ESERCIZIARIO PER IL RECUPERO DEL DEBITODI SCIENZE NATURALI

CLASSI PRIME CORSI SPERIMENTALIDI SCIENZE NATURALI

SI RICORDA CHE IL SEGUENTE ESERCIZIARIO RAPPRESENTA UN FAC-SIMILE DELLE TIPOLOGIE DI TEST, QUESITI ED ESERCIZI PROPOSTI NELLA VERIFICA PER IL SUPERAMENTO DEL DEBITO FORMATIVO DI SETTEMBRE.LA PREPARAZIONE NON PUO’ E NON DEVE ESAURIRSI NELLO SVOLGERE L’ESERCIZIARIO, MA NECESSITA DELLO STUDIO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI DURANTE L’ANNO E DELLO SVOLGIMENTO DEGLI ESERCIZI CHE ACCOMPAGNANO IL TESTO DI RIFERIMENTO (vedasi programma del docente depositato in segreteria didattica).

CHIMICA PROPEDEUTICA1) Dopo aver studiato le particene subatomiche, i numeri atomici e di massa, cosa sono gli ioni e gli isotopi, completa la tabella:

SIMBOLO A Z e- P+ nC 6 6C 14 6Fe2+ 56Cl ˉ 35 18

2) Consultando la Tavola Periodica, completa la tabella:

ELEMENTO PERIODO GRUPPO ELETTRONI DI VALENZA METALLO-NON METALLOBa Z = 56N Z = 14F r Z = 87Ge Z = 32I Z = 53

3) Dopo aver studiato composti ionici e covalenti riconosci tra i seguenti composti SALI, OSSIDI, ANIDRIDI, ACIDI, IDROSSIDI.

MINERALI E ROCCE1) Dopo aver studiato la classificazione delle ROCCE MAGMATICHE costruisci una mappa concettuale o scrivi uno schema, che contenga i seguenti termini: plutoniti o rocce intrusive, vulcaniti e rocce effusive, acide, intemedie, basiche, ultrabasiche, graniti, diorite, riolite, basalti, gabbro, peridotite.2) Lo schema rappresenta la sezione della struttura rocciosa del Gran Canyon in Arizona. Dopo averla osservata, rispondi alle domande. a) Quali sono i processi che portano alla formazione delle rocce sedimentarie? b) Che tipo di rocce sedimentarie sono l'argillite e l'arenaria? e) Quale minerale è il costituente dei calcari? d) In quali tipi di ambiente possono essersi formati gli strati di rocce sedimentarie che fanno parte della struttura rocciosa del Gran Canyon? e) Quale tipo di rocce costituisce il basamento? Con quale fenomeno si sono formate? f) Quali sono le rocce più recenti e quelle più antiche della sezione? Per quale ragione

Brano 1

Il Vesuvio si innalza all'interno di una caldera che fu sventrata forse durante l'eruzione del 79 d.C. Tale caldera costituisce il Monte Somma. Nelle diverse centinaia di migliaia di anni della sua sto ria il Vesuvio ha alternato fasi di eruzione effusiva ad altre a carattere esplosivo: si tratta pertanto di uno strato-vulcano, per quanto complicato dalla caldera del Monte Somma. La più famosa eruzione fu appunto quella del 79 d.C. Dopo il forte sisma che aveva interessato tutta l'area 13 anni prima, all'una di pomeriggio del 24 agosto di quell’anno iniziò una serie di eventi drammatici che si concluse con la completa distruzione delle città di Pompei, Ercolano e Stabia. Il primo di tali eventi fu innescato dall'interazione tra il magma che risaliva dalla camera magmatica e la falda freatica: il contatto provocò una serie di esplosioni che ebbe come risultato un'emissione di ceneri. Successivamente si produsse un'altissima colonna di gas, ceneri e pomici che poi "collassò" alla base: si tratta del cosiddetto base sarge, un'espansione laterale della base della colonna dall'aspetto simile al "fungo" di un'esplosione atomica. Questa fase, che produsse una pioggia di pomici, durò molte ore. Gli abitanti della zona, rassicurati da una temporanea "tregua" nell'attività vulcanica, ritornarono incautamente nelle proprie abitazioni. La fase terminale fu la peggiore: una gigantesca esplosione produsse numerose colate piroclastiche che distrussero tutto ciò che incontravano sul proprio cammino. Ercolano fu interessata anche da un lahar, una colata di fango dovuta a smottamento di depositi piroclastici imbevuti di acqua piovana. È stato possibile fare una descrizione così dettagliata di un evento tanto lontano non solo attraverso lo studio dei depositi piroclastici, ma anche per la descrizione che ne fece Plinio il Giovane (61-113 d.C.) in due lettere a Tacito. Nel corso dell'eruzione lo zio di Plinio il Giovane, Plinio il Vecchio (famoso naturalista e allora ammiraglio della flotta a Porto Miseno), morì probabilmente intossicato dai gas vulcanici..

Brano 2Il terremoto delle Marche e dell'Umbria II 26 Settembre del 1997 la terra ha tremato nelle Marche e in Umbria: la prima scossa, avvenuta alle 2:33, ha toccato l'VIII gradodella scala Mercalli; la seconda, delle 11:42, ha raggiunto il IX grado e ha provocato il crollo della volta della basilica superiore di Assisi, uccidendo quattro persone che si trovavano all'interno dell'edificio. Nelle settimane successive, le due regioni sono state interessate da uno sciame sismico, una serie di scosse, alcune di lieve entità, altre ancora molto violente, che hanno provocato nuovi crolli e aumentato ulteriormente i disagi della popolazione, già fortemente provata da un terremoto che sembrava non aver fine. Il disegno che proponiamo presenta le caratteristiche del sisma che ha colpito l'Umbria e le Marche; accanto sono riportati i nomi di alcune località e una sintetica descrizione dei danni causati dal terremoto.

VULCANISMO1) Descrivi per ogni tipologia di vulcano la corrispondente attività vulcanica facendo riferimento anche al relativo tipo di magma:

a) Tipo Hawaiano b) Tipo stromboliano e) Tipo Vulcaniano d) Plateaux basaltico e) Tipo peleano

2) Dopo aver letto il brano n. 1 risporidi alle seguenti domandaa) Che cos'è una caldera?b) Che tipo di magma è contenuto nel serbatoio magmatico che alimenta il Vesuvio?c) Che cosa accade quando un magma viene a contatto con l'acqua di una falda freatica?d) Cosa sono le ceneri e le pomici?e) Come si forma un base surge?f) Che cos'è il lahar?

TERREMOTI1) Dopo aver letto il brano n. 2 rispondi alle seguenti domande

a) Quali sono i danni provocati da una scossa dell'VIII e del IX grado della scala Mercalli?b) Perché il paese di Cesi è stato completamente distrutto?c) Con quale intensità il terremoto è stato avvertito a Roma?d) Perché chiese, campanili, centri storici, hanno subito i danni maggiori?e) Un terremoto nelle regioni dell'Italia centrale rappresenta un evento straordinario? Perché?

2) Spiega la differenza tra onde P ed onde S.3) Spiega la differenza tra Scala sismica Richter e Scala sismica Mercalli.

STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA1) Disegna uno schema che riporti in scala la suddivisione della Terra in involucri: crosta, mantello, nucleo esterno e nucleo intemo. Indica a quale profondità si trovano le rispettive superfici di discontinuità.2) Spiega cosa sono litosfera ed astenosfera. Dove si trova la discontinuità di Moho rispetto a questi due strati?

DINAMICA TERRESTRE1) Completa il seguente brano inserendo i termini mancanti: caldo corrente crosta densità mantello moti convettivi nucleo oceanica placche riscalda Attorno ad un ....................caldissimo e fuso, c'è il ....................... la cui porzione più superficiale fa parte della litosfera. Questa comprende anche la ................... divisa a sua volta in continentale e ................................ . La litosfera ha uno spessore di 80-10 km. Questo sottile guscio a sua volta è suddiviso in più elementi detti.................... incastrati fra di loro come in un puzzle. Le placche si muovono slittando sopra materiale più caldo e plastico del mantello. La loro velocità di spostamento è modesta e varia per le diverse placche (2-15 cm/anno). Il "motore" che muove le placche è l'insieme dei "................................" che rimescolano il mantello. Questo può essere spiegato utilizzando, come analogia, un bicchiere di caffelatte: il liquido sul fondo è più ................di quello m superficie (raffreddato dall'aria) ed è meno pesante perché un liquido caldo è meno denso di uno più freddo. Esso tende a salire verso la superficie originando una ................... ascensionale, ma, arrivato in alto, cede calore all'aria raffreddandosi, cosi la sua ................. e peso aumentano facendolo sprofondare verso il fondo. Qui giunto si ................. e risale rincominciando il processo e innescando nuovamente il movimento.

2) Completa la seguente tabella con una o più crocette che descrivano i fenomeni geologici che descrivono ogni tipo di margine

3) Indica con delle frecce la direzione del movimento delle singole placche

4) Aiutandoti con le rappresentazioni descrivi la formazione di un oceano e la formazione di catene montuose, dopo aver indicato nelle figure le seguenti parti:sedimenti, oceano, neo-oceano, moti convettivi, dorsale medio-oceanica, fossa oceanica, nuove catene montuose, subduzione, divergenza, superficie di Moho

IDROSFERA1) Osservando il disegno descrivi i fenomeni che sono illustrati.

2) Costruisci una tabella che illustri la classificazione dei laghi.

3) Leggi il brano e rispondi alle domande.a) Perché gli scarichi fognari costieri possono rappresentare un pericolo per la balneazione?b) Perché sostanze nutritive come nitrati e fosfati sono responsabili dell'eutrofizzazione?e) Come si posssono prevenire gli inquinamenti da scarichi urbani?

Inquinamento da scarichi urbaniI centri abitati scaricano nella rete fognaria le acque reflue, contenenti deiezioni umane, le quali raccolgono anche scarichi industriali (acque nere), e acque bianche, costituite prevalentemente, dall'acqua piovana convogliata nei tombini stradali e dall'acqua per il lavaggio domestico. Queste acque giungono al mare direttamente o indirettamente attraverso i fiumi. Scarichi fognari eccessivi da aree urbane costiere rappresentano un danno immediato per la salute pubblica, perché possono contenere microrganismi di vario tipo portatori di malattie come colera, tifo e dissenteria. La presenza di tali microrganismi costringe talvolta a vietare la balneazione in molte spiagge e la raccolta di molluschi commestibili che concentrano i batteri nei loro tessuti, diventando potenziali fonti di infezioni. Gli scarichi fognari e i rifiuti provenienti dagli allevamenti, sono ricchi di sostanze organiche altamente nutritive, come nitrati e fosfati e per questo sono causa di un altro fenomeno molto allarmante, l'eutrofizzazione delle acque costiere. Il plancton, infatti, in presenza di grandi quantità di sostanze nutritive prolifera a dismisura provocando una diminuzione dell'ossigeno disciolto e, di conseguenza, la morte di un gran numero di pesci. Non sembra invece imputabile all'aumento di fosfati e nitrati ma a particolari situa zioni climatiche - per esempio scarsa piovosità e aumento della temperatura delle acque - la mucillagine, una massa gelatinosa prodotta da alcune specie di alghe che viene trasportata dalle correnti fino a ridosso delle spiagge dove spesso crea gravi problemi alla pesca e al turismo

ATMOSFERA1) II seguente grafico illustra la partizione verticale dell'atmosfera. Inserisci i termini (troposfera, stratosfera......) che indicano le fasce (Sfere) e gli strati di separazione (pause).

Sapresti indicare dove si estende l'ozonosfera? Sapresti illustrare come varia la Temperatura nei vari strati?

2) Leggi il brano e rispondi alle domande:a) Quali sono le cause dell'aumento dell'anidride carbonica?b) Perché l'uso di combustibili fossili produce anidride carbonica?c) Quali sono le conseguenze dell'aumento dei gas serra?

L'aumento dell'effètto serraNel 1863 lo scienziato inglese John Tyndall pubblicò uno studio sull'effetto serra prodotto dal vapore acqueo presente nell'atmosfera, ma le prime preoccupazioni sulle conseguenze di questo fenomeno cominciarono solo nel 1890, quando ci si rese conto che il biossido di carbonio prodotto dalle attività umane stava rischiando di accentuare il normale effetto serra, alterando così l'equilibrio naturale (figura 1). Infatti, il biossido di carbonio (CO²) presente nell'atmosfera, insieme ad altri gas come il meta no e il vapore acqueo, assorbe la radiazione (calore) emessa dalla Terra e ne rimanda parte verso la superficie terrestre, impedendo così che sfugga nello spazio. Pertanto, se aumenta la concentrazione di CO², aumenta anche la quantità di calore che la bassa troposfera rimanda verso la Terra e, quindi, aumenta anche la temperatura media della Terra. Nel 1957 la concentrazione di CO² nell'atmosfera era di 315 parti per milione (0,00315%); oggi, a circa quarant'anni di distanza, è di 350 parti per milione (0,00350%). In prevalenza, questo aumento è dovuto al grande uso di combustibili fossili (carbone, petrolio e metano). Un'altra quota è imputabile alla deforestazione intensiva effettuata in questi ultimi vent'anni; tale deforestazione comporta infatti non solo un mancato "consumo" di biossido di carbonio da parte delle piante eliminate, ma anche un'ulteriore immissione di biossido di carbonio nell'atmosfera quando, per liberare il suolo, vengono incendiate intere zone di foresta tropicale. Dato che ogni atomo di carbonio si combina con due atomi di ossigeno, quando si brucia una tonnellata di carbone vengono emesse quasi 4 tonnellate di CO² . Dagli inizi degli anni ottanta sono state bruciate ogni anno oltre 5 gigatonnellate (5 miliardi di tonnellate) di combustibili fossili, e l'immissione di CO² nell'atmosfera è stata dell'ordine di 20 miliardi di tonnellate l'anno. Questo dato è tanto più significativo se si tiene conto che dal 1850 al 1950 sono state bruciate circa 60 gigatonnellate di carbonio, nella forma di carbone, di petrolio e di gas metano e che altrettanto carbonio viene ora

Quasi il vuoto scarsi H e He.

Le molecole di ossigeno assorbono le radiazioni solari a onde corte, provocando un riscaldamento.

Il riscaldamento verticale dell’aria e del vapore acqueo determina le condizioni meteorologiche e la formazione delle precipitazioni.

Le precipitazioni rimuovono alcune delle particelle inquinanti

CO², vapore acqueo e metano regolano la temperatura della Terra.

bruciato in soli 12 anni. Per tenere sotto controllo l'effetto serra è necessario dunque ridurre l'impiego di combustibili fossili e regolare l'emissione di tutti quei gas che, accumulandosi nell'atmosfera, sono i principali responsabili di questo fenomeno. Una delle conseguenze più preoccupanti dell'aumento della temperatura media globale provocata dall'incremento dell'effetto serra è la crescita del livello del mare: si valuta che negli ultimi cento anni esso sia aumentato di 10-15 cm, a causa dell'aumento di temperatura registrato in questo stesso periodo. Lo scioglimento dei ghiacciai montani alle basse latitudini ha contribuito a questo fenomeno solo in piccola parte. Infatti, l'acqua derivante dalla liquefazione del ghiaccio alle basse latitudini evapora in gran parte e finisce per ricadere sotto forma di neve ai Poli: cosi, paradossalmente, l'aumento di temperatura comporta l'espansione delle calotte polari. Un aumento globale della temperatura di soli 2 °C, cosa che si potrebbe verificare entro i prossimi quarant'anni, comporterebbe un innalzamento del livello del mare di circa 30 cm già solo per l'espansione dell'acqua marina conseguente a tale riscaldamento.

CARTOGRAFIA

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