilmente senza chiarire il

nesso esistente tra forma e polarità delle molecole.

Fase 1. Gli studenti, suddivisi in gruppi da 3÷4, dovranno svolgere e filmare

un semplice esperimento consistente nel mescolare acqua, alcol etilico e

olio, seguendo le istruzioni della scheda a pagina 114 del libro di testo.

Svolto e ripreso l’esperimento, i gruppi dovranno concludere il filmato, spie-

gando:

– che l’acqua e l’alcol etilico si mescolano perché entrambe le molecole so-

no polari, a causa della loro forma e della differenza di elettronegatività

tra l’ossigeno e l’idrogeno;

– che l’olio, sostanza apolare, non si mescola né con l’acqua, sulla quale

galleggia, né con l’alcol nel quale affonda.

Questa caratteristica, consentirà di distinguere bene i tre liquidi, versati

con ordine diverso negli ultimi due bicchieri:

– nel quarto bicchiere si dovranno vedere uno strato di acqua sotto e uno

di alcol sopra, separati da uno strato intermedio di olio;

– nel quinto bicchiere, versando prima l’alcool etilico e l’olio, e quindi lenta-

mente l’acqua, dovrà formarsi una bolla di olio immersa nella soluzione

acquosa di alcol.

Per spiegare il fenomeno, i gruppi dovranno ricercare informazioni in Inter-

net. Dovranno essere chiari ed esaustivi senza che il filmato superi i 5 mi-

nuti di durata complessiva. Ricordare ai gruppi che sarebbe opportuno ca-

ricare i propri video su una piattaforma online, perché si possano visionare

in classe o in laboratorio.

Fase 2. La lezione successiva sarà dedicata alla visione dei filmati, possibil-

mente con la LIM, affinché ciascun gruppo possa confrontare il proprio ela-

borato con quello degli altri.

ValutazioneDurante la visione dei filmati, annotare le proprie osservazioni sulla rubrica

di valutazione per ciascuno studente: il contributo dei singoli è apprezzabile

dall’analisi dei filmati. Se uno studente si è occupato delle riprese, chiedergli

spiegazioni sul fenomeno presentato dal suo gruppo.


competenze.

14. Il simile scioglie il simile



69

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)



ostacoli e risorse


una descrizione

scadente di

progettazione e

realizzazione del

video.


una descrizione

abbastanza

dettagliata di

progettazione e

realizzazione del

video.


una descrizione

completa di

progettazione e

realizzazione del

video.


una descrizione

completa di

progettazione e

realizzazione del

video, modifiche,

motivi e riflessioni su

strategie e risultati.


che ha raggiunto

Lo studente

non valuta

l’esecuzione del

video-esperimento,

che appare

impreciso.

Molti dettagli

vanno corretti.

Lo studente esegue


correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare 3÷4

dettagli operativi.

Lo studente esegue


correttamente,

ma avrebbe potuto

migliorare 1÷2

dettagli operativi.

Grande cura

adottata

nell’esecuzione:

il video è chiaro,


i requisiti.

Co

lla

bo

rare

e

pa

rte

cip

are

(fa

se1

)

Lo studenteinterviene in modo

pertinente

Lo studente è

spesso poco

motivato ad operare

correttamente.

Lo studente è

occasionalmente

distratto ma

qualche volta opera

correttamente.

Lo studente è

concentrato sul

video e opera in

modo pertinente.

Lo studente è

concentrato sul

video e interviene

quasi sempre in

modo risolutivo.

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

i

(fa

se2

)

Lo studenteorganizzai problemi

da risolvere

L'organizzazione del

video è confusa e

carente.


video a volte non è

chiara e logica.


video è quasi sempre

chiara e logica.

L'organizzazione

del video è chiara e

logica.



Lo studente ha



o per esaminare

una fonte scientifica.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un'ipotesi

parzialmente

suffragata da

fonte scientifica o

osservazione

di fenomeni simili.


in modo autonomo


da fonte scientifica o

osservazione

di fenomeni simili.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un'ipotesi

suffragata da fonte

scientifica, risultati

sperimentali ottenuti

o osservazione

di fenomeni simili.






70

NOTE

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................



71


Forma delle molecole eproprietà delle sostanze







Comunicare

Lo studente usa il lessico specifico



Impararead imparare

Lo studente assume iniziative di studio autonomo


ProgettareLo studente delinea un percorso funzionale agli obiettivi

posti e assunti, individuando ostacoli e risorse




e relazioni

Lo studente analizza il problemainserendolo nel suo contesto






Forma delle molecolee proprietà delle sostanze 4

Capitolo





ScopoIl laboratorio si prefigge un duplice obiettivo per lo studente:

1. selezionare i singoli concetti importanti nel testo del capitolo Forma delle molecole e proprietà delle sostanze e quindi re-

alizzare una mappa concettuale, nella quale deve obbligatoriamente unire i singoli concetti con dei nessi logici;

2. acquisire familiarità con il lessico specifico dell’argomento in lingua inglese.

Difficoltà

PrerequisitiNessuno.

DurataFase 1: 1 h di selezione dei concetti a casa.

Fase 2: 1 h di realizzazione della mappa

concettuale a casa.

Fase 3: 1/2 h di presentazione in classe.

QuandoDurante la trattazione della forma delle

molecole.




- quaderno,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Assegnare per compito l’attività individuale, leggendo le istruzioni

in inglese insieme alla classe, al fine di chiarire con gli studenti i passaggi

necessari e rigorosi per realizzare correttamente una mappa concettuale

sull’argomento.

Fase 2. A casa, lo studente deve:

1. rileggere il capitolo ed evidenziare concetti costituiti da singole parole, o

al massimo due parole, come per esempio un sostantivo e un aggettivo;

non c’è un limite, ma è ragionevole pensare che in un capitolo vi siano tra

20 e 30 concetti importanti da ricordare;

2. ricordare che le parole in grassetto o in corsivo sono solitamente più im-

portanti delle altre, ma ciò non è necessariamente sempre vero; può sce-

glierne anche altre.

3. riportare a matita sul quaderno l’elenco di concetti selezionati, dopo

averli tradotti in inglese;

4. ricordare che il laboratorio impone due concetti di partenza, elecrone-

gativity e molecule shape, e due finali, molecule polarity e miscibility.

5. disegnare la mappa con la matita, cominciando a scrivere e cerchiare un

concetto, poi un secondo e unirli con una freccia che parta da uno e arrivi

all’altro, descrivendola con un verbo o una piccola frase in lingua inglese,

che ne descriva il nesso logico;

6. disegnare la mappa definitiva in bella copia o sul sito https://cmapcloud.

ihmc.us (distribuito gratuitamente dall’Institute for Human & Machi-

ne Cognition, al fine di divulgare il corretto procedimento per costruire

mappe concettuali; l’applicazione impone alcuni vincoli come, per esem-

pio, la descrizione dei connettori tra i concetti).

Fase 3. La lezione successiva viene dedicata alla presentazione delle mappe

da parte dei singoli studenti.

SoluzioniOgni studente ha un diverso modo di apprendere e quindi selezionare i con-

cetti più importanti di un testo, anche dal punto di vista quantitativo.

Quindi teoricamente non esiste una mappa più corretta delle altre, a patto

che si rispetti il procedimento corretto per realizzarle.


brica di valutazione fotocopiata le proprie osservazioni sugli indicatori pro-

posti; ripetere le operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.


cente è impegnato a moderare un confronto in classe che coinvolge inter-

venti e opinioni di diversi studenti.


competenze.

H. Shape and polarity of molecules







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Uti

lizz

are

la l

ing

ua

str

an

iera

pe

ri

pri

nci

pa

lisc

op

ico

mu

nic

ati

vi

(fa

se1

)





Lo studente non

individua concetti

utili nel testo.

Lo studente, con


individua i concetti

più importanti nel

testo.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua i concetti

più importanti nel

testo.


autonomo, individua

e gerarchizza

correttamente i

concetti nel testo.



con i percorsi distudio


diversi vocaboli non

corretti.


un lessico quasi

sempre appropriato

ma essenziale.


un lessico quasi

sempre appropriato

e abbastanza ricco.

Lo studente

utilizza un lessico


Co

mu

nic

are

(fa

si2

-3)

Lo studente usa illessico specifico

La mappa non è

precisa o non aiuta

la comprensione

dell'argomento.

La mappa non è

precisa, ma aiuta

la comprensione

dell'argomento.

La mappa è

precisa e aiuta

la comprensione

dell'argomento.

La mappa è ordinata,

precisa e aiuta

la comprensione

dell'argomento.




Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione del

concetto di polarità

delle molecole.


studente indicano

una sostanziale

comprensione del


delle molecole.


studente indicano

una corretta

comprensione del


delle molecole.


studente indicano

una comprensione

approfondita del


delle molecole.







ScopoLa molecola d’acqua è polare e tale caratteristica la rende un solvente particolarmente indicato per le sostanze polari, ma

non per quelle apolari. I colori dei pennarelli e degli evidenziatori sono dei miscugli omogenei di sostanze a diversa polarità.

Gli studenti in coppia devono provare a separare le diverse sostanze componenti il colore del pennarello o dell’evidenziatore.

Difficoltà




QuandoDurante o dopo la trattazione della polarità

delle molecole.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito l'attività a gruppi

di due studenti, spiegando loro come

procedere secondo le istruzioni della

scheda.


- carta assorbente,

- un bicchiere,

- 3 pennarelli o evidenziatori di colori

diversi.

Bibliografia e sitografiaYann Verchier & Nicolas Gerber, Chimica

in casa. Atomi e molecole tra le mura

domestiche, Edizioni Dedalo, Bari 2013.

ProcedimentoFase 1. Suddividere la classe in coppie e decidere se far svolgere l’attività

a casa o in classe, per poi comunque discutere in classe i risultati ottenuti.

Ogni coppia dovrà disegnare tre pallini con i tre pennarelli di colori diversi,

distanziati tra loro almeno un centimetro e posti a due centimetri di distan-

za dalla base di una striscia di carta assorbente.

Una volta asciugato l’inchiostro, si dovrà immergere la base della striscia

in un bicchiere contenente un centimetro di acqua avendo cura di mante-

nere la striscia in posizione verticale per qualche minuto (eventualmente

fissandola ad un cucchiaino appoggiato sul bordo del bicchiere) e in modo

tale che i tre pallini colorati si trovino al di sopra del livello dell’acqua. L’ac-

qua, risalendo la striscia per capillarità, col tempo li raggiungerà e supererà.

La coppia dovrà osservare il fenomeno e rispondere alle domande poste

nella scheda di laboratorio, per spiegare perché alcune componenti dei co-

lori risalgono più di altre, insieme all’acqua.

Fase 2. Dedicare metà della successiva ora di lezione alla discussione in

classe dei risultati.

Soluzioni1. Si sono formate delle scie verticali di diversi colori a partire dai tre pallini.

2. Alcuni colori risalgono insieme all’acqua più degli altri, perché evidente-

mente sono realizzati con miscugli più polari: questi colori, essendo più

miscibili, risalgono insieme al solvente acqua per capillarità lungo le mi-

cro fessure della carta assorbente.

3. La componente di colore rimasta dove erano stati disegnati i pallini deve

essere costituita da sostanze apolari, quindi non miscibili in acqua. Per-

tanto non hanno partecipato alla risalita per capillarità nella carta assor-

bente.

ValutazioneSe si decide di far realizzare l’attività in classe, osservare l’indicatore per la

competenza Collaborare e partecipare.

Invitare una coppia ad esporre come abbia operato e riportare sulla rubrica


operazioni di valutazione per ogni coppia interpellata.





competenze.

I. Quale colore è più polare?







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studenteassume iniziative di

studio autonomo

Lo studente non


per ciascuna delle

domande poste.

Lo studente, con


individua almeno


per rispondere alle

domande.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua almeno


per rispondere alle

domande.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua almeno


e approfondite per

rispondere alle

domande.

Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)



ostacoli e risorse

Scelta di materiali

inappropriati, che

ha contribuito a

fare eseguire male

l’esperimento.





con un tentativo

di modifica per

migliorarli.

Sono stati


appropriati e sono

stati migliorati

ulteriormente.

Co

lla

bo

rare

ep

art

eci

pa

re

(fa

se1

)




idee utili di rado al

gruppo.

Può rifiutarsi di

partecipare.


idee utili a volte al

gruppo.

È un membro che


richiesto.


di solito idee utili al

gruppo.

È una presenza

importante.


spesso idee utili al

gruppo.

È un leader che

contribuisce con

impegno.

Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

ti e

re

lazi

on

i

(fa

se2

)

Lo studenteanalizza ilproblema

inserendolonel suo contesto

Lo studente non

sembra capire molto

bene il fenomeno

posto.

Lo studente mostra

di saper analizzare

il fenomeno solo in

parte.

Lo studente mostra

di saper analizzare e

il fenomeno.

Lo studente mostra

di saper analizzare e

il fenomeno in modo

approfondito.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)




Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione dei

principi alla base

della miscibilità

delle sostanze.


studente indicano

una sostanziale

comprensione dei

principi alla base

della miscibilità

delle sostanze.


studente indicano

una corretta

comprensione dei

principi alla base

della miscibilità

delle sostanze.


studente indicano

una comprensione

approfondita dei

principi alla base

della miscibilità

delle sostanze.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se2

)

Lo studente èattivo, propositivo

e consapevoledi fronte

al problema

Lo studente sembra

avere scarsa

conoscenza del

procedimento.

Lo studente conosce

circa il 75% del

procedimento.

Lo studente conosce

il procedimento.

Lo studente conosce

il procedimento e i

motivi delle scelte

effettuate.






76



Attività Imp

ara

re a

d i

mp

ara

re

Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

i

Co

mu

nic

are

Ris

olv

ere

pro

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mi

Pro

ge

tta

re

Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rein

form

azi

on

i

Ag

ire

in

mo

do

au

ton

om

oe

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spo

nsa

bil

e

Uti

lizz

are

la

lin

gu

a s

tra

nie

ra p

er

i p

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i

Cap

ito

lo4

Form

ad

ell

em

ole

cole

ep

rop

rietà

dell

eso

stan

ze

Versole competenze


13. Molecule shapes





Livello finale

Oss

erv

are

,desc

rive

reed

an

ali

zzare

fen

om

en

iap

part

en

en

tiall

are

alt

àn

atu

rale

eart

ifici

ale

eri

con

osc

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nell

esu

eva

rie

form

eico

nce

ttid

isi

stem

ae

dico

mp

less

ità

An

ali

zzare

qu

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tati

vam

en

tee

qu

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tita

tiva

men

tefe

no

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ile

gati

all

eta

sfo

rmazi

on

id

ien

erg

iaa

part

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dall

’esp

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en

za

Ess

ere

con

sap

evo

led

ell

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ote

nzi

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tàd

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ete

cno

log

ieri

spett

oal

con

test

ocu

ltu

rale

eso

ciale

incu

ive

ng

on

oap

pli

cate





77


Costruireuna formula chimica



ComunicareLo studente comprende i significati e la natura della

comunicazione ricevuta e prodotta

Risolvere problemiLo studente analizza il problema

inserendolo nel suo contesto

Nomenclatura chimica





e relazioni


Nomenclatura:le classi di composti

con metalli

ProgettareLo studente delinea un percorso funzionale agli obiettivi

posti e assunti, individuando ostacoli e risorse

La ruggineImparare ad

imparareLo studente gestisce in maniera adeguata

i tempi di realizzazione



Nomenclatura:le classi di composti

con non-metalli

Imparare adimparare

Lo studente assume iniziative di studio autonomo



l’informazione




Nomenclatura:i sali

Imparare adimparare


I sali da cucinaProgettare


Agire in modoautonomo eresponsabile

Lo studente si assume le responsabilità necessarieper affrontare il compito affidato

Nomi e formuledei composti chimici 5

Capitolo

VERSO LE COMPETENZE

5 Nomi e formule dei composti chimici

78

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLe formule dei composti chimici vengono scritte in base a determinate regole circa l’utilizzo dei numeri di ossidazione dei

diversi elementi del Sistema periodico. Pertanto non tutte le formule sono possibili, oppure non tutte corrispondono a com-

posti realmente esistenti. L’attività proposta consiste nel realizzare formule impossibili, applicando volutamente in modo

non corretto le regole per la loro costruzione.

Difficoltà

PrerequisitiLe formule chimiche e i numeri

di ossidazione.


Fase 2: 1 h in classe di confronto.

QuandoDurante o dopo la trattazione della costru-

zione delle formule chimiche.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito l’attività individuale.


- quaderno,


ProcedimentoFase 1. Dopo aver trattato in classe come scrivere correttamente la for-

mula di un composto chimico, utilizzando i numeri di ossidazione degli ele-

menti, assegnare per compito l’attività individuale: ogni studente a casa

deve inventare 10 formule non corrette di composti binari e ternari, scri-

vendole dapprima correttamente e poi provando a modificarle perché ri-

sultino sbagliate. Sottolineare che verrà apprezzata l’originalità degli errori.

Offrire come suggerimento una lista di errori possibili:

– posizionamento degli elementi in base alla loro elettronegatività;

– nel caso dei composti ternari, posizionamento degli elementi e dei radi-

cali acidi, in base al loro numero di ossidazione (il radicale acido, di carica

negativa, va scritto dopo l’altro elemento);

– rispetto della regola della diagonale, scrivendo correttamente gli indici

degli elementi;

– divisione per il medesimo denominatore, per ottenere la formula minima.

Fase 2. Dedicare l’ora di lezione successiva al compito, alla somministrazio-

ne delle formule da parte di uno studente ai propri compagni di classe, per

individuare l’errore insito nella formula.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre le proprie formule e a gestire gli interventi

dei propri compagni; riportare sulla rubrica di valutazione le proprie osser-

vazioni sugli indicatori proposti: Comunicare e Progettare per lo studente

interpellato, Risolvere problemi per i compagni coinvolti nella risoluzione;

ripetere le operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.





competenze.

15. Le formule impossibili


5Nomi e formule dei composti chimici

79

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


che ha raggiunto

Lo studente

non valuta la varietà

delle formule.

Molte formule

presentano

errori simili

Lo studente propone

correttamente le 10

formule, ma avrebbe

potuto migliorare

la varietà di alcune.

Lo studente propone

correttamente le 10

formule, ma avrebbe

potuto migliorare

la varietà di 1÷2.

Lo studente propone

formule varie,

che risultano

equilibrate

e rispettano

tutti i requisiti.

Co

mu

nic

are

(fa

se1

)



ricevuta e prodotta

Le formule

dimostrano scarsa

comprensione

delle regole

della consegna.

Le formule indicano

una sostanziale

comprensione

delle regole

della consegna.

Le formule indicano

una corretta

comprensione

delle regole

della consegna.

Le formule indicano

una comprensione

approfondita

delle regole

della consegna.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se2

)

Lo studenteanalizza


nel suo contesto

Lo studente non

sembra capire bene

come correggere

le formule.

Lo studente mostra

di saper correggere

le formule

solo in parte.

Lo studente mostra

di saper correggere

le formule.

Lo studente mostra

di correggere le

formule in modo

approfondito.





80

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLa nomenclatura IUPAC è oggi accettata da tutti i chimici e in molti Paesi è resa ufficiale dalla legislazione. Malgrado ciò,

nella sua applicazione incontra ancora notevoli resistenze. Molte vecchie regole e denominazioni tradizionali dei composti

sono così radicate nell’uso comune che nella pratica risulta impossibile una loro sostituzione. L’attività consiste nel verifi-

care se tale affermazione sia condivisibile, per quanto riguarda sostanze che una famiglia utilizza quotidianamente in casa.

Difficoltà

PrerequisitiLa nomenclatura tradizionale e IUPAC.



QuandoDurante o dopo la trattazione della nomen-

clatura chimica.



- quaderno.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe l’attività da svolgere a casa individualmente.

Se lo si ritiene opportuno, anticipare la nomenclatura IUPAC dei composti

citati nella scheda a pagina 132 del libro di testo. Gli studenti devono rea-

lizzare una tabella sul quaderno, in cui devono riportare la formula chimica,

il nome tradizionale, IUPAC e commerciale della sostanza, aiutandosi con

una ricerca online, se nell’etichetta del prodotto commerciale non trovano

le informazioni di cui necessitano. Infine devono esprimere una opinione

favorevole o contraria circa l’affermazione del libro sull’utilizzo radicato dei

nomi tradizionali, rispetto a quelli ufficiali, partendo dalla tabella.

Fase 2. Moderare un confronto in classe sui risultati ottenuti e sui com-

menti degli studenti, circa l’effettivo utilizzo dei nomi tradizionali, al posto

di quelli IUPAC, nella realtà quotidiana.

SoluzioniVedi tabella in basso.

ValutazioneInvitare uno studente a presentare la tabella dei suoi risultati e ad esporre le

proprie riflessioni; riportare sulla rubrica di valutazione le proprie osserva-

zioni sugli indicatori; ripetere le operazioni di valutazione per ogni studente

interpellato.





competenze.

Formula chimica Nome tradizionale Nome IUPAC Nome commerciale

NaCl Cloruro di sodio Cloruro di sodio Sale marino

NaHCO3 Bicarbonato di sodio idrogeno(triossidocarbonato)

di sodio

Bicarbonato

H2O2 Perossido di idrogeno Diossido di diidrogeno Acqua ossigenata

B(OH)3 Acido ortoborico Triidrossido di boro Acqua borica

NH3 Ammoniaca Triidruro di azoto Ammoniaca

NaClO Ipoclorito di sodio Monossoclorato di sodio Candeggina

CO2 Anidride carbonica Diossido di carbonio Acqua gassata addizionata

di anidride carbonica

HCl Acido cloridrico Cloruro di idrogeno Acido muriatico

H2SO4 Acido solforico Tetraossosolfato di diidrogeno Sgorgante

16. Diversi nomi, stessa sostanza



81

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


che ha raggiunto

Lo studente non

valuta la correttezza

delle informazioni

nella tabella, che

appare imprecisa.

Lo studente

compila la tabella

correttamente,

ma circa 15 nomi

non corrispondono

alla sostanza.

Lo studente

compila la tabella

correttamente,

ma circa 5 nomi

non corrispondono

alla sostanza.

Lo studente

compila la tabella

correttamente e

con grande cura.

Co

mu

nic

are

(fa

se1

)


I nomi della tabella

non sono accurati

o non possono

essere letti.


sono accurati

ma non facili

da leggere.


sono precisi e facili

da leggere.


sono organizzati,

precisi e facili

da leggere.

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

i(f

ase

2)







trascurati.

Lo studente trae

una conclusione con

qualche riferimento

alla tabella.

Lo studente trae una

conclusione relativa

alla tabella.

Lo studente trae

una conclusione

relativa alla tabella

e alle ipotesi

circa l’utilizzo dei

nomi delle sostanze.





82

VERSO LE COMPETENZE



ScopoGli studenti non conoscono tutti i nomi delle sostanze chimiche in commercio, ma la ruggine, nome comune dell’ossido fer-

rico, è una delle sostanze che generalmente imparano a riconoscere molto presto. L’attività si prefigge lo scopo di portarli a

capire come possa formarsi la ruggine a partire dal ferro, e se sia possibile tornare ad ottenere il ferro, una volta arrugginito.

Difficoltà


DurataFase 1: 8 giorni a casa di realizzazione.

Fase 2: 1 h in classe di discussione.

QuandoPrima, durante o dopo la trattazione delle

famiglie di composti dei metalli.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito l’attività a gruppi di

due studenti.


- due chiodi di ferro,

- due bicchieri,

- acqua,

- olio,

- sale,

- succo di limone,

- bicarbonato di sodio.

ProcedimentoFase 1. Proporre l’attività alla classe e suddividerla in gruppi da due studen-

ti. Le coppie devono procedere, seguendo le istruzioni della scheda a pagina

136 del libro di testo: dopo aver immerso i due chiodi, i due bicchieri devo-

no essere lasciati in un posto protetto in casa per sette giorni. Solo allora il

gruppo può passare al secondo esperimento, che prevede la rimozione del-

la ruggine formatasi sui chiodi nell’arco della settimana appena trascorsa.

Fase 2. Chiedere agli studenti in coppia di rispondere alle domande poste

nella scheda, partendo dai risultati ottenuti alla fine dei due semplici espe-

rimenti (consigliare agli studenti di fotografare i risultati ottenuti e inserire

le fotografie nel testo delle riposte); se lo si ritiene opportuno, spiegare quali

processi chimici sono avvenuti durante l’ossidazione e la rimozione.

Soluzioni1. Sì, entrambi i chiodi si sono arrugginiti.

2. Il chiodo immerso in acqua del rubinetto si è arrugginito lasciando la rug-

gine sul fondo del bicchiere. Il chiodo immerso in acqua ricoperta di olio,

si è arrugginito solo leggermente, perché l’olio, non mescolandosi con

l’acqua, ha «rallentato» il processo di ossidazione del chiodo preservan-

dolo dall’influenza dell’ossigeno atmosferico.

3. Entrambi i metodi rimuovono la patina di ossido ferrico (ruggine) dai

chiodi, ma non recuperano il ferro originario della superficie dei chiodi.

4. La ruggine è un composto spontaneo, di colore bruno-rossiccio, costitui-

to da vari ossidi e carbonati di Fe(III):

- Fe2O3 (componente principale)

- Fe(OH)3, FeO(OH), Fe3O4, FeO, Fe(OH)2

- Fe3+ e Fe2+ (in forma ionica) e tracce di altri metalli.

La ruggine ha origine da un fenomeno di corrosione dei materiali ferrosi,

laddove l'ossidazione del ferro è favorita dalla presenza di ossigeno e ac-

qua, che mettono a disposizione l'ossigeno necessario.

ValutazioneInvitare un gruppo ad esporre le proprie conclusioni e riportare sulla rubrica

di valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori; ripetere le operazioni

di valutazione per ogni studente interpellato.


pegnati ad aiutare i gruppi nella realizzazione o a moderare un confronto in

classe che coinvolge interventi e opinioni di diversi studenti.


competenze.

17. La ruggine



83

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)



ostacoli e risorse

Scelta di materiali

inappropriati, che

ha contribuito ad

eseguire male gli

esperimenti.





con un tentativo

di modifica per

migliorarli.

Sono stati


appropriati e sono

stati migliorati

ulteriormente.

Imp

ara

rea

d

imp

ara

re(f

ase

1) Lo studente

gestisce in manieraadeguata i tempidi realizzazione

Lo studente non

rispetta la scadenza.

Il gruppo deve

chiedere una proroga.

Lo studente tende

a ritardare, ma

consegna entro il

termine.

Il gruppo non deve

chiedere proroghe.


usa il tempo, ma

ha ritardato su una

consegna.

Il gruppo non deve

chiedere proroghe.

Lo studente usa

bene il tempo

per rispettare la

consegna entro la

scadenza.

Il gruppo non deve

chiedere proroghe.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se2

) Lo studenteè attivo,

propositivoe consapevole

di fronteal problema

Lo studente

sembra avere

scarsa conoscenza

dei risultati ottenuti

dalla formazione

e rimozione

della ruggine.

Lo studente conosce

circa la metà


dalla formazione

e rimozione

della ruggine.

Lo studente

conosce molti


dalla formazione

e rimozione

della ruggine.

Lo studente

conosce tutti

i risultati ottenuti

dalla formazione

e rimozione

della ruggine.


17. La ruggine



84

VERSO LE COMPETENZE



ScopoIl composto CO2 è conosciuto con il nome tradizionale di anidride carbonica, ma anche con quello di diossido di carbono. È

forse meno noto l’altro ossido del carbonio, CO, o almeno non sono sempre note le sue caratteristiche tossicologiche, che

lo rendono molto pericoloso, soprattutto perché incolore e inodore. Gli studenti devono realizzare un poster scientifico che

sintetizzi i risultati di una ricerca sul pericolo monossido di carbonio.

Difficoltà



Fase 2: almeno 1 h in classe di

presentazione.

QuandoPrima, durante o dopo la trattazione delle

famiglie di composti dei non-metalli.



- foglio di carta in formato A3,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe l’attività individuale, introducendo i due ossidi

del carbonio. Gli studenti devono realizzare un poster informativo cartaceo

o digitale sulle caratteristiche fisiche, chimiche e tossicologiche del monos-

sido di carbonio, seguendo le istruzioni della scheda a pagina 141 del libro di

testo: possono utilizzare un software per realizzare presentazioni o un sito

gratuito per creare poster o infografiche. Consigliare di suddividere il poster

in quattro aree, inerenti ai quattro temi richiesti, utilizzando caselle di testo

non eccessivamente lunghe, molte immagini e, per i poster digitali, ulterio-

re materiale multimediale, come brevi videoclip, schemi, audio.

Fase 2. Far presentare il poster agli studenti in circa 10 minuti ciascuno,

per dare la possibilità di esporre anche ad altri compagni di classe, even-

tualmente scelti dal docente. Se non si ritiene opportuno dedicare più ore

di lezione per la presentazione di tutti gli studenti, si può richiedere loro gli

elaborati cartacei o via mail per poterli valutare.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre il proprio poster con i risultati della sua ri-

cerca e riportare sulla rubrica di valutazione le proprie osservazioni sugli in-

dicatori; ripetere le operazioni di valutazione per ogni studente interpellato.





competenze.

Sviluppi e approfondimentiGli ossidi del carbonio sono tra i principali responsabili dell’effetto serra, te-

ma di costante attualità. La ricerca potrebbe essere estesa ad altre sostanze

che contribuiscono all’aumento globale della temperatura del pianeta, co-

me ad esempio gli ossi di zolfo, di azoto, i composti organici volatili.

18. Due ossidi del carbonio



85

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

rea

d

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studenteassume iniziative

di studio autonomo

Lo studente non


per ciascuna delle

aree tematiche.

Lo studente, con


individua almeno due

fonti affidabili per le

aree tematiche.


autonomo, individua

almeno due fonti

affidabili per le

aree tematiche.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua almeno

due fonti affidabili e

approfondite per le

aree tematiche.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

1) Lo studente



Lo studente

non sa cercare

correttamente

informazioni

in Internet sui due

ossidi del carbonio.

Lo studente è

occasionalmente in

grado di utilizzare

Internet per trovare

informazioni sui due


Lo studente è

solitamente in

grado di utilizzare





con successo




Co

mu

nic

are

(fa

se2

)



ricevuta e prodotta

Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione delle

differenze tra i due



studente indicano

una sostanziale

comprensione delle




studente indicano

una corretta

comprensione delle




studente indicano

una comprensione

approfondita delle







86

VERSO LE COMPETENZE



ScopoIl sale da cucina è facilmente reperibile in natura, sia come cristallo nel sottosuolo (salgemma) che come elettrolita dell'acqua

marina, ma esistono molti sali in commercio, che possono presentare diverse composizioni ioniche in percentuale. Gli stu-

denti devono effettuare una ricerca sui diversi sali in commercio e confrontarne le diverse composizioni ioniche percentuali.

Difficoltà

PrerequisitiI sali binari e ternari.

DurataFase 1: 2 h a casa di realizzazione,

Fase 2: 1 h in classe di presentazione.

QuandoDurante o dopo la trattazione dei sali binari

e ternari.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito l’attività a gruppi di

due studenti.


- quaderno,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Suddividere la classe in gruppi da due studenti e presentare l’attivi-

tà da svolgere a casa per la lezione successiva: reperire nei supermercati o

in Internet il maggior numero possibile di sali in commercio, commestibili

e destinati ad altri utilizzi, per poter riportare le informazioni composizio-

nali sul quaderno. Qualora le informazioni necessarie non fossero reperibili,

la coppia deve calcolare la composizione percentuale, scrivendo la formu-

la del sale in forma ionica e calcolando quanto pesa il singolo ione rispetto

alla massa molecolare del sale, aiutandosi con il Sistema periodico; infine

riportare sul quaderno il valore ottenuto in percentuale per ogni ione e ri-

spondere alle domande poste.

Fase 2. Le coppie presentano i propri risultati alla classe: composizioni ioni-

che percentuale per ogni tipo di sale e riflessioni sull’attività svolta.

Soluzioni1. Le risposte variano da studente a studente.

2. I sali commestibili in commercio sono prevalentemente sali binari, come

il salgemma NaCl, la cui composizione chimica percentuale può variare

in funzione della presenza di altri elementi, come iodio, magnesio, zolfo,

zinco, rame, fosforo, che ne differenziano le qualità organolettiche.

3. Il sale marino, prodotto per precipitazione da acqua marina in evapora-

zione (processo tipico delle saline), può presentare diverse composizio-

ni chimiche, in funzione dell’acqua marina dalla quale è precipitato. La

diversa composizione dei sali può dipendere anche dalla diversa origine

del prodotto: infatti il sale può essere estratto da giacimenti presenti nel

sottosuolo, nei quali si è cristallizzato in tempi geologici, arricchendosi di

diversi elementi chimici.

Sviluppi e approfondimentiLa Marcia del Sale fu una manifestazione

non violenta che si svolse dal 12 marzo al 5

aprile 1930 in India ad opera del Mahatma

Gandhi. La manifestazione si svolse contro

la tassa sul sale, su cui vigeva un assoluto

monopolio imperiale, imposta dal governo

britannico a tutti i sudditi dell'India. Consi-

stette in una marcia di oltre 320 km a piedi

da Ahmedabad a Dandi, sull'Oceano India-

no, con lo scopo di raccogliere una manciata

di sale dalle saline, rivendicando simbolica-

mente il possesso di questa risorsa al popo-

lo indiano.

La posizione che gli Indiani assunsero ebbe

un risalto storico, ma dal punto di vista chi-

mico, il sale inglese, ricco di iodio, era ed è

molto più salutare, rispetto al sale marino

grezzo, che i manifestanti difendevano. Un

approfondimento sull’argomento potreb-

be riguardare i benefici per la salute del sale

addizionato con piccole quantità di iodio, ri-

spetto a quello marino.

ValutazioneInvitare una coppia ad esporre i propri risultati e le proprie riflessioni

circa l’attività svolta; ripetere le operazioni di valutazione per ogni

coppia interpellata. La rubrica può essere compilata anche in un secondo

momento, se si è impegnati a moderare un confronto in classe che

coinvolge interventi e opinioni di diversi studenti.


competenze.

19. I sali da cucina



87

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

rea

d

imp

ara

re(f

ase

1) Lo studente

elabora unquadro organicodell’argomentopreso in esame

Lo studente non ha

un quadro chiaro

per organizzare

e spiegare le

informazioni sui sali.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro chiaro

per raccogliere le


Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro completo

per raccogliere le


Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro approfondito

per raccogliere le


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)



ostacoli e risorse

Scelta di sali

inappropriata,

che ha contribuito

a fare ottenere

un prodotto scadente.


sali adeguati

al compito, ma

c’è qualche errore

nei calcoli relativi

alla composizione

percentuale.


sali adeguati

con un errore

nei calcoli relativi

alla composizione

percentuale.


sali adeguati

e i calcoli relativi

alla composizione

percentuale

sono corretti.

Ag

ire

inm

od

o

au

ton

om

oe

resp

on

sab

ile

(fa

se2

) Lo studentesi assume

le responsabilitànecessarie

per affrontareil compito

affidato

Lo studente non

sa spiegare di

quali compiti è

responsabile.

Lo studente, con

un aiuto minimo

del compagno,

sa spiegare di

quali compiti è

responsabile.

Lo studente

sa spiegare di

quali compiti è

responsabile.

Lo studente

sa spiegare di

quali compiti è

responsabile e

quando sono stati

necessari.






NOTE

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................




Nomenclatura:i sali


e relazioni


Acquea confronto




Impararead imparare


Risolvere problemiLo studente analizza il problema

inserendolo nel suo contesto

Costruireuna formula chimica

ProgettareLo studente utilizza in modo efficace

i saperi disciplinari acquisiti

Elettronegatività enumeri

di ossidazione





Nomenclaturachimica

Impararead imparare





Utilizzare la linguastraniera per

i principali scopicomunicativi



Nomi e formuledei composti chimici 5

Capitolo





ScopoLe acque in commercio sono distinte in base alle loro caratteristiche chimico-fisiche. Il laboratorio viene dedicato alle con-

centrazioni degli ioni mono e poli-atomici che contraddistinguono la qualità di un’acqua, ma danno anche delle indicazioni

sulla sua provenienza idrogeologica. Lo studente deve realizzare e interpretare un diagramma che confronta le diverse con-

centrazioni degli ioni caratteristici delle acque in commercio.

Difficoltà

PrerequisitiLa nomenclatura tradizionale.


Fase 2: almeno 1 h di

presentazione in classe.

QuandoDurante o dopo la trattazione

della nomenclatura chimica.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito l’attività

individuale.


- etichette di bottiglie di acque

minerali,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Assegnare per compito l’attività individuale alla classe, ricordando di seguire le

istruzioni nel testo del laboratorio.

Lo studente dovrà:

1. raccogliere circa 10 etichette di bottiglie di acque minerali in commercio;

2. riportare le concentrazioni degli ioni (in mg/L) in un foglio di calcolo elettronico;

3. individuare la provincia della sorgente, tramite una ricerca in Internet;

4. realizzare il diagramma di Sholler, seguendo le istruzioni del testo e prestando atten-

zione a riportare tutte le informazioni necessarie per la corretta comprensione di un

grafico: titoli, unità di misura, legenda;

5. trasformare l’asse verticale in scala logaritmica (solo così si possono apprezzare

eventuali somiglianze tra gli andamenti delle linee spezzate);

6. realizzare un grafico a torta per ogni etichetta, prestando attenzione a non utilizza-

re la percentuale, come unità di misura: condurrebbe ad una erronea interpretazione

delle concentrazioni dei singoli ioni;

7. rispondere alle domande, interpretando il primo grafico e i grafici a torta per even-

tuali conferme;

8. ricercare informazioni utili in Internet circa le caratteristiche degli acquiferi che ospi-

tano le acque, partendo dal presupposto che solitamente le acque in commercio

vengono captate in zone montuose e che nella medesima provincia le condizioni

idrogeologiche possono variare molto.

Fase 2. Gli studenti dovranno presentare i propri risultati alla classe, argomentando le

risposte e proiettano i grafici più significativi con la LIM.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre

i propri risultati e le proprie con-

clusioni circa l’attività svolta; ri-

petere le operazioni di valutazio-

ne per ogni studente interpellato.

La rubrica può essere compilata

anche in un secondo momento,

se si è impegnati a moderare un

confronto in classe che coinvol-

ge interventi e opinioni di diversi

studenti.

Infine riportare l’esito della valu-

tazione nel modulo Certificazio-

ne delle competenze.

Soluzioni1. Una corretta valutazione delle concentrazioni di sali disciolti prevede il confronto

preliminare tramite il diagramma di Sholler, che mette in evidenza i picchi di con-

centrazione per ciascuno ione. Se un’acqua si contraddistingue per l’elevata con-

centrazione di ioni Ca2+, è ragionevole pensare che la sorgente sgorghi da rocce

calcaree ricche di carbonato di calcio. Se prevale lo ione Mg2+, le rocce serbatoio

potrebbero essere di origine dolomitica, mentre se prevale lo ione nitrato NO3–, le

acque potrebbero provenire da zone più pianeggianti. Infine, acque ricche di SO42–

potrebbero provenire da acquiferi poveri di calcare ma ricchi di silicati, come quelli

dell’Appennino vulcanico laziale, campano o lucano. Nel confronto può essere di

aiuto conoscere l’ubicazione della sorgente, almeno a livello provinciale.

2. Nel diagramma di Sholler, prestare attenzione ad eventuali piccoli scostamenti tra

due spezzate ad andamento generale molto simile tra loro: la diversa concentrazio-

ne anche di un solo ione indicherebbe per le due acque una diversa composizione

chimica. Prestare inoltre attenzione alla scala logaritmica dell’asse verticale: se due

linee si discostano nella parte bassa del diagramma, la differenza tra le due concen-

trazioni è dell’ordine di 0,1 mg/L, mentre nella parte alta potrebbe anche arrivare a

1 mg/L. Se invece due acque della medesima provincia presentano andamenti net-

tamente diversi, vuol dire che non sgorgano dallo stesso acquifero, cioè nella loro

permanenza nelle rocce serbatoio non si sono arricchite dei medesimi ioni.

J. Acque a confronto







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

tie

rela

zio

ni

(fa

se1

)



Lo studente non

riesce a sviluppare

un'ipotesi per

spiegare le diverse

caratteristiche

delle acque.


in modo non

autonomo un'ipotesi

parzialmente

suffragata da

fonte scientifica

o osservazione di

curve simili.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un'ipotesi

parzialmente

suffragata da

fonte scientifica

o osservazione di

curve simili.


in modo autonomo



o osservazione di

curve simili.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

1) Lo studente



Lo studente

ha bisogno di

supervisione per

cercare informazioni

in Internet sulle

sorgenti delle acque.

Lo studente è

occasionalmente in

grado di utilizzare


informazioni sulle


Lo studente è

solitamente in

grado di utilizzare


informazioni sulle



con successo


informazioni sulle


Co

mu

nic

are

(fa

se1

)


Tabella e grafici

non sono precisi

o non aiutano la

comprensione

dell'argomento.

Tabella e grafici

non sono precisi,

ma aiutano la

comprensione

dell'argomento.

Tabella e grafici sono

precisi e aiutano

la comprensione

dell'argomento.

Tabella e grafici

sono ordinati,

precisi e aiutano

la comprensione

dell'argomento.

Imp

ara

rea

dim

pa

rare

(fa

se2

)



Lo studente

non ha un quadro

chiaro per organizzare

e spiegare i propri

risultati sul confronto

tra le acque.

Lo studente

ha sviluppato

un quadro chiaro

per spiegare i propri


tra le acque.

Lo studente

ha sviluppato

un quadro completo



tra le acque.

Lo studente

ha sviluppato

un quadro

approfondito



tra le acque.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se2

) Lo studenteanalizza


nel suo contesto

Lo studente

non sembra

capire molto bene

come confrontare

i dati relativi

alle caratteristiche

delle acque.

Lo studente mostra

di saper analizzare

e contestualizzare

i dati relativi alle

caratteristiche delle

acque solo in parte.

Lo studente mostra

di saper analizzare

e contestualizzare

i dati relativi

alle caratteristiche

delle acque.

Lo studente mostra

di saper analizzare

e contestualizzare

i dati relativi alle

caratteristiche delle

acque in modo

approfondito.







ScopoI numeri di ossidazione di un elemento dipendono dall’elettronegatività e dal numero di elettroni presenti nel guscio esterno,

quindi dalla posizione dell’elemento nel Sistema periodico. L’attività si prefigge lo scopo di realizzare un Sistema periodico tri-

dimensionale, in cui l’altezza delle barre è proporzionale all’elettronegatività degli elementi.

Difficoltà

PrerequisitiI numeri di ossidazione.



QuandoAll’inizio della trattazione della

nomenclatura chimica.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito l’attività

individuale.


- computer,


ProcedimentoFase 1. Assegnare l’attività alla classe, spiegando come realizzare un grafico a barre tri-

dimensionale con un foglio di calcolo. Il grafico dovrà essere la rappresentazione di un

Sistema periodico tridimensionale, nella quale i valori di elettronegatività degli elemen-

ti saranno proporzionali all’altezza delle barre. Lo studente dovrà realizzare una tabella

di 8 colonne e 17 righe, come mostrato nella figura del libro. Le celle della prima colon-

na dovranno riportare il numero arabo dei gruppi da 1 a 17. Le celle delle colonne pe-

riodo dovranno riportare i valori dell'elettronegatività degli elementi corrispondenti, re-

stando vuote nel caso non corrispondano ad alcun elemento chimico ed escludendo le

famiglie dei lantanidi e degli attinidi. Quindi, lo studente dovrà realizzare un istogram-

ma tridimensionale, che riporti i 17 gruppi sull’asse orizzontale (categorie), i 7 periodi

sull’asse di profondità (serie) in ordine inverso (il periodo 7 deve essere in primo piano)

e il valore di elettronegatività sull’asse verticale. Una volta realizzato e stampato, il Si-

stema periodico tridimensionale dovrà riportare sulle barre verticali i numeri di ossida-

zione negativi, dove presenti, e rispondere alle domande. Quindi, su una seconda copia

del Sistema periodico tridimensionale, dovrà riportare i numeri di ossidazione positivi

per ciascun elemento chimico e rispondere alle domande.

Fase 2. Far presentare gli elaborati e le risposte finali; qualora non si voglia dedicare più

di un’ora di lezione al confronto, chiedere la consegna degli elaborati per la valutazione.

ValutazioneInvitare uno studente ad espor-

re le proprie conclusioni sul rap-

porto tra l’Elettronegatività degli

elementi e i loro numeri di ossi-

dazione: alcuni presentano solo

numeri positivi, altri anche ne-

gativi, ma il numero di ossida-

zione negativo è unico per ogni

elemento, in funzione della pro-

pria configurazione elettronica

esterna; ripetere le operazioni di

valutazione per ogni studente in-

terpellato. La rubrica può esse-

re compilata anche in un secon-

do momento, se si è impegnati a

moderare un confronto in classe

che coinvolge interventi e opi-


Infine riportare l’esito della valu-

tazione nel modulo Certificazio-

ne delle competenze.

Soluzioni1. Gli elementi che presentano un numero di ossidazione negativo sono i non metal-

li e si trovano a destra in alto nel Sistema periodico. L’unica eccezione è rappresen-

tata dall’idrogeno, in alto a sinistra. Presentano un numero di ossidazione negativo,

perché, idrogeno compreso, sono gli elementi chimici più elettronegativi. Pertanto,

quando sono impegnati in un legame con i metalli, meno elettronegativi, tendono

ad attrarre gli elettroni condivisi, instaurando una carica parziale negativa intorno

al proprio nucleo e una positiva, perché priva di elettroni, intorno al nucleo dell’altro

elemento. Il numero di ossidazione negativo è unico ed è complementare al numero

di elettroni nel livello di valenza, per raggiungere l’ottetto.

2. Gli elementi più elettronegativi, ad esclusione del fluoro, possono presentare nume-

ri di ossidazione positivi quando sono impegnati in legami con elementi a maggiore

elettronegatività. Per esempio quando il cloro è impegnato in un legame con l’ossi-

geno, tende a cedere gli elettroni condivisi, perché è meno elettronegativo. Inoltre il

cloro, come altri elementi, presenta più numeri di ossidazione positivi, perché può

partecipare a più di un legame nella medesima molecola, in cui è il meno elettrone-

gativo; per esempio con l’ossigeno può dare vita a diversi composti.

3. L’ossigeno, dopo il fluoro, è l’elemento più elettronegativo del Sistema periodico, ha

sei elettroni esterni e, con qualsiasi elemento sia impegnato in un legame, tende ad

attrarre due elettroni per completare l’ottetto. Nella molecola O2 nessuno dei due

atomi prevale, quindi il numero di ossidazione è pari a 0. L’unico caso in cui l’ossigeno

ha numero di ossidazione +1 è nella molecola OF2, in cui l’unico elemento più elet-

tronegativo, il fluoro, prevale nell’attrarre al proprio nucleo gli elettroni condivisi.

4. I metalli presentano solo numeri di ossidazione positivi, perché sono caratterizzati da

bassa elettronegatività, tendono cioè a cedere elettroni quando sono impegnati in

un legame con i non metalli.

K. Elettronegatività e numeri di ossidazione







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)

Lo studente utilizzain modo efficace isaperi disciplinari

acquisiti

Le risposte

dello studente

hanno poco o nulla

a che fare

con i numeri

di ossidazione.

Le risposte dello

studente si

riferiscono ai numeri

di ossidazione, ma

non vengono forniti

dettagli o esempi.

Le risposte dello

studente si


di ossidazione.

Vengono forniti 1÷2

dettagli o esempi.

Le risposte dello

studente si


di ossidazione.

Vengono forniti

diversi dettagli

o esempi.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)




Le risposte dello

studente dimostrano

scarsa comprensione

dei numeri

di ossidazione.

Le risposte dello

studente indicano

una sostanziale

comprensione

dei numeri

di ossidazione.

Le risposte dello

studente indicano

una corretta

comprensione

dei numeri

di ossidazione.

Le risposte dello

studente indicano

una comprensione

approfondita

dei numeri

di ossidazione.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

2) Lo studente



Il grafico distorce

i dati rendendo

quasi impossibile

l’interpretazione.

Il grafico distorce

un po’ i dati e

l’interpretazione è

difficoltosa.

Il grafico è adeguato,

non altera i dati, ma

l'interpretazione è

difficoltosa.

Il grafico si adatta

bene ai dati e ciò

lo rende facilmente

interpretabile.







ScopoParlando di nomi delle sostanze chimiche, l’attività chiede allo studente di arrivare ai nomi inglesi delle sostanze, a parti-

re dalle formule chimiche. Tale tipologia di esercizio porta lo studente ad acquisire familiarità con la terminologia specifica

dell’argomento, in lingua inglese, uno dei principali requisiti della modalità CLIL.

Difficoltà



Fase 2: 1/2 h di correzione in classe.

QuandoDurante o dopo la trattazione della

nomenclatura IUPAC.

Prima dell’attivitàPresentare alla classe l’attività individuale

e procurare una connessione a Internet

(portare la classe in laboratorio di

informatica o far utilizzare gli smartphone)

per ricercare i nomi delle sostanze in lingua

inglese.


- quaderno,

- computer o smartphone.

ProcedimentoFase 1. Presentare l’attività individuale alla classe. Gli studenti devono se-

guire le istruzioni dello schema nella scheda a pagina 149 del libro di testo,

scrivendo le formule dei quattro composti del cloro sotto le risposte YES e

NO, fino alla fine, in cui si chiede loro di scrivere i corretti nomi tradizionali

e IUPAC delle quattro sostanze. Devono cercare in Internet il nome inglese:

lo scopo dell’attività è quello di far acquisire dimestichezza con il lessico

specifico dell’argomento, in lingua inglese.

Fase 2. procedere alla correzione in classe, chiedendo agli studenti di legge-

re i nomi tradizionali e IUPAC delle sostanze proposte.

Soluzioni1. HCl, KCl.

2. Mn(ClO4)2, HClO4.

3. HCl.

4. KCl.

5. Mn(ClO4)2.

6. HClO4.

7. Hydrochloric acid / Hydrogen chloride

8. Potassium chloride / Potassium chloride

9. Manganous perchlorate / Manganese (II) perchlorate

10. Hyperchloric acid / Perchloric acid

ValutazioneDurante lo svolgimento e la correzione in classe, osservare gli interventi de-

gli studenti e appuntare le proprie osservazioni nella Rubrica di valutazione.


cente è impegnato a moderare in prima persona la correzione o un confron-

to sui risultati.


competenze.

L. Traditional and IUPAC names







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)

Lo studente riflettecriticamente sui

propri punti diforza /debolezza

Lo studente

raramente valuta la

qualità dello schema

e non fa nulla per

migliorarlo.

Lo studente

occasionalmente

valuta la qualità

dello schema ma non


Lo studente

ordinariamente

valuta la qualità

dello schema ma non


Lo studente

ordinariamente

valuta la qualità

dello schema e


Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

1) Lo studente



Lo studente

ha bisogno di

supervisione per

cercare in Internet

i nomi in inglese dei

composti.

Lo studente è

occasionalmente in

grado di utilizzare



composti.

Lo studente è

solitamente in grado

di utilizzare Internet

per trovare i nomi in

inglese dei composti.


con successo



composti.

Uti

lizz

are

la l

ing

ua

str

an

iera

pe

r

ip

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i

(fa

se2

)



Lo studente

sbaglia molti

nomi e formule.

Lo studente

sbaglia alcuni

nomi e formule.

Lo studente

sbaglia uno o due

nomi o formule.

Lo studente scrive

correttamente

tutti i nomi

e le formule.






96



Attività Imp

ara

re a

d i

mp

ara

re

Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

ere

lazi

on

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Co

mu

nic

are

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

Pro

ge

tta

re

Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rein

form

azi

on

i

Ag

ire

in

mo

do

au

ton

om

oe

re

spo

nsa

bil

e

Uti

lizz

are

la

lin

gu

a s

tra

nie

ra p

er

i p

rin

cip

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sco

pi

com

un

ica

tiv

i

Cap

ito

lo5

No

mie

form

ule

deico

mp

ost

ich

imic

i

Versole competenze



17. La ruggine







Livello finale

Oss

erv

are

,desc

rive

reed

an

ali

zzare

fen

om

en

iap

part

en

en

tiall

are

alt

àn

atu

rale

eart

ifici

ale

eri

con

osc

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nell

esu

eva

rie

form

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nce

ttid

isi

stem

ae

dico

mp

less

ità

An

ali

zzare

qu

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tati

vam

en

tee

qu

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tita

tiva

men

tefe

no

men

ile

gati

all

eta

sfo

rmazi

on

id

ien

erg

iaa

part

ire

dall

’esp

eri

en

za

Ess

ere

con

sap

evo

led

ell

ep

ote

nzi

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tàd

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ete

cno

log

ieri

spett

oal

con

test

ocu

ltu

rale

eso

ciale

incu

ive

ng

on

oap

pli

cate





97


La chimica nucleare

Impararead imparare


La potenzadel Sole





Le trasformazionidel nucleo


Datazione dellerocce marziane




Le reazioni nucleari



Il ghiacciopesante

Impararead imparare



e relazioni


Radioattivitàe reazioni nucleari 6

Capitolo

VERSO LE COMPETENZE

6 Radioattività e reazioni nucleari

VERSO LE COMPETENZE



ScopoLa fusione nucleare di idrogeno in elio all’interno del Sole emette la luce e il calore che consentono lo sviluppo della vita sul

pianeta Terra. Il rapporto tra la distanza della stella e l’energia che essa produce determina un flusso di energia che mantie-

ne condizioni favorevoli alla comparsa e al mantenimanto della vita, il fenomeno che caratterizza il nostro pianeta da quasi

4 miliardi di anni. L’attività si pone l’obiettivo di quantificare la potenza dell’energia solare, confrontandola con quella di una

lampadina di uso comune.

Difficoltà

PrerequisitiIl nucleo dell’atomo e il difetto di massa.


Fase 2: ½ h in classe di confronto.


radioattività.



- quaderno,

- calcolatrice.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe la lettura del brano riportato nella scheda a

pagina 161 del libro di testo e invitare alla risoluzione del quesito posto, in

classe o a casa. Il testo della scheda fornisce i dati necessari alla risoluzione:

il difetto di massa, l’equazione di Einstein, la massa dei nuclei di idrogeno.

Fase 2. Svolto il calcolo, gestire un confronto in classe sui procedimenti uti-

lizzati per la risoluzione, sui risultati ottenuti e sul confronto tra la potenza

in watt del Sole e quella di una lampadina comune.

Soluzioni1. Utilizzando l’equazione di Einstein, la stima di potenza della radiazione

solare risulta pari a 1,185 1018 W (J/s), che, rispetto ad una lampadina di

25 W, è maggiore di 4,74 1016 volte.

2. Il Sole non è certamente una delle stelle più grandi e più calde dell’Uni-

verso. Lo sappiamo grazie agli studi sulla distanza, magnitudine assoluta

e relativa, colore della radiazione delle stelle. Se queste sono più grandi e

più calde del Sole, è plausibile pensare che sprigionino energia maggiore,

avendo una quantità di nuclei, e quindi di reazioni nucleari, maggiore.

3. La vita sulla Terra si è sviluppata con le caratteristiche che conosciamo

anche a causa delle caratteristiche del flusso di energia proveniente dal

Sole. Una distanza minore dal Sole o una maggiore potenza della radia-

zione solare altererebbero l’intensità del flusso di energia, con conse-

guenze catastrofiche per gli ecosistemi terrestri.

4. L’emissione di luce dal Sole non durerà indefinitamente e avrà un termi-

ne così come ebbe un inizio. In base alle conoscenze attuali, la stella Sole

nacque circa 5 miliardi di anni fa, quando iniziarono le reazioni nucleari di

fusione dell’idrogeno al suo interno. Nota la massa del Sole, si può prevede-

re che l’attività della stella si manterrà ancora per altri 4÷5 miliardi di anni

circa. Quando tutto l’idrogeno si sarà trasformato in elio, il Sole diventerà

una gigante rossa, dilatandosi fino a inglobare al proprio interno anche l’or-

bita terrestre e diminuendo la temperatura superficiale. Sarà quest’ultimo

fenomeno a determinare il cambiamento del colore della luce emessa.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre come ha operato e riportare sulla rubrica







competenze.

20. La potenza del Sole


6Radioattività e reazioni nucleari

VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

re

ad

imp

ara

re

(fa

se1

)



Lo studente non ha


organizzare

e spiegare

le informazioni sulla

fusione nucleare.

Lo studente ha

un quadro chiaro

per raccogliere


fusione nucleare.

Lo studente ha

un quadro completo

per raccogliere


fusione nucleare.

Lo studente ha un

quadro approfondito

per raccogliere


fusione nucleare.

Lo studentegestisce in maniera

adeguata i tempidi realizzazione

Lo studente non

rispetta la scadenza

e deve chiedere una

proroga.

Lo studente tende

a ritardare, ma

consegna entro il

termine.


usa il tempo, ma

ha ritardato su una

consegna.

Lo studente usa

bene il tempo

per rispettare la

consegna entro la

scadenza.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se1

) Lo studenteindividua strategieper la risoluzione

dei problemi


una strategia non

corretta per risolvere

il problema sulla

potenza del Sole.


una strategia

corretta con qualche

imprecisione

per risolvere

il problema sulla

potenza del Sole.


una strategia

corretta per risolvere

il problema sulla

potenza del Sole.


una strategia

efficace per risolvere

il problema sulla

potenza del Sole.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)

Lo studentecomprende

i significati ela natura dellacomunicazione

ricevuta e prodotta


studente dimostrano

scarsa comprensione

della fusione

nucleare.


studente indicano

una sostanziale

comprensione della

fusione nucleare.


studente indicano

una corretta

comprensione della

fusione nucleare.


studente indicano

una comprensione

approfondita della

fusione nucleare.





VERSO LE COMPETENZE



ScopoNegli ultimi anni lo studio dei pianeti vicini alla Terra ha fatto passi da gigante, grazie all’acquisizione di nuove conoscenze e

allo sviluppo della tecnologia, che ha consentito di raggiungere il secondo pianeta più vicino. L’attività chiede allo studente

di utilizzare il metodo di datazione per stimare l’età della superficie di Marte.

Difficoltà

PrerequisitiIl tempo di dimezzamento dell’isotopo

radioattivo.


Fase 2: ½ h in classe di confronto.


radioattività.



- quaderno,

- calcolatrice.

ProcedimentoFase 1. Proporre alla classe la lettura dell’estratto riportato nella scheda a

pagina 169 del libro di testo e invitare alla risoluzione del quesito posto, in

classe o a casa. Il testo invita lo studente a cimentarsi nel calcolo dell’età di

un campione di roccia, utilizzando le masse relative del nucleo genitore, l’u-

ranio-235, e del nucleo figlio, il torio-231.

Fase 2. Svolto il calcolo, gestire un confronto in classe sui procedimenti uti-

lizzati per la risoluzione, sui risultati ottenuti e sull’eventuale conferma di

quanto letto circa la datazione radiometrica.

Soluzioni1. Se la presenza del nucleo figlio è uguale a quella del nucleo genitore dal

quale deriva, significa che la quantità iniziale del nucleo genitore si è di-

mezzata, ovvero che è trascorso dalla formazione della roccia un arco di

tempo equivalente al tempo di dimezzamento. L’età del campione è sti-

mabile intorno a 4,5 miliardi di anni.

2. La stima ottenuta per il campione di roccia è in buon accordo con l’età

stimata per il pianeta Marte (4,5 miliardi di anni).

3. Sì, è plausibile che il Sole e il sistema solare, di cui i due pianeti fanno par-

te, abbiano la stessa età, dell’ordine di 5 miliardi di anni.

4. Potrebbe essere il risultato di un errore di datazione. Potrebbe però an-

che trattarsi di una roccia formatasi successivamente alla formazione del

pianeta in conseguenza di attività tettoniche o dell’impatto di una mete-

orite.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre come ha operato e riportare sulla rubrica







competenze.

21. Datazione delle rocce marziane



VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Pro

ge

tta

re

(fa

se1

)


raggiunto

Lo studente non

valuta la risoluzione

del problema,

che appare inesatto.

Molti dettagli

vanno corretti.

Lo studente risolve

correttamente

il problema,

ma avrebbe

potuto migliorare

3÷4 dettagli.

Lo studente risolve

correttamente

il problema,

ma avrebbe

potuto migliorare

1÷2 dettagli.

Lo studente risolve

correttamente

il problema:

il risultato è chiaro,


la consegna.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se1

)


dei problemi


una strategia

non corretta

per calcolare

l’età del campione.


una strategia

corretta con qualche

imprecisione

per calcolare



una strategia

corretta per calcolare



una strategia

efficace per calcolare

l’età del campione e

sa spiegare i passaggi.

Co

mu

nic

are

(fa

se2

)



ricevuta e prodotta

Le spiegazioni

dello studente

dimostrano scarsa

comprensione del

concetto di tempo di

dimezzamento.


studente indicano

una sostanziale

comprensione del


dimezzamento.


studente indicano

una corretta

comprensione del


dimezzamento.


studente indicano

una comprensione

approfondita del


dimezzamento.





VERSO LE COMPETENZE



ScopoL’idrogeno presenta tre isotopi, il prozio, il deuterio e il trizio. L’attività si prefigge il duplice scopo di attuare una metodo-

logia didattica di tipo flipped classroom e di verificare l’effettiva esistenza del deuterio, isotopo dell’idrogeno di massa 2 u.

Difficoltà

PrerequisitiGli isotopi dell’idrogeno.

DurataFase 1: 10 minuti a casa di visione.

Fase 2: 1 h a casa di realizzazione.



radioattività.

Prima dell’attivitàAssegnare per compito la visione del

video «Laboratorio semplice - Il ghiaccio

pesante».


- quaderno,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Organizzare la classe in coppie e assegnare come compito alla clas-

se la visione del video «Laboratorio semplice - Il ghiaccio pesante» di Bo-

volenta-Reinventore e la lettura della scheda a pagina 175 del libro di testo,

Fase 2. Far svolgere l’esperimento a casa, quindi far rispondere alle doman-

de per la lezione successiva. Organizzare in particolar modo l’acquisto di

acqua pesante, tramite il laboratorio di chimica, se la scuola ne è dotata, o

contattando un fornitore di sostanze chimiche per un quantitativo da divi-

dere tra gli studenti (circa 20 ml per coppia). Chiedere agli studenti di con-

servare in un barattolo a chiusura ermetica l’acqua pesante e di restituirla

alla fine dell’esperimento per poterla riutilizzare in futuro.

Fase 3. Gestire un confronto in classe sugli esperimenti e sulle conclusioni

degli studenti.

Soluzioni1. Se il singolo atomo di idrogeno ha una massa atomica di circa 1 u, il deu-

terio, avendo un neutrone nel nucleo, pesa circa 2 u. La massa della mo-

lecola di acqua pesante D2O è pari a (2+2+16) = 20 u, maggiore della

massa di H2O (18 u), senza variazioni di volume.

2. Per rispondere, gli studenti devono ricordare che la densità dell’acqua

è pari a 1 g/mL, quindi 18 mL di acqua distillata, contenente solo mole-

cole di H2O, peserebbero 18 g. La molecola di acqua con il trizio al po-

sto dell’idrogeno (acqua superpesante), peserebbe circa 22 u, quindi gli

studenti devono calcolare la nuova densità impostando la proporzione

18 u : 1 g/mL = 22 u : x, da cui x = 1,22 g/mL.

Se metà del volume è occupato da molecole di T3O, occorre moltiplicare

9 ml per 1,22 g/mL, densità calcolata dell’acqua superpesante, e somma-

re il risultato ottenuto a 9 g (massa dei 9 ml di acqua distillata), per una

massa complessiva di circa 20 g.

3. L’acqua pesante D2O deve essere isolata dall’atmosfera, perché il vapor

d’acqua H2O, a contatto con la superficie, potrebbe disciogliersi in acqua

pesante, in quanto le due sostanze sono miscibili.

ValutazioneInvitare una coppia ad esporre come ha operato e riportare sulla rubrica di

valutazione le proprie osservazioni sugli indicatori proposti; ripetere le ope-

razioni di valutazione per ogni coppia di studenti interpellata.





competenze.

22. Il ghiaccio pesante



VERSO LE COMPETENZE



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Co

lla

bo

rare

e

pa

rte

cip

are

(fa

se2

)




idee utili di rado


gruppo.

Può rifiutarsi di

partecipare.


idee utili a volte

quando partecipa

nel gruppo.

È un membro che


richiesto.




gruppo.

È una presenza

importante.


spesso idee utili


gruppo.

È un leader che

contribuisce con

impegno.

Imp

ara

rea

dim

pa

rare

(fa

se3

)



Lo studente non ha


organizzare e spiegare

le informazioni

sull’esperimento.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro chiaro

per raccogliere

le informazioni

sull’esperimento.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro completo

per raccogliere

le informazioni

sull’esperimento.

Lo studente ha

contribuito allo

sviluppo di un

quadro approfondito

per raccogliere

le informazioni

sull’esperimento.

Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

tie

rela

zio

ni

(fa

se3

) Lo studente cogliei nodi principali




conclusioni sull’acqua

pesante o aspetti


trascurati.

Lo studente trae

una conclusione con

qualche riferimento

a dati e ipotesi

formulate sull’acqua

pesante.



a dati e a una o più

ipotesi formulate

sull’acqua pesante.

Lo studente trae

una conclusione

relativa a dati,

risultati sperimentali

e a una o più ipotesi

formulate sull’acqua

pesante.






NOTE

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................................................................

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.....................................................................................................................................................................................................................................

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Le trasformazionidel nucleo

Utilizzare la linguastraniera per

i principali scopicomunicativi

Lo studente ricerca informazioni all’internodi testi di breve estensione di interesse personale,


Radiocarbondating

of the Shroudof Turin




e relazioni



Lo studente distingue fatti dalle opinioni

Le reazioni nucleari



La bombaatomica


e relazioni



Lo studente motiva adeguatamentele posizioni che assume


Radioattivitàe reazioni nucleari 6

Capitolo





ScopoLa Sacra Sindone di Torino ha affascinato milioni di persone, credenti e non, perché la credenza cattolica vuole che il lenzuo-

lo fosse stato utilizzato per avvolgere il corpo di Cristo. L’interesse è stato tale che la Chiesa stessa, nell’arco del Novecento,

si è preoccupata di stabilirne l’età, misurandola con il metodo del carbonio-14. Ma l’esito sfavorevole del famoso studio in-

crociato di tre grandi laboratori ha aperto un dibattito ancora oggi attuale. L’attività si prefigge l’obiettivo di far conoscere

questo studio, elaborando le informazioni in lingua inglese.

Difficoltà

PrerequisitiIl decadimento radioattivo.

DurataFase 1: 1 h lettura ed esercizi in classe.

Fase 2: 1 h ricerca in Internet a casa.

Fase 3: 1 h confronto in classe.

QuandoDurante o dopo la trattazione del

decadimento radioattivo.




- quaderno,

- computer.

Bibliografia e sitografiaP. E. Damon et alii, Radiocarbon Dating of

the Shroud of Turin - Nature, Vol. 337, N°

6208, pp. 611-615, 16th February 1989.

ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività individuale e la lettura del brano,

estratto del famoso articolo di Nature del 1989, e far svolgere i primi 4

esercizi, quindi assegnare la domanda aperta 5 come compito a casa.

L’attività vuole far immedesimare lo studente nei panni degli scienziati che

si trovarono a dover dimostrare al mondo l'autenticità della Sacra Sindone.

Fase 2. Gli studenti svolgono a casa una ricerca in Internet per ipotizzare

quali siano le cause di concentrazioni anomale di carbonio-14 in atmosfera.

Fase 3. Svolto il compito, gestire un confronto in classe sulle ipotesi circa

l’arricchimento di carbonio-14 in atmosfera.

Soluzioni1. Samples, radiocarbon dating, accelerator-mass-spectrometry technique,

gas-counters technique, isotopes, half-life.

2. c. Because the size of the sample would clearly have resulted in an unac-

ceptable amount of damage for the Shroud.

3. a. Anno Domini; b. Before Christ; c. Before Present.

4. a. Sample = a small part of or a selection from something, intended to

show the quality, style, or nature of the whole; b. radiocarbon dating =

a technique for determining the age of organic materials, based on their

content of the radioisotope 14C acquired from the atmosphere; c. accel-

erator-mass-spectrometry = mass spectrometry in which a particle ac-

celerator is used to disassociate molecules, ionize atoms, and accelerate

the ions; d. half-life = the time required for one half the atoms of a given

amount of a radioactive substance to decay; e. isotope = one of two or

more atoms with the same atomic number that contain different num-

bers of neutrons.

5. La domanda aperta chiede di ricercare informazioni su periodi storici ca-

ratterizzati da un notevole incremento di carbonio in atmosfera, come

per esempio, la prima Rivoluzione industriale di metà ‘700 e la seconda,

iniziata in Inghilterra nella seconda metà dell’Ottocento, per poi diffon-

dersi nell’arco del XX secolo.

ValutazioneOsservare gli studenti durante la lettura e lo svolgimento degli esercizi 1, 2,

3, e 4 e riportare sulla rubrica di valutazione le proprie osservazioni sugli in-

dicatori proposti. Nella fase 3 di confronto, invitare uno studente ad espor-

re come abbia operato e riportare sulla rubrica di valutazione le proprie os-

servazioni sugli indicatori proposti; ripetere le operazioni di valutazione per

ogni studente. La rubrica può essere compilata anche in un secondo mo-

mento, se si è impegnati a moderare un confronto in classe che coinvolge

interventi e opinioni di diversi studenti. Infine riportare l’esito della valuta-

zione nel modulo Certificazione delle competenze.

M. Radiocarbon dating of the Shroud of Turin







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Uti

lizz

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ua

str

an

iera

pe

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cip

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(fa

si1

-2)





Lo studente

non individua

informazioni utili

nel testo dell’articolo

proposto.

Lo studente, con


individua almeno



proposto.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua almeno



proposto.

Lo studente, in

modo autonomo,

individua almeno


e approfondite


proposto.



Lo studente

commette molti


di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente

commette alcuni


di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente non

commette quasi

nessun errore

grammaticale,

di ortografia o di

punteggiatura.

Lo studente non

commette nessun


di ortografia o di

punteggiatura.



con i percorsidi studio


diverse frasi non

corrette.

Lo studente

utilizza un lessico

appropriato ma

essenziale.


un lessico quasi

sempre appropriato.

Lo studente

utilizza un lessico


Ind

ivid

ua

re

coll

eg

am

en

tie

rela

zio

ni

(fa

se2

)



Lo studente ha



sull’arricchimento di

CO2 in atmosfera.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un'ipotesi

parzialmente

suffragata da

fonte scientifica


CO2 in atmosfera.


in modo autonomo




CO2 in atmosfera.

Lo studente

sviluppa in modo

autonomo un'ipotesi

sull’arricchimento

di CO2 in atmosfera

suffragata da fonte

scientifica o risultati

sperimentali.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

3) Lo studente

distingue fattidalle opinioni

Nessuna opinione

sulle emissioni di CO2

è supportata.

Ogni opinione sulle

emissioni di CO2

è sostenuta da fatti,

statistiche o esempi,

ma la rilevanza di

alcuni è discutibile.

Ogni opinione sulle

emissioni di CO2

è supportata da fatti,

statistiche o esempi.

Ogni opinione sulle

emissioni di CO2

è ben supportata

da fatti, statistiche

o esempi.







ScopoL’attività propone agli studenti una simulazione sulla fissione nucleare, la cui finalità è quella di stimolarli nella riflessione

sull’utilizzo dell’energia nucleare, in modo controllato o non controllato. L’energia nucleare offre dei vantaggi ma anche dei

rischi per la popolazione mondiale, a causa dell’elevata emissione di energia sotto forma di raggi gamma. La riflessione si

inserisce in un duplice contesto attuale circa l’utilizzo del nucleare per produrre energia e a fini bellici.

Difficoltà

PrerequisitiLa fissione nucleare.


Fase 2: 1 h di confronto in classe.


radioattività.

Prima dell’attivitàSuddividere la classe in gruppi da due

studenti e assegnare per compito l’attività.


- quaderno,

- computer.


ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività, quindi organizzare gli studenti in

coppie e far svolgere a casa l’attività offerta dal sito http://phet.colorado.

edu, rispondendo alle relative domande nel laboratorio.

Fase 2. Svolto il compito, gestire un confronto in classe sui risultati raggiun-

ti dagli studenti.

Soluzioni1. a. È necessario utilizzare la pistola di neutroni per sparare un neutro-

ne contro l'atomo. L'aggiunta di un neutrone trasforma U-235 in U-236.

U-236 è instabile e rapidamente si scinde in due nuclei figli. L’instabilità è

causata dalla presenza di un numero eccessivo di neutroni nel nucleo. La

fissione in due nuclei figli, che comporta anche l’espulsione di tre neutro-

ni, provoca l’emissione di raggi gamma e liberazione di energia. I prodotti

della reazione sono più stabili rispetto al nucleo genitore.

b. Le risposte degli studenti varieranno. I neutroni prodotti dalla fissione

del primo atomo di U-235 indurranno la fissione nel resto degli atomi.

c. Perché la bomba sia trasportabile, la massa di uranio deve essere in-

feriore alla massa critica, pertanto si rende necessario un detonatore. Il

valore esatto della «massa critica» dipende dall'elemento scelto, dal gra-

do del suo arricchimento e dalla forma geometrica (una schermatura che

circonda la massa stessa impedendo la fuga di neutroni può contribuire

anch'essa a diminuirne il valore). Orientativamente è dell'ordine di alcu-

ni chilogrammi. La bomba deve avere un recipiente di contenimento che

contenga U-238 e U-235. L’isotopo maggiormente presente in natura è

U-238. Questo isotopo non è fissile e la reazione a catena non continua

se è presente una elevata quantità di U-238. Per tale motivo l’uranio vie-

ne arricchito con U-235.

2. a. L’isotopo U-235 è maggiormente instabile, quindi si scinde facilmente

in due nuclei figli, tre neutroni ed emette radiazioni gamma. L’aggiunta di

un neutrone a un nucleo di U-238, materiale non fissile, non è efficace.

b. All’interno del recipiente deve esserci un elevato numero di nuclei fissi-

li (cioè, U-235), altrimenti i pochi neutroni non raggiungono tutti i nuclei

e la reazione a catena non continua.

c. Ogni fissione nucleare rilascia energia (come si può vedere dal grafico

di energia sulla fissione nella finestra «Fission: One Nucleus»). La fissione

di un piccolo numero di atomi può innescare la fissione di un gran nume-

ro di altri atomi, e quindi il rilascio di grandi quantità di energia sotto for-

ma di raggi gamma, estremamente pericolosi.

ValutazioneInvitare un gruppo ad esporre come abbia

operato e riportare sulla rubrica di valuta-

zione le proprie osservazioni sugli indicatori

proposti, per ciascuno dei due studenti; ri-

petere le operazioni di valutazione per ogni

gruppo interpellato. La rubrica può essere

compilata anche in un secondo momento,

se si è impegnati a moderare un confronto

in classe che coinvolge interventi e opinio-

ni di diversi studenti. Infine riportare l’esito

della valutazione nel modulo Certificazione

delle competenze.

N. La bomba atomica







Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Co

mu

nic

are

(fa

se1

)



ricevuta e prodotta

Le spiegazioni

dello studente non

dimostrano molta

comprensione della

fissione nucleare.


studente indicano

una sostanziale

comprensione della

fissione nucleare.


studente indicano

una corretta

comprensione della

fissione nucleare.


studente indicano

una comprensione

approfondita della

fissione nucleare.

Ind

ivid

ua

re

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eg

am

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tie

rela

zio

ni

(fa

se2

) Lo studente cogliei nodi principali del






trascurati.

Lo studente trae

una conclusione con

qualche riferimento

ad una delle due

simulazioni.



ad una delle due

simulazioni.

Lo studente trae

una conclusione

relativa a entrambe

le simulazioni.

Acq

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l’in

form

azi

on

e(f

ase

2) Lo studente motiva

adeguatamentele posizioniche assume

Lo studente

non sa motivare

adeguatamente

le posizioni che

assume sull’utilizzo

dell’energia nucleare.

Lo studente sa quasi

sempre motivare

adeguatamente

le posizioni che



Lo studente

sa motivare

adeguatamente

le posizioni che



Lo studente sa

motivare in modo

approfondito

le posizioni che



N. La bomba atomica





110


Attività Imp

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Cap

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Versole competenze






N. La bomba atomica

Livello finale

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ieri

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Prove autentiche

La filtrazione dell’aria

Cromo cancerogeno e non

Parigi 2015 - COP 21


112

La filtrazione dell’aria



«Sono ormai decenni che l’aria che respiriamo può trasportare sostanze dannoseper l’ambiente in cui viviamo, ma anche per la nostra salute.

Le particelle presenti nell’atmosfera sono indicate con molti nomi comuni: pol-vere e fuliggine per quelle solide, caligine e nebbia per quelle liquide.

La sigla PM10 (Particulate Matter o Materia Particolata, cioè in piccole particelle)identifica una delle numerose frazioni in cui viene classificato il particolato, quelmateriale presente nell’atmosfera in forma di particelle microscopiche, il cui dia-metro aerodinamico è uguale o inferiore a 10 m, ovvero 10 millesimi di millimetro.

Le principali fonti di PM10 sono legate all’attività dell’uomo: processi di combu-stione (tra cui quelli che avvengono nei motori a scoppio, negli impianti di riscalda-mento, in molte attività industriali, negli inceneritori e nelle centrali termoelettri-che), usura di pneumatici, freni ed asfalto. Nelle aree urbane il traffico veicolare èuna fonte importante di PM10. Secondo l’annuario ISPRA (Istituto Superiore per laProtezione e la Ricerca Ambientale) oltre il 38% delle stazioni di rilevamento regi-stra superamenti dei limiti di qualità dell’aria per le PM10.

Uno studio del 2013, svolto su 300 000 persone, mostra che per un incrementodi 5 g/m3 di PM2,5 nell’aria, il rischio relativo di ammalarsi di tumore al polmoneaumenta del 18%, mentre cresce del 22% per un aumento di 10 g/m3 di PM10.

Nell’ottobre 2013 l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha in-serito l’inquinamento ambientale e le polveri sottili nel gruppo 1, cioè fra i cance-rogeni per l’uomo. Secondo le linee guida dell’OMS del 2005 sulla qualità dell’aria,riducendo le PM10 da 70 a 20 g/m3, si potrebbe ridurre la mortalità nelle città in-quinate del 15% all’anno.

Le particelle di maggiori dimensioni non rappresentano un grave problema perla salute per due motivi: il primo è dato dalla elevata velocità con cui sedimentanoche rende il tempo di esposizione assai ridotto; il secondo è che le particelle piùgrosse vengono efficacemente filtrate dal naso, mentre quelle più piccole possonopersino raggiungere gli alveoli polmonari.

La rimozione delle particelle dall’aria è effettuata dai filtri. La filtrazione dellePM10 dipende dalla loro natura chimica: le particelle inquinanti apolari presentinell’aria possono essere trattenute dai filtri a carboni attivi per adsorbimento. Ilfiltro viene costruito in modo da avere una superficie specifica elevata, cioè ele-vata area superficiale per unità di volume. Tale caratteristica consente al carboneattivo di adsorbire alcune sostanze inquinanti, instaurando con loro un’interazio-ne attraverso le forze di Van der Waals, in quanto sulla sua superficie sono presenticariche elettrostatiche in quantità tale da attrarre debolmente sostanze debol-mente polari, indipendentemente della loro massa.

Per ottimizzare il funzionamento del filtro è necessaria una manutenzione pe-riodica per la rimozione delle sostanze inquinanti e la rigenerazione del carboneattivo esaurito. Qualora non venisse cambiato, potremmo assistere al malfunzio-namento del sistema di filtraggio dell’aria.»

aImparare ad imparareRisolvere problemiComunicareIndividuare collegamentie relazioni

PROVE AUTENTICHE



Dopo avere letto il brano, immagina di dover prevedere la durata di funzionamen-to di un filtro dell’aria, installato nei pressi di una centralina di monitoraggio nelcentro della tua città.

Il filtro dell’aria ha una capacità di adsorbimento pari a 0,1 g/m3, vale a dire cheè in grado di adsorbire 100 mg di particolato per ogni metro cubo di aria che passaattraverso il filtro.

Dai dati sull’aria registrati dalle centraline installate in città, puoi assumere cheil flusso di aria che mediamente passa nel filtro in un anno, sia pari a circa 40 metricubi al giorno e che il carico di particolato giornaliero, per ogni metro cubo di aria,si attesti intorno a 30 g/m3.

A partire dai dati forniti, rispondi alle domande.

1. Stima ogni quanto tempo dovresti provvedere a sostituire e rigenerare il filtro.

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.........................................................................................................................................................................

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.........................................................................................................................................................................

2. Il filtro a carboni attivi si ottiene lavorando sostanze carboniose, in modo daavere un filtro molto poroso, dalla superficie specifica elevata, attivata da forzeelettrostatiche deboli. Perché il filtro a carboni attivi adsorbe solo le sostanzeapolari?

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3. Perché, se non si provvede alla rimozione e alla periodica rigenerazione, c’è ilrischio che gli inquinanti trattenuti, vengano liberati in atmosfera, oltre al fattoche le nuove particelle non verrebbero più adsorbite?

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PROVE AUTENTICHE

114

PROVA AUTENTICA



ScopoLa prova autentica richiama un problema simile nella vita reale. Nel compito richiesto lo studente applica quanto appreso,

in termini di conoscenze e procedure. La prova propone allo studente di immedesimarsi nel ruolo di progettista e manuten-

tore, responsabile del corretto funzionamento dei filtri a carboni attivi installati nella centralina di depurazione dell’aria nel

centro della propria città.

Difficoltà

DurataFase 1: 1/2 h in classe di realizzazione.


QuandoFase finale del quadrimestre.

Prima dell’attivitàAssegnare alla classe l’attività individuale.


- quaderno.

ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe l’attività, chiedendo di svolgerla in un tempo

massimo di 25÷30 minuti. Ciascuno studente deve leggere il brano e ri-

spondere alle domande poste, senza consultare il libro di testo.

Prima deve svolgere il calcolo per ottenere una corretta stima del tempo di

funzionamento dei filtri a carboni attivi, ricordando che del flusso dell’aria

in città viene fornito il valore medio in un anno. Quindi deve rispondere al-

le restanti due domande, richiamando alla mente le conoscenze e le abilità

acquisite circa i legami intermolecolari: nel caso specifico dei carboni attivi,

le interazioni di Van der Walls.

Fase 2. Dedicare la seconda metà dell’ora di lezione alla correzione delle

riposte, stimolando un confronto tra gli studenti circa le loro stime sulla du-

rata di funzionamento dei filtri, e riguardo motivi e conseguenze del possi-

bile funzionamento non efficace dei filtri, se non vengono opportunamente

rigenerati.

ValutazioneOsservare gli studenti durante lo svolgi-

mento dell’attività e appuntare le proprie

osservazioni nella Rubrica di valutazione.

Invitare uno studente ad esporre come ha

operato e riportare le osservazioni sulla ru-

brica di valutazione; ripetere le operazioni di

valutazione per ogni studente interpellato.

La rubrica può essere compilata anche in un

secondo momento, se si è impegnati a mo-

derare in prima persona un confronto tra gli

studenti.

Infine riportare l’esito della valutazione nel

modulo Certificazione delle competenze.

Soluzioni1. Il filtro ha una capacità di 0,1 g/m3, cioè ogni 100 g di particolato per

metro cubo, deve essere rigenerato. Se il flusso di aria è costante e pari a

circa 40 metri cubi al giorno, il carico giornaliero complessivo è uguale a

(40 m3 · 30 g/m3) = 1 200 g, cioè 1,2 grammi di particolato al giorno.

Quindi, se il filtro adsorbe fino ad un massimo di 100 g, si deve divide-

re tale valore per il totale giornaliero di particolato (100 g : 1,2 g) = 83,3

giorni. Si può concludere che il filtro dovrebbe essere sostituito ogni tre

mesi circa.

2. Il filtro a carboni attivi adsorbe unicamente le sostanze apolari, perché il

carbonio, elemento essenziale del filtro, è caratterizzato da bassa elet-

tronegatività; pertanto, sulla superficie del filtro poroso, non si generano

cariche parziali di entità tale da attrarre e adsorbire sostanze polari come

l’acqua, per esempio. Infatti, la depurazione con carboni attivi è un meto-

do di filtrazione utilizzato per separare gli inquinanti apolari dall’aria, ma

anche dall’acqua.

3. L’accumulo di inquinanti sulla superficie del carbone attivo determina la

perdita graduale del potere di adsorbimento fino al suo annullamento.

Tale fenomeno accade perché l’intera superficie del filtro viene ricoperta

da sostanze inquinanti apolari debolmente attratte dal carbonio attivo.

Si generano interazioni di Van der Walls, sufficienti a separare l’inquinan-

te dal flusso di aria, fino a quando la superficie non viene ricoperta e il

carbone attivo non viene saturato. Allora il processo si inverte e il flusso

di aria separa facilmente le particelle inquinanti dal filtro e la debole in-

terazione si esaurisce; pertanto il carbone del filtro deve essere riattivato,

prima che non sia più in grado di adsorbire e trattenere le particelle in-

quinanti.

a. La filtrazione dell’aria


115

PROVA AUTENTICA



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

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Imp

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ase

1)

Lo studente elaboraun quadro organico

dell’argomentopreso in esame

Lo studente non haalcun quadro chiaroper organizzare leinformazioni e/onon sa spiegare

l’argomento.

Lo studente haun quadro chiaroper organizzare leinformazioni. Sa

spiegare parzialmentela maggior partedell’argomento.

Lo studente ha quadrochiaro per organizzare

le informazioni.Sa spiegare

autonomamentela maggior partedell’argomento.

Lo studente haun quadro chiaro

dell’intero argomentoe lo spiegare

autonomamente.

Lo studente gestiscein maniera adeguata

i tempidi realizzazione

Lo studente nonrispetta i tempiprevisti per la

consegna del lavoro;deve chiedere una

proroga.

Lo studente procedelentamente, ma riesce

a consegnare entroil termine; non devechiedere proroghe.

Lo studente usa beneil tempo, ma potrebbeavere ritardato su una

risposta; non devechiedere proroghe.

Lo studente utilizzabene il tempo,

procede speditamentee consegna entro lascadenza; non devechiedere proroghe.

Ris

olv

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pro

ble

mi

(fa

se 1

)


dei problemi

Lo studente utilizzauna strategia non

corretta per valutare itempi di sostituzione

del filtro.


corretta con qualcheimprecisione per

valutare i tempi disostituzione del filtro.

Lo studente utilizzauna strategia correttaper valutare i tempi

di sostituzionedel filtro.

Lo studente utilizzauna strategia efficaceper valutare i tempi

di sostituzionedel filtro.

Co

mu

nic

are

(fa

se 2

)


significati e la naturadella comunicazionericevuta e prodotta


comprensione delleinterazioni superficiali.


una sostanzialecomprensione delle

interazioni superficiali.

Le spiegazioni dellostudente indicano unadiscreta comprensione

delle interazionisuperficiali.


chiara e precisa delleinterazioni superficiali.

Ind

ivid

ua

reco

lle

ga

me

nti

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zio

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(fa

se 2

) Lo studente cogliei nodi principali delproblema posto e lomette in relazione al

contesto

Lo studente non traeconclusioni oppureaspetti importanti

sono stati trascurati.

Lo studente traeuna conclusione conqualche riferimentoal testo e all’ipotesi

formulata.

Lo studente traeuna dettagliata

conclusione sulla basedelle informazioninel testo e relativa

all’ipotesi formulata.

Lo studente trae unadettagliata conclusione

sulla base delleinformazioni nel testo

e relativa all’ipotesiformulata.






«I maggiori consumi industriali di cromo si hanno per il rivestimento protettivo edecorativo di manufatti metallici (cromatura) e come pigmenti nei prodotti verni-cianti di vetri e ceramiche, mentre altri sali vengono impiegati nell’industria tessi-le, in tintoria e per la concia dei pellami.Il triossido di cromo CrO3 è utilizzato prevalentemente nelle cromature per pro-durre pellicole passivanti di cromato che resistono alla corrosione. Invece il triossi-do di dicromo Cr2O3 è comunemente usato come pigmento, anche in forma idrata.Il suo impiego prevalente è nella produzione di vernici, inchiostri e vetri.Il triossido di cromo è molto tossico, corrosivo, cancerogeno e pericoloso per l'am-biente; è un ossidante molto forte, e può incendiare materiale combustibile e so-stanze organiche (ad esempio l'etanolo) per semplice contatto; inoltre, per decom-posizione, rilascia ossigeno, aumentando il pericolo di incendio.Il triossido di dicromo non è considerato cancerogeno. Tuttavia va evitato qualsiasicomportamento improprio, soprattutto con il composto in polvere. Il contatto conla pelle e gli occhi provoca irritazioni. L'ingestione provoca dolori con vomito. Perinalazione provoca tosse e difficoltà respiratorie.»

1. Aiutandoti con una ricerca in Internet, anche in funzione della solubilità dei dueioni del cromo, spiega in 10 righe perché i due ossidi di cromo presentano rischiper la salute così diversi.

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bComunicareAcquisire ed interpretarel’informazioneRisolvere problemiProgettare

Cromo cancerogeno e non

PROVE AUTENTICHE



2. Aiutandoti con una ricerca in Internet, descrivi quali contromisure vengonoadottate perché soprattutto il primo composto non venga disperso nell’am-biente.

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PROVE AUTENTICHE

118

PROVA AUTENTICA



ScopoLa prova autentica richiama un problema simile nella vita reale. Nel compito richiesto lo studente applica quanto appreso,

in termini di conoscenze e procedure. La prova propone allo studente una riflessione sul cromo trivalente ed esavalente, uno

degli inquinanti più diffusi nelle aree siderurgiche di tutto il mondo. Entrambi gli ioni di cromo si possono ritrovare nelle ac-

que sotterranee in concentrazioni superiori ai limiti di legge. Le acque di falda sono un bersaglio particolarmente delicato,

perché solitamente vengono captate per fornire l’acqua potabile che arriva alle nostre case.

Difficoltà




Prima dell’attivitàPresentare e assegnare per compito

l’attività individuale alla classe.


- quaderno,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Assegnare per compito l’attività individuale alla classe: ciascuno

studente deve svolgere una ricerca in Internet, per reperire informazioni

circa i rischi per l’ambiente e la salute umana, relativi ai due ioni del cromo

Cr3+ e Cr6+. A tal proposito, consigliare agli studenti di cominciare il proprio

approfondimento dalle schede di sicurezza del cromo, facilmente reperibili

online; come per qualsiasi sostanza chimica, la scheda di sicurezza riporta

le necessarie informazioni circa le caratteristiche chimico-fisiche, i rischi

per la salute umana e dell’ambiente, i metodi di protezione. I risultati della

ricerca devono essere riportati in un testo di 10 righe.

Fase 2. Dedicare metà della lezione successiva al confronto, interpellando

diversi studenti, per giungere insieme alle conclusioni richieste sui due ioni

del cromo.

Soluzioni1. Il cromo è un metallo molto utilizzato nell’industria siderurgica per le sue

caratteristiche: può essere facilmente lucidato, fonde con difficoltà ed è

molto resistente alla corrosione. Viene quindi utilizzato per la cromatura

e la verniciatura.

Il cromo trivalente ed esavalente ha come naturale bersaglio della con-

taminazione l’acqua di falda, in cui è insolubile; pertanto, può essere tra-

sportato fino alla captazione negli acquedotti civili.

Il Cr3+ è il più stabile e a bassa tossicità. I composti del cromo esavalente

Cr6+ sono potenti ossidanti, e gli effetti tossici e cancerogeni del cromo

esavalente sono principalmente imputati a questa caratteristica, ren-

dendolo fortemente aggressivo nei confronti dei sistemi biologici, fino a

causare tumori.

2. Una delle contromisure più efficaci prevede un primo trattamento chi-

mico di riduzione del cromo esavalente a cromo trivalente, molto meno

tossico, e un secondo trattamento chimico-fisico di precipitazione dei

sali di cromo: ciò consentirebbe, se non la totale eliminazione del cromo

dalle acque destinate al consumo umano, almeno l’abbattimento delle

concentrazioni al di sotto dei limiti consentiti dalla normativa.

ValutazioneInvitare uno studente ad esporre come ha operato e riportare le osservazio-

ni sulla rubrica di valutazione; ripetere le operazioni di valutazione per ogni

studente interpellato.

La rubrica può essere compilata anche in un secondo momento, se il docen-

te è impegnato a moderare in prima persona un confronto tra gli studenti.


competenze.

b. Cromo cancerogeno e non


119

PROVA AUTENTICA



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Co

mu

nic

are

(fa

se 1

)


Lo studente utilizzadiversi (5 o più)


Lo studente utilizzaun lessico specifico

quasi sempreappropriato.

Lo studente utilizzaun lessico specifico

appropriato.

Lo studente utilizzaun lessico specificoappropriato e ricco.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e(f

ase

1) Lo studente



Lo studenteha bisogno di

supervisione percercare informazioni

in Internet sui due ionidel cromo.

Lo studente haoccasionalmente

bisogno di aiuto perutilizzare Internet pertrovare informazioni

sui due ioni del cromo.

Lo studente è ingrado di utilizzare

Internet per trovareinformazioni sui due

ioni del cromo.

Lo studente utilizzacon successo espeditamente

Internet per trovareinformazioni sui due

ioni del cromo.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se 2

)

Lo studenteanalizza il problemainserendolo nel suo

contesto

Lo studente nonsembra capire molto

bene il problemalegato al cromo VI.

Lo studente mostradi saper analizzare

e contestualizzare ilproblema legato al

cromo VI solo in parte.


e contestualizzare ilproblema legato al

cromo VI.


e contestualizzare ilproblema legato alcromo VI in modo

approfondito.

Pro

ge

tta

re(f

ase

2)

Lo studente utilizzain modo efficace

i saperi disciplinariacquisiti

Le informazioni hannopoco o nulla a che farecon i rischi legati allapresenza del cromo eai problemi posti dalla

bonifica.

Le informazioni siriferiscono ai rischi

legati alla presenza delcromo e ai problemiposti dalla bonifica.Non vengono fornitidettagli o esempi.


legati alla presenza delcromo e ai problemiposti dalla bonifica.Vengono forniti 1÷2dettagli o esempi.


legati alla presenza delcromo e ai problemiposti dalla bonifica.

Vengono forniti diversidettagli o esempi.


b. Cromo cancerogeno e non




Nel novembre 2015 si è tenuta a Parigi la conferenza, detta COP21, sui cambiamen-ti climatici, nella quale i leader di tutti i Paesi delle Nazioni Unite si sono incontratiper discutere delle emissioni di gas serra, come il diossido di carbonio e gli ossidi dizolfo e di azoto, generati da attività industriali, agricole e domestiche.I gas serra sono una minaccia invisibile, ma molto reale che si traduce in tempe-rature globali più alte ed eventi meteorologici estremi più numerosi con effetticatastrofici come ondate di calore, inondazioni, scioglimento dei ghiacci, innalza-mento del livello del mare e aumento dell'acidità degli oceani.

Nella schema che segue vengono presentati cause ed effetti a catena, che colpi-scono l’ambiente in cui viviamo con ripercussioni anche sulla salute umana.

cImparare ad imparareProgettareComunicareRisolvere problemiAgire in modo autonomoe responsabileAcquisire ed interpretarel’informazione

Molte sono le cause del fenomeno, dalle emissioni industriali agli allevamenti in-tensivi, dalla circolazione aerea e stradale alla deforestazione, sulle quali si lavorada anni alla la ricerca di soluzioni sostenibili.L’obiettivo della conferenza era quello di siglare un accordo tra i Paesi più indu-strializzati per il contenimento dell’emissione dei gas serra, mediando tra le posi-zioni dei Paesi favorevoli ad una riduzione delle attività industriali, agricole e do-mestiche e quelle dei Paesi emergenti che considerano la riduzione un ostacolo alproprio sviluppo industriale e quindi alla propria crescita economica.

Obiettivo di questo laboratorio è la simulazione di un dibattito sui cambiamenticlimatici che vede coinvolta tutta la classe e in cui ciascuno di voi ricoprirà un ruolodefinito.L’insegnante vi dividerà in quattro gruppi:– gli esperti di cambiamenti climatici;– i promotori di interventi di riduzione delle emissioni;– gli oppositori agli interventi di riduzione delle emissioni;– i giornalisti.

L’insegnante o due studenti saranno moderatori.

Instabilitàclimatica

Tempeste

Inondazioni

Incremento demografico

Aumento dei gas serra

Aumento dellatemperatura

Effetti negativi del CO2sulla crescita delle piante

Aumento della quantitàdi CO2 negli oceani

Acidificazionedegli oceani

Declino dellerisorse ittiche

Morte dellebarriere coralline

Arretramentodelle coste

Innalzamentodel livello marino

Scioglimentodei ghiacci

Propagazionedelle malattie

tropicali

Diminuzionedella piovosità

Scarsità d’acqua

Declino dellaproduzione

agroalimentare

Parigi 2015 - COP 21

PROVE AUTENTICHE



In una fase preliminare dovrete documentarvi ricercando in Internet informazionisulla conferenza e sui cambiamenti climatici, soprattutto riguardo ai 4 temi cheseguono:

1. cause delle emissioni, effetti sull’ambiente e sull’uomo;2. proposte per ridurre le emissioni e alternative produttive sostenibili;3. pareri contrari sulle cause e sugli effetti negativi delle emissioni;4.attività economiche penalizzate da una riduzione delle emissioni.

I componenti dei gruppi dei promotori e degli oppositori dovranno approfondirei temi che loro competono, ma dovranno documentarsi anche sugli altri temi peressere in grado di far fronte alle obiezioni della controparte.Gli esperti e i giornalisti dovranno analizzare i quattro temi con un approccio di-staccato, sforzandosi di non esprimere un’opinione personale.I risultati delle proprie analisi e le conclusioni potranno essere riportati su un qua-derno che sarà possibile utilizzare in fase di dibattito e che sarà utile per ricordareargomenti ed anche per prendere appunti.Il dibattito si dovrà aprire con la presentazione del problema da parte degli esper-ti, che si saranno documentati ricercando fonti scientificamente valide e si saran-no suddivisi i temi da discutere.Il moderatore dovrà gestire il successivo confronto tra promotori e oppositori. Icomponenti di ogni gruppo si saranno suddivisi gli argomenti da trattare e il mo-deratore li chiamerà a parlare alternativamente uno per volta.I giornalisti dovranno seguire il dibattito e scrivere un articolo ciascuno sui diversitemi trattati, raccogliendo informazioni e fonti dalle due controparti.

PROVE AUTENTICHE

122

PROVA AUTENTICA



ScopoNel novembre 2015 si è tenuta la conferenza di Parigi sui cambiamenti climatici, nella quale i leader di tutti i paesi delle Na-

zioni Unite si sono incontrati per discutere delle emissioni di gas serra. L’attività propone di realizzare una simulazione di di-

battito sul tema, nella quale ogni studente deve documentarsi per poter svolgere al meglio il ruolo assegnato.

Difficoltà

DurataFase 1: 2 h a casa di preparazione.

Fase 2: almeno 1 h in classe di dibattito.


Prima dell’attivitàPresentazione dei quattro temi da trattare

e organizzazione dei gruppi (1/2 h).


- quaderno,

- computer.

ProcedimentoFase 1. Presentare alla classe la simulazione di dibattito sulle emissioni.

Suddividere la classe in quattro gruppi, come descritto nell’attività di La-

boratorio, ed assegnare la ricerca di informazioni, come compito a casa: gli

esperti di cambiamenti climatici, i promotori di interventi di riduzione delle

emissioni, gli oppositori ed i giornalisti (questi ultimi in particolare posso-

no cominciare a preparare la struttura dell’articolo che dovranno scrivere).

Gli studenti devono documentarsi con una ricerca in Internet a casa riguar-

do ad uno dei temi proposti:

1. cause delle emissioni, effetti sull’ambiente e sull’uomo;

2. proposte per ridurre le emissioni e per alternative produttive sostenibili;

3. pareri contrari sulle cause e sugli effetti negativi;

4. attività economiche che verrebbero ridimensionate.

Una volta formato, i componenti del gruppo si assegneranno i quattro temi

da approfondire, preoccupandosi anche di cercare informazioni utili circa i

pareri contrari a quello del proprio gruppo, per poter essere consapevoli di

quali potrebbero essere le obiezioni dei rivali.

D’altro canto gli esperti e i giornalisti devono studiare i quattro temi con

un approccio distaccato, sforzandosi di non avere un’opinione personale

sull’argomento.

Fase 2. Preparare il setting per il dibattito e svolgere la simulazione in clas-

se, decidendo se moderare il dibattito o delegare uno o due studenti, men-

tre si osservano le competenze. Gli interventi devono rispettare l’ordine

prestabilito e devono durare 2÷3 minuti.

Gli studenti possono utilizzare i propri appunti durante il dibattito.

I giornalisti devono prendere appunti, perché dovranno produrre un artico-

lo ciascuno per la lezione successiva.

ValutazioneDurante la simulazione osservare gli interventi degli studenti nei propri

ruoli e appuntare le proprie osservazioni nella Rubrica di valutazione.


pegnati a moderare in prima persona il dibattito.


competenze.

c. Parigi 2015 - COP 21


123

PROVA AUTENTICA



Co

mp

ete

nza

Indicatore

Livelli

Ris

ult

ato


Imp

ara

rea

d i

mp

ara

re(f

ase

1)

Lo studente assumeiniziative di studio

autonomo

Lo studente nonindividua fonti utili perciascuna delle proprie

opinioni.

Lo studente, conl’aiuto del docente,

individua almeno duefonti affidabili per le

proprie opinioni.

Lo studente, in modoautonomo, individua

almeno due fontiaffidabili per le proprie

opinioni.

Lo studente, inmodo autonomo,individua almeno

due fonti affidabili eapprofondite per le

proprie opinioni.

Pro

ge

tta

re(f

ase

1)

Lo studente utilizzain modo efficace isaperi disciplinari

acquisiti

Le informazioni hannopoco o nulla a che

fare con il tema delleemissioni.

Le informazioni siriferiscono al temadelle emissioni, manon vengono fornitidettagli o esempi.

Le informazioni siriferiscono al tema

delle emissioni.Vengono forniti 1÷2dettagli o esempi.

Le informazioni siriferiscono al temadelle emissioni, checomprende diversidettagli o esempi.

Co

mu

nic

are

(fa

se 2

) Lo studentecomunica

con chiarezzaed efficacia,

adottando supportie codici adeguati

alla situazionecomunicativa

Lo studente utilizzadiversi (5 o più)


Lo studente utilizza unlessico appropriato ma

essenziale.

Lo studente utilizzaun lessico appropriatocon qualche termineapprofondito senza

spiegarlo.

Lo studente utilizzaun lessico appropriatoe spiega i termini che

potrebbero esserenuovi.

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

(fa

se 2

)

Lo studenteanalizza il problemainserendolo nel suo

contesto

Lo studente nonsembra capire molto

bene il tema discusso.

Lo studente mostra disaper analizzare

e contestualizzareil tema discusso

solo in parte.

Lo studente mostra disaper analizzare

e contestualizzareil tema discusso.

Lo studente mostradi saper analizzaree contestualizzareil tema discusso in

modo approfondito.

Ag

ire

in

mo

do

au

ton

om

o e

resp

on

sab

ile

(fa

se 2

) Lo studentericonosce diritti e

bisogni altrui

Gli interventi o ilcomportamento

dello studente sonocostantemente non

rispettosi nei confrontidelle opinioni altrui.

Gli interventi o ilcomportamento dello

studente talvoltasono non rispettosinei confronti delle

opinioni altrui.

La maggior partedegli interventi

dello studente sonorispettosi nei confronti

delle opinioni altrui,ma c'è almeno un

commento sarcastico .

Gli interventi o ilcomportamento

dello studente sonocostantemente

rispettosi nei confrontidelle opinioni altrui.

Acq

uis

ire

ed

inte

rpre

tare

l’in

form

azi

on

e (

fase

2) Lo studente

distingue fatti dalleopinioni

Nessuna opinione èsupportata da dati,statistiche, esempi

attendibili.

Ogni opinione èsostenuta da dati,

statistiche o esempi,ma la rilevanza di

alcuni è discutibile.

Ogni opinione èsupportata da dati,statistiche o esempi

attendibili.

Ogni opinione è bensupportata da dati,statistiche o esempiattendibili, anche percontestare la parte

avversa.




124

Attività Imp

ara

re a

d i

mp

ara

re

Co

lla

bo

rare

e p

art

eci

pa

re

Ind

ivid

ua

reco

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ga

me

nti

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on

i

Co

mu

nic

are

Ris

olv

ere

pro

ble

mi

Pro

ge

tta

re

Acq

uis

ire

ed

in

terp

reta

rein

form

azi

on

i

Ag

ire

in

mo

do

au

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oe

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spo

nsa

bil

e

Uti

lizz

are

la

lin

gu

a s

tra

nie

ra p

er

i p

rin

cip

ali

sco

pi

com

un

ica

tiv

i

Capitolo 1La strutturadell’atomo

VLC



3. Build a glossary



LABA. Storia dei modelli atomici

B. Scalini quantici

Capitolo 2Struttura elettronicae proprietà periodiche

VLC




LABC. La Tavola periodica rotonda

D. Racognize mysterious elements

Capitolo 3Legame chimico

VLC

9. Bilie e molle



LAB




Capitolo 4Forma delle molecole eproprietà delle sostanze

VLC


13. Molecule shapes


LABH. Shape and polarity of molecules


Capitolo 5Nomi e formuledei composti chimici

VLC



17. La ruggine



LAB




Capitolo 6Radioattivitàe reazioni nucleari

VLC




LABM. Radiocarbon dating of the Shround of Turin

N. La bomba atomica

Prove autentiche


b. Il cromo cancerogeno e non


Livello finale

Oss

erv

are

,desc

rive

reed

an

ali

zzare

fen

om

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part

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alt

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ifici

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An

ali

zzare

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tita

tiva

men

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no

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ile

gati

all

eta

sfo

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erg

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part

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dall

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Ess

ere

con

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evo

led

ell

ep

ote

nzi

ali

tàd

ell

ete

cno

log

ieri

spett

oal

com

test

ocu

ltu

rale

eso

ciale

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ive

ng

on

oap

pli

cate

CER

TIFI

CA

ZIO

NE

DEL

LEC

OM

PETE

NZ

E

nome ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

cognome …………………………………………………………………………………………………………….………………………

classe …………………………………………………… data …………………………………...............…………………………



125

NOTE

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126

NOTE

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127

NOTE

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Mario Rippa La nuova chimica di Rippa - I libri che...

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Transcript of Mario Rippa La nuova chimica di Rippa - I libri che...