Programmazione di Chimica Fisica Pagina 1 di 3 classe IV A/H

PROGRAMMAZIONE DI CHIMICA FISICA CLASSE 4/AH

OBIETTIVI DISCIPLINARI GENERALI Alla fine del corso lo studente deve avere acquisito conoscenze relative alle proprietà dei sistemi nei diversi stati di aggregazione, operando passaggi fra aspetti macroscopici e microscopici, effettuando misure e applicando leggi e modelli. Deve saper discutere ed effettuare calcoli sulle trasformazioni fisiche e chimiche dei sistemi, attraverso lo studio delle funzioni termodinamiche, applicando i principi della termodinamica classica e dandone spiegazione a livello microscopico, applicando perciò tutte le conoscenze acquisite nei corsi paralleli di chimica e matematica. Lo studente deve possedere un adeguato linguaggio specifico e la capacità di discutere dei contenuti del corso anche in relazione ad altre discipline.

Risorse

• Libro di testo: S. Pasquetto ,L. Patrone – “ Chimica Fisica” vol 2°- Zanichelli Ed.

• Laboratorio: Esperienze su stati di aggregazione , termochimica, cinetica.

Tempi del percorso formativo Ore previste: tre ore settimanali, 99 ore annuali (33 settimane)

Modalità di verifica e di recupero: le verifiche avvengono per mezzo di interrogazioni orali, esercitazioni scritte. Recupero curricolare o extracurricolare

CONTENUTI E OBIETTIVI DISCIPLINARI PREVENTIVATI:

1° Modulo: lo stato gassoso

Contenuti e attività didattiche Obiettivi specifici

Parametri di stato, unità di misura, equazione di stato per gas a comportamento ideale e trasformazioni, rappresentazione grafica e interpretazione mediante il modello dei gas. Miscele gassose : pressioni parziali, composizione percentuale massa molare media. Teoria cinetica dei gas: equazione di Clausius- Kronig. Gas a comportamento reale: fattore di compressibilità , pressione e temperatura. Equazione di Van der Waals. Liquefazione dei gas: diagramma di Andrews e valori critici. Pressione di vapore e temperatura, equazione di Clausius- Clapeyron Teorema dell’equipartizione dell’energia,calori specifici e temperatura.

Saper effettuare semplici calcoli relativi a trasformazioni su gas ed equilibri in fase gassosa. Saper discutere a livello chimico fisico e matematico leggi e grafici

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2° Modulo: Stati di aggregazione - stato liquido Contenuti e attività didattiche svolte nel modulo Obiettivi specifici del modulo Modello nei liquidi. Viscosità , dipendenza dalla temperatura, misure.Tensione superficiale, dipendenza dalla temperatura, misure. Laboratorio: caratterizzazione di un liquido puro (densità, viscosità, viscosità e temperatura, indice di rifrazione, confronto con dati tabulati)

Sapere definizioni, nomenclatura e uso del linguaggio simbolico, calcoli quantitativi

3° Modulo: Stati di aggregazione - stato solido Contenuti e attività didattiche svolte nel modulo Obiettivi specifici del

modulo Curve di riscaldamento e stato solido, isotropia e anisotropia Conducibilità elettrica Indagine RX, reticoli Tipi di solidi e loro proprietà Allotropia e Polimorfismo Cenni su superfici e catalisi eterogenea.

Nozioni, conoscenza del modello e proprietà

4° Modulo: Termodinamica chimica – introduzione e Primo principio. Scopo della termodinamica, sistemi e loro classificazione , parametri di stato , funzioni di stato e non, trasformazioni spontanee e quasi statiche. Il lavoro, l’esperienza di Joule e la definizione di energia interna e di calore. Calore specifico. Scambio termico. Enunciato del Primo Principio, sua formulazione, convenzioni sui segni. Definizione di entalpia

Conoscenza del linguaggio specifico, comprensione ed esposizione dei concetti, uso adeguato degli strumenti matematici

5° Modulo : Applicazioni del Primo Principio a trasformazioni fisiche di

sostanze pure

Trasformazioni reversibili e spontanee su gas ideali, calcolo di parametri e funzioni termodinamiche nei due casi, e loro confronto, rappresentazioni grafiche. Passaggi di fase di sostanze pure e variazioni delle funzioni.

Descrizione dei fenomeni, previsione delle variazioni di parametri e funzioni, calcoli

6° Modulo: Applicazione del Primo Principio a reazioni chimiche -

Termochimica Reazioni eso ed endotermiche, misure di calore di

reazione QP e QV , ∆E e ∆H. Funzioni di stato e legge di Hess . Reazioni di formazione e stato standard. Entalpia di reazione e temperatura Energia di legame .

Conoscenza di concetti ed esecuzione di calcoli, previsione qualitativa del calore di reazione.

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7° Modulo: Secondo e Terzo principio della Termodinamica. L’energia

libera

Spontaneità delle trasformazioni in sistemi isolati. Definizione statistica e termodinamica della funzione entropia S. Equivalenza dei due approcci. Entropia del sistema e dell’ambiente. Bilancio entropico ed enunciato del 2° Principio. Applicazione a trasformazioni fisiche (gas ideali e passaggi di stato) reversibili e spontanee.

Concetti, esemplificazioni su sistemi di comune osservazione, previsione di spontaneità,calcoli relativi.

8° Modulo: Equilibri di fase in sistemi ad un componente puro

Curve di riscaldamento e loro interpretazione L’energia libera , l’equazione di Clapeyron e di Clausius Clapeyron. Sistemi eterogenei e regola delle fasi Diagramma di stato dell’acqua Proprietà colligative delle soluzioni

Concetti, esemplificazioni, calcoli relativi.

Reggio Calabria, ottobre 2007 I docenti:

CAMA QUINTO ____________________

GIUSEPPE NUCERA ____________________