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1

Istituto Tecnico del Settore Tecnologico Indirizzi:

- Meccanica, Meccatronica ed Energia: Articolazione Meccanica e Meccatronica

Opzione Tecnologie delle materie plastiche

- Elettronica ed Elettrotecnica: Articolazione Elettrotecnica

- Informatica e Telecomunicazioni: Articolazione Informatica

- Chimica, Materiali e Biotecnologie: Articolazione Chimica e Materiali

Via Interna, 7 - 33170 Pordenone Centralino 0434/365331 - fax 0434/365400

Web: www.itiskennedy.gov.it e-mail: [email protected]

Documento del Consiglio di Classe

Quinta Sez.C

Indirizzo: CHIMICA, MATERIALI E BIOTENOLOGIE

Articolazione: CHIMICA E MATERIALI

Anno Scolastico 2018 – 2019

2

INDICE

PARTE PRIMA – Informazioni di carattere generale .......................................................... pg. 4

PRIMA SEZIONE

Profilo del diplomato ......................................................................................................... pg. 4

Quadro orario del triennio ................................................................................................. pg. 4

Composizione del Consiglio di Classe .............................................................................. pg. 5

SECONDA SEZIONE

Profilo della classe ........................................................................................................... pg. 6

Elenco allievi .................................................................................................................... pg. 7

PARTE SECONDA – Attività del Consiglio di Classe ....................................................... pg. 8

Obiettivi di apprendimento ................................................................................................ pg. 8

Metodologia didattica ........................................................................................................ pg. 8

Modalità di recupero ......................................................................................................... pg. 8

Strumenti didattici funzionali .............................................................................................. pg. 9

Percorsi interdisciplinari .................................................................................................... pg. 9

Cittadinanza e Costituzione .............................................................................................. pg. 9

Moduli in lingua inglese .................................................................................................... pg. 9

Moduli CLIL ...................................................................................................................... pg 10

Attività extracurricolari ...................................................................................................... pg. 10

Percorsi per le competenze trasversali e l’orientamento ................................................... pg. 11

Valutazione – Verifica ....................................................................................................... pg. 11

Valutazione prove orali ..................................................................................................... pg. 12

Elementi e criteri per la valutazione finale ......................................................................... pg. 13

PARTE TERZA – Programmazione del Consiglio di Classe per l’Esame di Stato .......... pg.14

Programmazione del Consiglio di Classe per l’Esame di Stato ......................................... pg. 14

APPROVAZIONE DEL CONSIGLIO DI CLASSE ................................................................. pg.15 PARTE QUARTA – Relazioni delle singole discipline ....................................................... pg.16

Religione Cattolica ............................................................................................................ pg. 16

Scienze sportive e motorie.. .............................................................................................. pg. 18

Italiano ............................................................................................................................. pg. 20

Storia ................................................................................................................................ pg. 23

Lingua Straniera (inglese) ................................................................................................ pg. 26

Matematica ....................................................................................................................... pg. 30

3

Tecnologie chimiche Industriali ......................................................................................... pg. 35

Chimica Analitica e Strumentale ....................................................................................... pg. 45

Chimica Organica e Biochimica ........................................................................................ pg. 48

ALLEGATI

1 – Testi Simulazioni di Prima Prova

2 – Tabelle di Valutazione Prima Prova

3 – Testi Simulazioni di Seconda Prova

4 – Tabelle di Valutazione Seconda Prova

4

PARTE PRIMA – Informazioni di carattere generale PRIMA SEZIONE

1. Profilo del Diplomato Indirizzo “Chimica, materiali e biotecnologie”

Profilo

Il Diplomato in CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE

ha competenze specifiche nel campo dei materiali, delle analisi strumentali chimico-biologiche, nei processi di produzione, in relazione alle esigenze delle realtà territoriali, negli ambiti chimico, merceologico, biologico, farmaceutico, tintorio e conciario;

ha competenze nel settore della prevenzione e della gestione di situazioni a rischio ambientale e sanitario.

Nell’articolazione “CHIMICA E MATERIALI” vengono identificate, acquisite ed approfondite, nelle attività di laboratorio, le competenze relative alle metodiche per la preparazione e per la caratterizzazione dei sistemi chimici, all’elaborazione, realizzazione e controllo di progetti chimici e biotecnologici, e alla progettazione, gestione e controllo di impianti chimici.

Quadro orario del triennio

Quadro orario del triennio riferito alle materie specifiche dell’indirizzo “CHIMICA E MATERIALI” (tra parentesi le ore di laboratorio)

Discipline del piano di studi III IV V

Scienze motorie e sportive 2 2 2

IRC, attività alternativa 1 1 1

Lingua e letteratura italiana 4 4 4

Storia 2 2 2

Lingua straniera: Inglese 3 3 3

Matematica 3 3 3

Complementi di matematica 1 1 --

Tecnologie Chimiche Industriali 4 5 (2) 6 (2)

Chimica Analitica e Strumentale 7 (5) 6 (4) 8 (6)

Chimica Organica e Biochimica 5 (3) 5 (3) 3 (2)

Totale ore settimanali 32 (9) 32 (9) 32 (9)

5

2. Composizione del Consiglio di classe

Insegnante d'aula ITP Disciplina ROSALEN Ennio Religione Cattolica

RIGO Carlo Scienze sportive e motorie

MAZZOTTA Antonella Lingua e letteratura italiana e Storia

GRIZZO Emanuela Lingua straniera (inglese)

BOZZETTO Elena Matematica

HASAN Amer CUOMO Stefania Tecnologie Chimiche Industriali

BELLINA Isabella FRANCESCUTTI Annalisa Chimica Analitica e Strumentale

SERAFINI Tiziana LEFI Adriano Chimica Organica e Biochimica

6

SECONDA SEZIONE

1. Profilo della classe:

La classe, risulta nel complesso eterogenea, e dal punto di vista relazionale, si è costituito un livello ottimale di coesione interna. Nel corso del triennio il gruppo è cresciuto sul piano del profitto, dell’impegno e, in generale, dell’approccio verso lo studio, oltre che nelle relazioni interpersonali. L’esperienza scolastica è stata sempre vissuta a pieno come vera opportunità di formazione non solo culturale, ma anche emotiva e relazionale importante: la classe risulta responsabile, attenta, interessata e collaborativa. Gli allievi si sono distinti per il comportamento sempre corretto anche in contesti diversi da quello scolastico in primis nei Percorsi per le competenze trasversali e l’orientamento..

Questi elementi hanno permesso loro di maturare sul piano cognitivo competenze che, per la maggioranza dei casi, possono definirsi di livello base o intermedio e, in qualche caso, avanzato. Alcuni allievi, infatti, sanno progettare percorsi risolutivi adeguati anche quando si tratta di approfondire temi complessi.

La classe ha inoltre raggiunto un livello di preparazione complessivamente accettabile in campo professionale maturando interessi specifici che per molti sono stati anche di orientamento per le scelte future.

Il metodo di studio si è dimostrato, per la maggior parte degli allievi, adeguato.

Nel corso del triennio la classe ha avuto una sostanziale stabilità del corpo docente, che ha rilevato solo le seguenti variazioni

Variazione Consiglio di classe nel triennio

disciplina a.s. 2016/2017 a.s.2017/2018 a.s.2018/2019

Scienze motorie e sportive

Antonella Gnes Carlo Rigo Carlo Rigo

Matematica Roberto Boni Elena Bozzetto Elena Bozzetto Chimica analitica e strumentale

Tiziana Serafini (teorico) Manuela Biasotto (ITP)

Barbara Cappelletto (teorico) Anita Visintin (ITP)

Isabella Bellina (teorico) Annalisa Francescutti (ITP)

Chimica organica e biochimica

Paola Valentinis (teorico) Francesca Coroneo (ITP)

Paola Valentinis (teorico) Francesca Coroneo (ITP)

Tiziana Serafini (teorico) Michele Bosco (fino al 30/03/19) Adriano Lefi (ITP)

Composizione della classe:

n. totale allievi: 21

n. maschi: 11

n. femmine: 10

8

PARTE SECONDA – Attività del Consiglio di Classe

1. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO In riferimento agli obiettivi di apprendimento indicati nella programmazione iniziale del Consiglio di

Classe si può dire che essi sono stati complessivamente raggiunti.

Per quanto riguarda gli obiettivi specifici disciplinari si fa riferimento alla sezione relativa alle

singole discipline e alle programmazioni di dipartimento.

2. METODOLOGIA DIDATTICA Per il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento sono state utilizzate le seguenti

metodologie:

• lezioni frontali e dialogate;

• lettura e spiegazione puntuale di alcune parti del manuale in uso;

• esercitazioni e svolgimento di esercizi sia in classe che a casa;

• sintesi di alcuni contenuti mediante schemi proposti dall’insegnante o costruiti dagli allievi sulla

base delle istruzioni fornite;

• formulazione di quesiti finalizzati a favorire l’individuazione autonoma da parte dei singoli allievi

dei punti essenziali dei contenuti esaminati;

• peer education;

• tutoring;

• project-based learning;

• problem-based learning;

• studio di casi;

• CLIL (apprendimento integrato di lingua e contenuti);

• public speaking e debate.

Per contribuire allo sviluppo e al miglioramento del metodo di studio sono state applicate le

seguenti strategie:

• realizzazioni lavori di gruppo anche con peer tutoring

• realizzazioni di presentazioni multimediali

• tecniche di autovalutazione

3. MODALITA’ DI RECUPERO Sono state conformi a quelle approvate dal Collegio docenti del mese di settembre 2018.

Nello specifico sono state attivate le seguenti modalità:

• recupero dei contenuti e dei metodi non acquisiti mediante loro riproposta, anche con altre

strategie e in tempi successivi;

9

• assegnazione di compiti ed esercizi di rinforzo;

• peer-education;

• le attività di recupero curricolare per il superamento dei debiti si sono svolte nel periodo

compreso tra il 21/01/2019 e il 16/02/2019, con un numero di ore minimo corrispondente al

numero di ore settimanale della disciplina.

4. STRUMENTI DIDATTICI FUNZIONALI Nello sviluppo dell’attività didattica stati utilizzati i seguenti strumenti didattici: lavagna, LIM, PC,

tablet, software applicativi, libri di testo, manuali tecnici, app, video.

5. PERCORSI INTERDISCIPLINARI Il Consiglio di Classe, in vista dell’Esame di Stato, ha proposto agli studenti la trattazione dei

seguenti percorsi interdisciplinari:

Titolo del percorso Discipline coinvolte Periodo

Biotechnology BIOCHIMICA/INGLESE SECONDO QUADRIMESTRE

Il Grande Gatsby (art decò; the Jazz Age; il Fordismo) Italiano, Inglese, Storia I / II quadrimestre

6. CITTADINANZA E COSTITUZIONE Il Consiglio di Classe, in vista dell’Esame di Stato, ha proposto agli studenti la trattazione dei

seguenti percorsi/argomenti svolti nell’ambito di Cittadinanza e Costituzione: - La Costituzione italiana: i principi generali, i principi fondamentali - I diritti umani tutela costituzionale - Diritti, uguaglianza e cittadinanza programma europeo 2014-2020 - Il lavoro nella Costituzione italiana.

Alcuni argomenti relativamente all’insegnamento di Cittadinanza e Costituzione sono stati

affrontati anche nelle singole discipline: RC, inglese, storia.

7. MODULI IN LINGUA INGLESE Il Consiglio di Classe, in vista dell’Esame di Stato, ha proposto agli studenti la trattazione dei

seguenti moduli in lingua inglese:


My Work-Based Learning

Presentation TUTTE inizio primo quadrimestre

Prevention And Protection In

The Workplace Inglese/Discipline di indirizzo inizio primo quadrimestre

10

8. MODULI CLIL Il Consiglio di Classe, in vista dell’Esame di Stato, ha proposto agli studenti la trattazione dei

seguenti moduli CLIL:


“Biotechnology processes”

Lezioni tenute da uno studente del MIT di Boston nell’ambito del progetto GTL

Chimica organica e biochimica/ inglese

Gennaio (9 h)

9. ATTIVITÀ EXTRA-CURRICOLARI La classe ha partecipato, per intero o con alcuni elementi, alle seguenti iniziative proposte

dall’Istituto

Tipo/Descrizione Partecipanti Periodo, data, numero di ore

dedicate Attività Sportive:

Tornei sportivi (ANMIL) Gruppo di allievi Novembre/Dicembre Attività di orientamento in uscita:

ITS My Life Classe 28/11/2018 (3 h) Job & Orienta Classe 29/11/2018 (8 h) Attività integrative: “Per un futuro di integrazione. A 80 anni dalle leggi razziali” – Conferenza Classe 25/10/2018 (2 h)

Donazione organi – Conferenza Classe 03/11/2018 (2 h) Processo Haber – Teatro Classe 15/12/2018 (2 h) Adotta uno spettacolo (Enrico IV) Gruppo di allievi/Classe Gennaio (2h+2h) Film Dunkirk (inglese) Classe 26/02/2019 (3h) Giochi di Archimede Alcuni allievi Novembre Giochi della Chimica Alcuni allievi Maggio Partecipazione Scuola Aperta Alcuni allievi 10/11/2018 26/01/2019 Viaggio di istruzione Budapest Classe 26/03 - 30/03/ 2019 Percorsi per le competenze trasversali e l’orientamento

Malnisio Science Festival Classe 05/10/2018 (5 h) Presentazione attività PERCORSI PER LE COMPETENZE TRASVERSALI E L’ORIENTAMENTO

Classe 06/11/2018 (5 h)

“Lean manufacturing" - Università' di TS Alcuni allievi 09/01/2019 (8 h) Progetto imprese in azione: Meson’s Classe 26/01/2019 (1 h) Conferenza dott. Spessotto “Normativa e analisi su matrici del settore” Classe 23/02/2019 –

16/03/2019(4h) Visita ai laboratori Dogana Trieste Classe 10/05/2019

11

10. PERCORSI PER LE COMPETENZE TRASVERSALI E L’ORIENTAMENTO Nel corso del secondo biennio e del quinto anno tutti gli alunni hanno partecipato al progetto

PERCORSI PER LE COMPETENZE TRASVERSALI E L’ORIENTAMENTO attraverso: stage,

visite aziendali, seminari e conferenze.

Durante e al termine dell’esperienza di stage, monitorata da un tutor aziendale e da un tutor della

scuola, gli studenti, per documentare e condividere con i compagni e i docenti quanto appreso,

hanno:

• compilato ogni giorno il diario di bordo con l’elenco delle attività effettuate (vistato per presa

visione dai tutor)

• prodotto una relazione e/o una presentazione multimediale sulle esperienze di stage effettuate

• presentato l’esperienza ai compagni di classe alla presenza di alcuni docenti all’inizio di ogni

anno scolastico (quarto e quinto)

Il materiale prodotto e le presentazioni orali sono stati oggetto di valutazione da parte di una

commissione composta dai docenti del C.d.C.

La certificazione delle competenze è stata effettuata secondo le modalità previste dal progetto di

Alternanza dell’Istituto, tenendo conto anche delle valutazioni dei tutor aziendali.

I curricola e la certificazione delle competenze dei singoli allievi in alternanza scuola lavoro sono

allegati al fascicolo scolastico di ogni allievo e riportano le aziende coinvolte, le ore di stage,

nonché i moduli di formazione per l PERCORSI PER LE COMPETENZE TRASVERSALI E

L’ORIENTAMENTO e la Formazione per la sicurezza.

11. VALUTAZIONE - VERIFICA La valutazione è stata effettuata attraverso sondaggi ripetuti, utilizzando differenti tipologie di

prove: verifiche formative, verifiche sommative al termine di un’UDA, di un periodo, di un percorso.

Le modalità di valutazione - verifica sono state conformi a quanto stabilito dalla programmazione

del Collegio dei Docenti riportata nel PTOF.

Strumenti utilizzati per la valutazione:

Risultato

di apprendimento Tipologia di strumento

CONOSCENZE

QUESTIONARI A RISPOSTA CHIUSA

quesiti a scelta multipla, quesiti a completamento (con scelta tra

opzioni date), quesiti a riempimento (con scelta tra opzioni date),

minicasi (con scelta tra opzioni date), quesiti a corrispondenza

QUESTIONARI A RISPOSTA APERTA

quesiti a risposte aperte, quesiti a completamento (con formulazione

libera), quesiti a riempimento (con formulazione libera), minicasi (con

12

quesiti a risposte aperte)

CAPACITA’

OPERATIVE



CHECK LIST DI OSSERVAZIONE DI CAPACITA’ (processo)

CHECK LIST DI VALUTAZIONE (prodotto)

TEST MOTORIO

COMPETENZE



CHECK LIST DI OSSERVAZIONE DI CAPACITA’ (processo)

CHECK LIST DI VALUTAZIONE (prodotto)

PROBLEM SOLVING

12. VALUTAZIONE PROVE ORALI Dove non specificato nelle relazioni delle singole discipline, per la valutazione delle prove orali è

stata utilizzata la seguente griglia estratta dal PTOF:

DESCRITTORE VOTO

L’allievo si rifiuta di sottoporsi alla verifica 1

L’allievo si sottopone alla verifica, ma non riesce a rispondere ad alcuno dei quesiti 2

L’allievo si sottopone alla verifica, ma risponde in maniera confusa, incompleta e con gravi errori 3

L’allievo risponde solo in parte alle domande, non utilizza un linguaggio specifico, esegue gli eventuali esercizi con al più due errori gravi 4

L’allievo risponde alla maggior parte delle domande, non sempre utilizza un linguaggio specifico; esegue gli esercizi con difficoltà ma non commette gravi errori 5

L’allievo risponde a quasi tutte le domande, ma non utilizza un linguaggio specifico, esegue gli esercizi in maniera corretta grazie a qualche domanda guida 6

L’allievo risponde a tutte le domande utilizzando un linguaggio abbastanza appropriato; risolve autonomamente eventuali esercizi di tipo noto 7

L’allievo risponde esaustivamente a tutte le domande utilizzando un linguaggio appropriato; rielabora parzialmente i contenuti; risolve autonomamente eventuali esercizi di tipologia non nota, ma di bassa difficoltà

8

L’allievo risponde esaustivamente a tutte le domande utilizzando un linguaggio appropriato; rielabora i contenuti in maniera personale; svolge autonomamente eventuali esercizi di tipologia non nota e discreta difficoltà

9

L’allievo risponde esaustivamente a tutte le domande utilizzando un linguaggio appropriato; rielabora i contenuti in maniera critica effettuando collegamenti interdisciplinari, svolge autonomamente eventuali esercizi di tipologia non nota e notevole difficoltà scegliendo in maniera motivata fra diverse possibilità risolutive la migliore

10

13

13. ELEMENTI E CRITERI PER LA VALUTAZIONE FINALE Nel processo di valutazione quadrimestrale e finale per ogni alunno sono stati presi in esame i

seguenti fattori interagenti:

• il voto dello scrutinio finale, determinante ai fini della promozione in quanto tiene conto dei livelli

di apprendimento complessivi di tutto l'anno scolastico, è assegnato dal Consiglio di classe

tenendo presente i seguenti indicatori:

• media dei voti attribuiti;

• progressione nell'apprendimento rispetto ai livelli di partenza;

• impegno manifestato;

• rispetto dei tempi stabiliti;

• partecipazione alle attività didattiche;

• collaborazione con il gruppo classe.

14

PARTE TERZA – Programmazione del Consiglio di Classe per l’Esame di Stato

Il Consiglio di classe ha illustrato agli studenti la struttura, le caratteristiche e le finalità dell’Esame di

Stato. Le verifiche scritte effettuate nel corso dell’intero anno scolastico hanno ricalcato le tipologie di

verifica previste dall'Esame di Stato.

Per la prova scritta di Italiano sono state proposte varie tipologie:

• analisi e interpretazione di un testo letterario di prosa o di poesia;

• analisi e interpretazione di un testo non letterario;

• analisi e produzione di un testo argomentativo;

• riflessione critica di carattere espositivo-argomentativo su tematiche di attualità.

Nella valutazione sono stati considerati i seguenti indicatori:

• correttezza e proprietà nell’uso della lingua

• possesso di conoscenze relative all’argomento scelto e al quadro generale di riferimento;

• organicità e coerenza dello svolgimento e capacità di sviluppo, di approfondimento critico e

personale

• coerenza di stile

• capacità di rielaborazione di un testo.

Sono state effettuate n°2 simulazioni di prima prova come proposte dal MIUR in data 19.02.2019

e 26.03.2019 e n°1 simulazione di dipartimento in data 24.01.2019 secondo le modalità previste

per il nuovo esame di stato.

Per la valutazione si è tenuto conto dei quadri di riferimento e della griglia allegati al d.m. 769 del

2018.

Relativamente alla seconda prova scritta, ossia Tecnologie Chimiche Industriali e Analisi, sono

stati forniti agli studenti degli esempi di prova degli anni passati e sono state effettuate n°2 simulazioni della stessa come proposte dal MIUR in data 28.02.2019 e 02.04.2019. Per la valutazione si è tenuto conto dei quadri di riferimento e della griglia allegati al d.m. 769 del

2018.

Per quanto concerne il colloquio, il Consiglio di Classe non ha svolto delle simulazioni specifiche.

Agli studenti sono state comunque illustrate le indicazioni relative al colloquio riportate all’art.19

dell’o.m. 205 del 2019.

15

APPROVAZIONE DEL CONSIGLIO DI CLASSE

Letto, approvato e sottoscritto dalla componente docenti del consiglio di classe della 5aC Indirizzo

Chimica nelle sedute del 05 Aprile 2019 (parte generale) e del 13 Maggio 2019 (documento

completo).

Disciplina Insegnata Nome e Cognome Firma

Religione Cattolica Ennio ROSALEN

Scienze sportive e motorie Carlo RIGO

Lingua e letteratura Italiana e Storia Antonella MAZZOTTA

Lingua straniera (inglese) Emanuela GRIZZO

Matematica Elena BOZZETTO

Tecnologie Chimiche Industriali Amer HASAN

Tecnologie Chimiche Industriali Disegno Stefania CUOMO

Chimica Analitica e Strumentale Isabella BELLINA

Chimica Analitica e Strumentale Lab. Annalisa FRANCESCUTTI

Chimica Organica e Biochimica Tiziana SERAFINI

Chimica Organica e Biochimica Lab. Adriano LEFI

Il coordinatore di classe, prof.ssa Antonella MAZZOTTA ___________________________

16

PARTE QUARTA – Relazioni delle singole discipline

IRC (Insegnamento religione cattolica)

Docente: prof. Ennio Rosalen

Competenze attese nell’Insegnamento della religione Cattolica (IRC) alla fine del V anno:

- Sviluppare un maturo senso critico e un personale progetto di vita, riflettendo sulla propria identità nel confronto con il messaggio cristiano, aperto all’esercizio della giustizia e della solidarietà in un contesto multiculturale;

- Cogliere la presenza e l’incidenza del cristianesimo nelle trasformazioni storiche prodotte dalla cultura umanistica, scientifica e tecnologica;

- Utilizzare consapevolmente le fonti autentiche del cristianesimo, interpretandone correttamente i contenuti nel quadro di un confronto aperto ai contributi della cultura scientifico-tecnologica

Ore di lezione settimanali: 1.

Metodologia didattica prevalente: lezione frontale dialogata con gli studenti.

Descrittori per la valutazione: scarso, sufficiente, buono, distinto, ottimo.

Argomenti svolti:

Il dono di se produce molto frutto. Il morire a se stessi radice dell'amore. Gv 12,24. Giornata mondiale dei poveri: “Il povero grida, il Signore lo ascolta”. Sal. 34. Testo " Cristo non ha mani ha soltanto le nostre mani.

Codice deontologico del perito.

Enciclica “Laudato Sì” di papa Francesco. Ecologia, economia, tutto è in relazione. "Acquistare è sempre un atto morale oltre che economico".

Debito internazionale, finanza, sviluppo dei popoli e migrazioni. Necessità di occuparsi dell'economia mondiale come amore per il prossimo.

L'impegno sociale-politico del cristiano, in particolare per la difesa della creazione. Il magistero sociale dei papi: Pacem in Terris di Giovanni XXIII. La Rerum Novarum di Leone XIII.

La pittura di contestazione sociale a inizio '900. Visione e commento di opere d'arte sulle condizioni di lavoro. La conquista e difesa degli ammortizzatori sociali. Cristianesimo e attenzione al debole, povero, oppresso. Le opere di carità come opere a Cristo stesso

Monoteismo e rivelazione, politeismo e ricerca dell'assoluto. Grazia e autosalvezza. Le presenze religiose in Diocesi di Concordia-Pordenone.

Pedofilia nella Chiesa e nella società. Santità e peccato nella storia.

Cantico dei cantici. Matrimonio cristiano

Le ceneri e il "digiuno" necessario. Proposte di stili di vita per la quaresima.

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Cittadinanza e Costituzione:

Accenni alle biografie di: Sturzo, De Gasperi, Dossetti, Frassati, Milani, Puglisi, Olivetti.

Recenti norme sulla violenza di genere. Relazione ed amore, agape, eros, filia, caritas. Accenni a Buber, Levinas, Alberoni, Fromm.

Le elezioni europee: partecipazione degli Stati, l’Europa davanti a noi e le posizioni delle formazioni politiche, radici passate e contemporanee delle diverse formazioni politiche.

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DISCIPLINA: SCIENZE MOTORIE DOCENTE: prof. CARLO RIGO METODOLOGIE DIDATTICHE Il lavoro è stato organizzato attraverso esercitazioni individuali, a gruppi o per l’intera classe. Le lezioni sono state accompagnate da considerazioni di ordine teorico prima, durante e dopo la parte pratica, in modo da avere sempre uno stretto rapporto tra le conoscenze e le attività proposte. Il metodo usato è stato principalmente quello globale, alternato a quello analitico soprattutto nei casi in cui si è voluto perfezionare l’esecuzione di alcuni gesti tecnici. Si è cercato di offrire un gran numero di proposte in modo da stimolare tutte le qualità fisiche e tecniche dei singoli allievi. Libro di testo: Autore Casa Editrice ISBN In Movimento Fiorini, Coretti, Bocchi. Marietti Scuola 978-88-393-0213-7

SPAZI Palestra all’interno dell’istituto e spazi esterni. TEMPI IMPIEGATI PER LE ATTIVITA’ DIDATTICHE/ MODULI Capacità condizionale: forza, periodo di svolgimento tutto l’anno. Capacità condizionale: mobilità articolare, periodo di svolgimento tutto l’anno. Capacità condizionale: resistenza, periodo di svolgimento da settembre a dicembre. Capacità coordinative generali e speciali: periodo di svolgimento da settembre a dicembre. Palco di salita: periodo di svolgimento da settembre a dicembre. Giochi sportivi: periodo di svolgimento tutto l’anno. TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE E CRITERI DI VALUTAZIONE In ogni quadrimestre, sono state somministrate almeno 3 verifiche, sia teoriche che pratiche. Nel caso di alunni esonerati dalla parte pratica o giustificati perché infortunati per periodi medio/lunghi, le prove pratiche sono state sostituite da relazioni e/o interrogazioni orali. Per le verifiche teoriche sono stati utilizzati test a risposta multipla e a risposta aperta. Poiché la prestazione motoria, per la quale è difficile definire costantemente criteri oggettivi, appartiene alla categoria delle produzioni complesse, la valutazione globale per ogni singolo allievo ha tenuto conto: della progressione nell’ apprendimento in base a test specifici relativi ai diversi obiettivi; dell’approccio nei confronti delle proposte didattiche; dell’autonomia operativa evidenziata nei molteplici ambiti motori; della partecipazione attiva, costruttiva e propositiva nelle attività affrontate.

PROGRAMMA SVOLTO UDA n. 1: Percezione di sé e completamento dello sviluppo funzionale delle capacità motorie ed espressive Argomenti: Circuiti a stazioni, con esercizi di tonificazione mirati ai diversi distretti muscolari. Corsa prolungata a ritmi blandi, corsa a variazione di ritmo, per il miglioramento della resistenza

generale e specifica. Andature ed esercizi coordinativi vari e combinati per migliorare: destrezza, equilibrio,

orientamento, ritmo, reazione e trasformazione. Esercitazioni per il miglioramento della velocità e rapidità.

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Esercizi di potenziamento muscolare a carico naturale e con piccolo sovraccarico con l’uso di attrezzi (palle mediche, manubri, bilancieri).

Conoscenze: La metodologia dell’allenamento: principi, concetti, e applicazioni pratiche Le capacità coordinative Le capacità condizionali e i loro metodi di allenamento Abilità: Eseguire risposte motorie efficaci in situazioni complesse Eseguire correttamente i gesti motori richiesti Coordinare e combinare le azioni motorie UDA n.2: Lo sport, le regole, il fair play Argomenti: Atletica leggera: corsa prolungata, corsa veloce, getto del peso e ostacoli bassi. Giochi sportivi: pallavolo, pallacanestro, pallamano e calcio a 5, per ogni singola disciplina

esercizi tecnici sull’apprendimento dei fondamentali individuali e di squadra. Conoscenze: Il regolamento tecnico degli sport praticati e il codice gestuale dell’arbitraggio Le capacità tecniche e tattiche sottese allo sport praticato Forme organizzative di tornei e competizioni Abilità: Assumere ruoli all’interno di un gruppo Rielaborare e riprodurre gesti motori complessi Applicare e rispettare le regole

UDA n.3: Salute, benessere, sicurezza e prevenzione Argomenti: Informazioni basilari sulla tutela della salute: come si presta il primo soccorso, le emergenze e le

urgenze Conoscenze: il movimento come elemento di prevenzione e i rischi della sedentarietà Il codice comportamentale del primo soccorso La tecnica di RCP Abilità: Intervenire in caso di piccoli traumi Saper intervenire in caso di emergenza Utilizzare in modo responsabile spazi, attrezzature e il proprio corpo ai fini della sicurezza

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DISCIPLINA: LINGUA e LETTERE ITALIANE

DOCENTE: prof.ssa Antonella Mazzotta CONTENUTI TRATTATI:

UNITA’ 1 – LEOPARDI, IL PRIMO DEI MODERNI

Vita e pensiero di Giacomo Leopardi

Da ”I Canti”: L’Infinito - Il passero solitario - A Silvia – Il sabato del villaggio – La Ginestra (vv.1-32)

UNITA’ 2 - IL REALISMO IN EUROPA. IL ROMANZO NATURALISTA E VERISTA

- Il Positivismo - Il Naturalismo - Il Verismo italiano

L’AUTORE: GIOVANNI VERGA

- La vicenda biografica di Giovanni Verga - Il percorso della produzione letteraria verghiana: i romanzi della fase tardo-romantica - La svolta verista: poetica e tecnica narrativa del Verga verista: Caratteri generali de “I

Malavoglia” e “Mastro Don Gesualdo”

Lettura integrale di “Vita dei campi”

UNITA’ 3 - LA CRISI DELLA RAZIONALITÀ OTTOCENTESCA NELLA CULTURA EUROPEA: SIMBOLISMO E DECADENTISMO Panorama storico-politico europeo del primo quindicennio del ‘900

- Cenni al pensiero antipositivista di Bergson, Nietzsche e Freud - Definizione di Decadentismo - La lirica: il Simbolismo francese. Charles Baudelaire e “Les fleurs du mal”: Spleen, L’ Albatro,

Corrispondenze - La narrativa: caratteri generali dell’Estetismo

GIOVANNI PASCOLI – MYRICAE

- Biografia di Giovanni Pascoli e tematiche della poesia pascoliana - La poetica del Fanciullino

Da ”Myricae”: Lavandare – Novembre – X Agosto – L’assiuolo

Da ”I canti di Castelvecchio”: Il gelsomino notturno

GABRIELE D’ANNUNZIO

- Biografia di Gabriele D’Annunzio - La produzione letteraria: i romanzi, il teatro. - La poesia di D’Annunzio. Da “Alcyone”: La sera fiesolana - La pioggia nel pineto

UNITA’ 4 - IL NOVECENTO. NARRATIVA DELLA “CRISI”: PIRANDELLO

- La vicenda biografica di Luigi Pirandello - La produzione letteraria: novelle, romanzi e teatro - La poetica: l’Umorismo - Da “Novelle per un anno”: Il treno ha fischiato - Lettura integrale de Il Fu Mattia Pascal

UNITA’ 5 - IL NOVECENTO. NARRATIVA DELLA “CRISI”: SVEVO

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- La vicenda biografica di Italo Svevo - La situazione culturale triestina - La formazione di Italo Svevo e il suo rapporto con la psicanalisi - L’evoluzione dell’inetto sveviano: da “La coscienza di Zeno“ (letture): Lo schiaffo del padre,

La proposta di matrimonio, La vita è una malattia.

UNITA’ 6 - LE TENDENZE DELLA POESIA DEL NOVECENTO: LE AVANGUARDIE, L’ALLEGRIA DI GIUSEPPE UNGARETTI, UMBERTO SABA E LA POESIA DELL’ONESTÀ, IL “MALE DI VIVERE” IN EUGENIO MONTALE

- La nozione di Avanguardia - Le avanguardie in Europa e in Italia - Il Futurismo

Ungaretti di fronte alla guerra

Analisi dei seguenti testi tratti da l’ ”Allegria” di Ungaretti: - Veglia - S.Martino del Carso - I fiumi - Mattina - Soldati

Montale e la poesia di “Ossi di seppia“ Analisi delle seguenti liriche di Montale: - Non chiederci la parola

- Meriggiare pallido e assorto - Spesso il male di vivere ho incontrato - Cigola la carrucola del pozzo

La poesia di Saba

Analisi dei seguenti testi di Saba da “Il Canzoniere”: - A mia moglie - La capra - Trieste

UNITA’ 7 - LA NARRATIVA DEL SECONDO DOPOGUERRA

L’orrore dei lager in Se questo è un uomo di Primo Levi (lettura integrale dell’opera) Italo Calvino - La Resistenza nella letteratura. Il sentiero dei nidi di ragno (lettura integrale

dell’opera)

Dopo il 15 maggio:

Il Neorealismo Visione del film Roma città aperta di Roberto Rossellini

Unità Interdisciplinare (con inglese) – Francis Scott Fitzgerald, Il Grande Gatsby

MATERIALI DIDATTICI UTILIZZATI:

Libro di testo: titolo- VOLUME

Autore Casa editrice

ISBN

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Le parole e le cose Naturalismo, Simbolismo e Avanguardia (dal 1861 al 1925) 3A Modernità e contemporaneità (dal 1925 ai nostri giorni) 3B

Luperini, Cataldi, Marchiani, Marchese

Palumbo 9788868892357

Presentazioni realizzate tramite Power Point. X Appunti e mappe concettuali. X Postazioni multimediali. X Video X

METODOLOGIE DIDATTICHE:

Brainstorming - Lezione frontale - Discussione in classe - Correzione delle esercitazioni – Produzione di elaborati - Lettura di documenti - Discussione partecipata sugli argomenti rilevanti

SPAZI: L’attività didattica si è svolta prevalentemente nello spazio-classe dotato di video

TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE E CRITERI DI VALUTAZIONE:

MODALITA’ DI VERIFICA

✓ colloqui orali ✓ interventi personali e dibattiti in classe ✓ relazioni su argomenti dati o su libri assegnati in lettura per casa ✓ questionari sui contenuti ✓ elaborati scritti di vario tipo (su tutte le tipologie previste per la prima prova dell’esame di Stato,

anche come simulazione della stessa) Sono state somministrate sia prove scritte (comprese tre simulazioni di prima prova) al fine di verificare le competenze nella comprensione e nella analisi del testo, nella produzione scritta; sia prove orali al fine di verificare le competenze espositive degli studenti, la loro autonomia critica, e le loro conoscenze specifiche.

VALUTAZIONE Le prove orali sono state valutate sulla base del sistema di misurazione proposto dal P.T.O.F. e approvato dal consiglio di classe; per le prove scritte è stata adottata una griglia di misurazione adeguata alla tipologia di verifica scelta e ai particolari obiettivi che si intendevano verificare (in particolare si allega la griglia per la valutazione delle prove di produzione scritta). La valutazione degli alunni, oltre che dei risultati delle prove, ha tenuto conto in modo positivo anche dei seguenti comportamenti:

o Attiva partecipazione alle lezioni (richieste di chiarimento, risposte a quesiti posti dal docente o dai compagni ecc.)

o Puntualità e precisione nella consegna dei lavori domestici o Ottimizzazione nell’uso dei materiali didattici o Farsi interrogare volontariamente o Stesura e presentazione di lavori di vario genere eseguiti volontariamente.

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DISCIPLINA: STORIA DOCENTE: prof.ssa Antonella Mazzotta

CONTENUTI TRATTATI Unità 1 – LA SECONDA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE

✓ lo sviluppo scientifico e tecnologico; ✓ la trasformazione del capitalismo industriale caratterizzata dalla concentrazione del capitale

(monopoli, oligopoli, trust, cartelli); ✓ la diffusione del socialismo: la Prima e la Seconda Internazionale.

Unità 2 - L’ETA’ DELL’IMPERIALISMO E LA PRIMA GUERRA MONDIALE

l’ideologia nazionalista ed imperialista La Belle Epoque All’origine del conflitto : a) cause politiche, economiche, militari e culturali;

b) l’origine del conflitto: la causa occasionale. Giolitti:

➢ lo sviluppo industriale in Italia ➢ la politica interna tra cattolici e socialisti ➢ la politica del doppio volto ➢ le riforme ➢ l’impresa di Libia ➢ il patto Gentiloni ➢ le elezioni del 1913 e il suffragio universale maschile

La prima guerra mondiale: ➢ Le prime fasi della guerra ➢ Le illusioni della guerra breve ➢ L’intervento italiano. Neutralisti e interventisti ➢ Le fasi salienti del conflitto ➢ Il 1917, l’anno della svolta ➢ I trattati di pace ➢ Le conseguenze sociali ed economiche

Unità 3 – TRA LE DUE GUERRE – I TOTALITARISMI e LA CRISI DEL ‘29

➢ Definizione e caratteristiche di totalitarismo ➢ Il Fascismo: (il dopoguerra italiano, l’avvento del fascismo e il fascismo al potere, il regime

fascista) ➢ La crisi del ‘29 ( cause, conseguenze e New Deal) ➢ L’Unione Sovietica da Lenin a Stalin (la situazione economico-sociale antecedente il 1917,

la rivoluzione russa, il comunismo di guerra, l’economia leninista, il regime staliniano) ➢ Il Nazismo (la situazione postbellica tedesca, la nascita della repubblica di Weimar, l’ascesa

di Hitler, il regime nazista, l’espansione hitleriana) Unità 4 – LA SECONDA GUERRA MONDIALE

La 2^ Guerra mondiale: ➢ Lo scoppio della guerra e la formazione delle alleanze ➢ Le fasi salienti della guerra ➢ La situazione bellica dell’Italia ➢ La Resistenza in Europa e in Italia ➢ Conferenza di Teheran e Yalta ➢ La fine della guerra

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Unità 5 – IL SECONDO DOPOGUERRA Il MONDO DELLA GUERRA FREDDA E IL BIPOLARISMO

➢ La divisione del mondo: il bipolarismo ➢ La guerra fredda (definizione) ➢ Il caso tedesco (la formazione delle due Germanie, la creazione del muro di Berlino, la

riunificazione) LA DECOLONIZZAZIONE ➢ Caratteri generali

LA DISTENSIONE

➢ Il disgelo Cittadinanza e Costituzione: Unità 6 – L’ITALIA REPUBBLICANA: DALLA RICOSTRUZIONE AGLI ANNI DI PIOMBO

➢ La Ricostruzione. Dalla monarchia alla repubblica ➢ Dal governo Parri al governo di unità nazionale di Alcide De Gasperi ➢ Trieste ➢ Il centrismo ➢ Il “miracolo economico” ➢ Il Concilio Vaticano II ➢ Dal centro-sinistra all’ ”autunno caldo” ➢ Gli anni di piombo

Lettura del libro: Pietro Neglie, Ma la divisa di un altro colore

Ciascun allievo ha approfondito uno dei seguenti argomenti anche in relazione ai percorsi di Cittadinanaze e Costituzione : L’emancipazione femminile - La rivoluzione cubana - La guerra del Vietnam - Il Sessantotto negli Usa - Il processo di Norimberga - L’esplorazione dello spazio - L’Istria terra contesa - Tangentopoli e Mani Pulite - La Mafia - Il boom economico in Italia - J.F. Kennedy - - L’era atomica - Il terrorismo - La fotografia - Il conflitto arabo-israeliano - Argentina, un teatro di sanguinose dittature - L’Apartheid - Thatcher, la lady di ferro - La legge Basaglia - La caduta del Muro di Berlino METODOLOGIE DIDATTICHE Lezione frontale aperta ad interventi; approfondimenti individuali e relativa esposizione alla classe; dibattito e confronto critico; lettura, analisi e interpretazione di testi; informazioni bibliografiche, lettura di saggi o brani storiografici; mappatura concettuale; microgruppi di lavoro e ricerca; recupero curricolare e autonomo.

MATERIALI DIDATTICI UTILIZZATI

Libro di testo: titolo- VOLUME

Autore Casa editrice ISBN

Il nuovo Millennium vol.3a – 3b.

Gianni Gentile ianni

La Scuola 9788835045120 Il Novecento e l’inizio del XXI secolo

Luigi Ronga Anna Rossi

Presentazioni realizzate tramite Power Point. X Appunti e mappe concettuali. X Postazioni multimediali. X Video X

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SPAZI

L’attività didattica si è svolta prevalentemente nello spazio-classe dotato di video per presentazioni in ppt/Prezi e per la visione di filmati.

TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE E CRITERI DI VALUTAZIONE

Strumenti:

- verifiche orali : interrogazioni, dibattito, relazioni su temi di approfondimento o letture; - prove scritte : quesiti a risposta aperta

Criteri:

- Livello di conoscenza e comprensione critica dei contenuti - Uso di un lessico appropriato e capacità espositive chiare e organiche - Capacità di approfondimento, di elaborazione, di analisi e di sintesi, di valutazione

personale - Capacità di interagire positivamente nel rapporto dialettico: capacità di ascolto,

rispetto dell’interlocutore, uso di strategie argomentative, ecc.

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DISCIPLINA: LINGUA INGLESE DOCENTE: prof.ssa Emanuela Grizzo MATERIALI DIDATTICI UTILIZZATI Libri di testo:

New A Matter of Life – Paola Briano - Edisco Moving Up – Kennedy-Maxwell – Black Cat

Altri materiali:

Dispense fornite dal docente Video e film in lingua inglese Letture graduate Appunti e mappe concettuali Websites

CONTENUTI TRATTATI

LANGUAGE and COMMUNICATION

Testo: Moving Up Intermediate

Unit 10 Well Being - Verb pattern; ability in the past; used to + infinitive; be/get used to + ing - Healthy mind and body - Making suggestions

Unit 11 Secrets and Lies - Reported speech: statements, commands, questions; reporting verbs; have something done

Unit 12 Fair Trade - 2nd, 3rd conditional; mixed conditionals; I wish / if only - Should have + past participle - Ethical consumers, making choices

Video Fair Trade -The Story, from Ted - Ed

https://ed.ted.com/on/OFsGIivU#review Fairtrade Football Story, from Ted - Ed

https://ed.ted.com/on/Edwtzecl

ESP CHEMISTRY

Testo: New A Matter of Life

Module 4

Microbes and microbial technology.

Unit 1 The world of microbes

A. Microbes: the factory of everything B. Prokaryotes vs eukaryotes C- Bacteria & co

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Unit 2 The benefits and uses of microbes A. Microbial biotechnology B. The colours of biotechnology

Biotech debates Genetic Engineering Debates: Genetically Modified Foods,

Gene Therapy, Cloning Dispense

What is Recombinant DNA? Biotechnology in agriculture; GMOs in the world Cultured meat, how it’s made. Purple tomatoes - from BBC Learning English. Biotechnology in the medical fields What are Stem Cells? - Dispensa e video from TED-ED

https://ed.ted.com/lessons/what-are-stem-cells-craig-a-kohn#review Tissue engineering Artificial limbs, a future ahead

Testo: New A Matter of Life Module 5 Taking care of the earth Unit 1: The earth is in danger

A. Pollution B. Go Green! C. Green power: where our energy will come from

Unit 3: Biotechnology for the environment

A. Environmental biotechnology B. Bioremediation

Green chemistry criteria

Dispense The 12 principles of Green Chemistry The 2030 Agenda for Sustainable Development and the SDGs

Video WWF Footprint calculator htpp:// footprint.wwf.org.UK What really happens to the plastic bottle you throw away

from TED - ED https://ed.ted.com/lessons/what-really-happens-to-the -plastic-you-throw-away-emma-bryce

Tough truth about plastic pollution From TED- ED https://www.ted.com/talks/dianna_cohen_tough_truths_about_plastic_pollution

THE FIRST AND THE SECOND WORLD WAR

Dispense

The War Poets: different attitudes to war Rupert Brooke

“ The Soldier” (textual analysis) Wilfred Owen

“ Dulce et Decorum Est “(textual analysis) Fritz Haber: 1868-1934

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The Second World War Film

“Dunkirk” by Christopher Nolan - film review and student’s comment

THE GREAT GATSBY

“ The Great Gatsby”: The Story, The Roaring Twenties (READER) Dispense

Context: F. Scott Fitzgerald’s life and works Characters Themes, motifs and symbols

Film

“ The Great Gatsby” – film review and students’ comment

LANGUAGE FOR WORK

Public speaking and Debate learning strategies and activities Work Experience Report:

- Students’ individual presentation (Prezi/Power Point) - Protection and prevention in the workplace (Prezi/Power point group work presentation)

TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE E CRITERI DI VALUTAZIONE Nel corso dell’anno sono state somministrate almeno 4 verifiche scritte (strutturate, semi-strutturate) e almeno 4 verifiche orali. Sono state svolte esercitazioni di comprensione orale e scritta sulle prove INVALSI di inglese. Per i criteri di valutazione, si è tenuto conto di quanto riportato nel PTOF d’Istituto. Per quanto riguarda lo scritto, la valutazione degli elaborati ha tenuto conto dei parametri qui di seguito riportati. VALUTAZIONE SCRITTA

1. Comprensione del testo scritto

A) risposta adeguata alla domanda B) risposta rielaborata / sintetizzata, uso lessicale appropriato / differenziato C) identificazione degli elementi principali e/o secondari

2. Competenza elaborativa:

A) la risposta trasmette un messaggio comprensibile e adeguato alla richiesta B) la risposta è strutturata in modo complessivamente corretto

3. Competenza scritta:

A) la risposta dimostra capacità di inferenza extra- ed intra-testuale B) la risposta dimostra rielaborazione critica C) la risposta contiene apporti personali

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GRIGLIA DI VALUTAZIONE DELLO SCRITTO

Written English Correction Grid TASK RESPONSE Appropriate and coherent text.

Organising information and ideas (introduction ,layout, paragraphing, conclusion)

Exhaustive information

GRAMMAR AND ACCURACY

Correct grammar structure in relation to objectives tested and level

VOCABULARY Good range of specific vocabulary, appropriate to the text. Correct spelling

VALUTAZIONE ORALE:

Conoscenze

A) tutti I contenuti principali sono stati riportati

B) l’argomento è presentato con ordine e collegamenti logici

Competenze

A) uso di lessico appropriato e specifico

B) uso di funzioni e strutture appropriate

Capacità

A) Fluency

B) collegamenti intre/extra testuali

C) valutazione critica

GRIGLIA DI VALUTAZIONE DELL’ORALE

DESCRITTORI VOTO L'allievo si rifiuta di sottoporsi alla verifica 1 L'allievo non riesce a rispondere adeguatamente ad alcuna delle domande 2 L'allievo espone in maniera confusa e incompleta, il messaggio risulta incomprensibile 3 L'allievo espone solo in parte gli argomenti, utilizza un linguaggio approssimativo e si esprime con gravi errori strutturali

4

L'allievo espone con una certa difficoltà ed in modo parziale, nonostante qualche errore nelle strutture e nel lessico, il messaggio è comprensibile

5

L'allievo espone in modo abbastanza autonomo, con un linguaggio accettabile anche se non sempre specifico e con qualche incertezza

6

L'allievo espone l'argomento in modo autonomo ed adeguato e con un linguaggio complessivamente appropriato

7

L'allievo espone in modo esauriente, utilizzando un linguaggio corretto ed appropriato, rielabora parzialmente i contenuti

8

L'allievo espone in modo esauriente, utilizzando un linguaggio appropriato ed un lessico vario, si esprime in modo personale

9

L'allievo espone in modo esauriente ed autonomo, utilizza un linguaggio appropriato e diversificato, con apporti personali e valutazioni critiche

10

30

DISCIPLINA: Matematica

DOCENTE: prof.ssa Elena Bozzetto METODOLOGIE DIDATTICHE

Le fasi di insegnamento/apprendimento condotte con la classe sono state sviluppate con varie metodologie:

Presentazione agli allievi dei prerequisiti necessari per la trattazione dell’argomento

Presentazione dell'argomento sotto forma problematica

Lezione frontale e partecipata

Esercitazioni individuali o in piccoli gruppi con la guida del docente

Presentazione, da parte degli allievi, di argomenti disciplinari

MATERIALI DIDATTICI UTILIZZATI Libri di testo Autore Casa editrice ISBN

Lineamenti.Math Verde volume 4

P. Baroncini, R. Manfredi, I. Fragni

Ghisetti & Corvi 9788853805188







Slides del docente;

Libri di testo del docente;

Video;

Schemi vari in formato pdf.

SPAZI Aula attrezzata di videoproiettore, piattaforma digitale.

TEMPI U.D. 1 settembre - ottobre 2018;

U.D. 3 e 4 novembre 2018 - gennaio 2019;

U.D. 2 gennaio 2019 - febbraio 2019;

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U.D. 5 e 6 marzo - aprile 2019;

U.D. 7 aprile – maggio 2019.

MODALITÀ DI VERIFICA E VALUTAZIONE Le prove somministrate per la verifica dell'apprendimento si sono adattate alle abilità e conoscenze di cui si voleva valutare il grado di acquisizione. In linea di massima sono state di questo tipo:

prova orale così articolata: domande di teoria (definizioni, enunciati, dimostrazioni) allo scopo di valutare la conoscenza e la comprensione degli argomenti trattati, la capacità espositiva e l'acquisizione del linguaggio specifico; esercizi di tipo noto allo scopo di valutare le competenze di base raggiunte; lavori richiedenti applicazione in situazioni nuove, nonché analisi ed elaborazione personale dei contenuti; riflessione parlata per indagare e conoscere le modalità prevalenti attraverso cui ciascun allievo, posto di fronte a particolari situazioni problematiche, usa e verifica schemi concettuali, elabora strategie, organizza conoscenze e informazioni, cerca soluzioni.

prova scritta formata da: esercizi di tipo noto presentati con vari gradi di difficoltà ed eventuali esercizi di tipologia diversa dall'usuale per valutare la capacità da parte dell'allievo di analisi e rielaborazione di quanto appreso quesiti richiedenti risposte motivate.

La valutazione delle prove orali si è basata sulla griglia indicata dal PTOF.

La valutazione delle prove scritte si è basata sui seguenti indicatori:

Comprendere: analizzare la situazione problematica, identificare i dati e interpretarli;

Individuare: mettere in campo strategie risolutive e individuare la strategia più adatta;

Sviluppare il processo risolutivo: risolvere la situazione problematica in maniera coerente, completa e corretta, applicando le regole ed eseguendo i calcoli necessari.

A ogni indicatore viene fatto corrispondere un punteggio numerico. La somma di tali punteggi costituirà il punteggio complessivo dell’esercizio. Il punteggio totale della prova viene poi rapportato alla scala 2-10 (corrispondente ai voti minimo e massimo) secondo la seguente formula:

dove è il punteggio totale ottenuto e il voto. I valori dei coefficienti nella formula precedente si ottengono imponendo che la parabola rappresentata dall’equazione passi per i punti:

dove è il punteggio cui corrisponde la sufficienza, sono i punti totali della prova, sono i voti minimo, sufficiente e massimo rispettivamente.

Nel primo quadrimestre sono state svolte prove scritte, nel secondo quadrimestre sono state svolte 4 prove scritte e 2 prove orali.

PROGRAMMA SVOLTO DIVISO IN UNITÀ DIDATTICHE (per le conoscenze e le abilità si rimanda alla Programmazione di Dipartimento).

U.D. 1: Integrali indefiniti

Primitiva di una funzione continua e integrale indefinito;

Proprietà degli integrali indefiniti;

Integrali immediati e riconducibili a immediati;

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Metodi di integrazione: per scomposizione, per sostituzione, per parti e metodo di integrazione delle funzioni razionali fratte con denominatore di 2^ grado e Δ<0.

U.D. 2: Integrali definiti

Integrale definito di una funzione continua in un intervallo chiuso e limitato;

Significato geometrico dell'integrale definito;

Proprietà dell'integrale definito;

Teorema della media (enunciato e dimostrazione);

Funzione integrale;

Teorema fondamentale del calcolo integrale (Torricelli-Barrow ) (enunciato e dimostrazione);

Formula fondamentale del calcolo dell’integrale definito;

Procedimenti per il calcolo di aree di superfici piane e di volumi di solidi di rotazione;

Integrali impropri del primo e del secondo tipo.

U.D. 3: Probabilità

Variabile casuale discreta;

Distribuzione di una variabile casuale discreta;

Valore medio e proprietà;

Varianza, scarto quadratico medio e proprietà;

Funzione di ripartizione e proprietà;

Variabile casuale discreta a distribuzione binomiale;;

Media, varianza e scarto quadratico medio di una variabile casuale discreta a distribuzione binomiale;

Variabile casuale discreta con distribuzione di Poisson;

Media, varianza e scarto di una variabile casuale discreta con distribuzione di Poisson;

Applicazioni della distribuzione binomiale e di Poisson;

Variabile casuale continua;

Funzione di densità di probabilità e proprietà;

Funzione di ripartizione;

Media di una variabile casuale continua;

Varianza e scarto quadratico medio di una variabile casuale continua;

Variabile casuale continua con distribuzione gaussiana: gaussiana standardizzata e caso generale;

Media, varianza e scarto quadratico medio di una variabile casuale continua con distribuzione gaussiana;

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Applicazioni della distribuzione gaussiana.

U.D. 4: Statistica inferenziale

Popolazione e campione;

Scelta del campione: campionamento semplice e con ripetizione;

Parametri della popolazione e del campione;

Media e varianza della media campionaria;

Distribuzione di probabilità della media campionaria;

La varianza campionaria;

Stimatori e loro proprietà;

La varianza corretta;

Stima puntuale di una media;

Stima per intervallo della media di grandi campioni nota e non nota la varianza vera;

Stima per intervallo della media di piccoli campioni: t di Student;

Verifica di ipotesi su una media con grandi campioni e piccoli campioni.

U.D. 5: Introduzione alle equazioni differenziali ed equazioni differenziali del primo ordine

Equazione differenziale e ordine di un’equazione differenziale;

Equazione differenziale del primo ordine: integrale generale, integrale particolare e loro significato geometrico, integrale singolare;

Problema di Cauchy per le equazioni differenziali del primo ordine;

Equazioni differenziali del primo ordine a variabili separabili;

Equazioni differenziali lineari del primo ordine omogenee e non omogenee (formula di Lagrange).

U.D. 6: Equazioni differenziali del secondo ordine

Equazioni differenziali del tipo ;

Equazioni differenziali del secondo ordine lineari omogenee a coefficienti costanti;

Equazioni differenziali del secondo ordine lineari non omogenee a coefficienti costanti e termine noto polinomiale.

U.D. 7: Funzioni a due variabili

Funzione reale di due variabili reali;

Dominio e di grafico di una funzione di due variabili (Disequazioni lineari e non lineari in due incognite, sistemi di disequazioni);

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Curve di livello;

Derivata parziale prima e suo significato geometrico;

Derivata parziale seconda;

Equazione del piano tangente ad una superficie;

Punto stazionario, punto di minimo, di massimo, di sella;

Hessiano di una funzione e ricerca dei massimi e minimi relativi e punti di sella.

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DISCIPLINA : Tecnologie chimiche Industriali DOCENTI : prof. Amer Hasan e prof.ssa Stefania Cuomo Ore settimanali: 6 UNITÀ DIDATTICA E ARGOMENTI CONOSCENZE (lo studente conosce) ABILITÀ (lo studente sa) 1a UD - ESTRAZIONE SOLIDO – LIQUIDO

Analisi dei processi d’estrazione del saccarosio dalle barbabietole da zucchero, dell’olio dai semi e del grasso dai cascami di macelleria: considerazioni termodinamiche, cinetiche, impiantistiche e metodi di recupero dei sottoprodotti. Caratteristiche costruttive e operative degli estrattori continui e discontinui: vasca, Bollman, Bonotto, a tamburo verticale, per lo sgrossamento dei cascami di mattatoio. I parametri che influenzano l’andamento dell’estrazione: temperatura, grado d’agitazione, granulometria del solido, caratteristiche del solvente estrattore, gradiente di concentrazione del soluto, limite di saturazione. La rappresentazione grafica: studio dei diagrammi triangolari. La retta d’equilibrio. Bilancio di massa. Condizioni d’equilibrio. Regola della leva. Estrazione in multiplo stadio in controcorrente. Punto somma e punto differenza. Calcolo degli stadi teorici e degli stadi effettivi. Esercizi numerici e grafici.

- i processi d’estrazione del saccarosio dalle barbabietole da zucchero, dell’olio dai semi e del grasso dai cascami di macelleria

- gli estrattori continui e discontinui - la definizione di matrice solida, estratto e raffinato - la legge di Fick. - i fattori che influenzano l’estrazione S-L (natura

del solvente, grado d’agitazione, granulometria del solido, temperatura).

- il limite di saturazione - il bilancio di massa dell’estrattore - il significato attribuito ai punti del diagramma

triangolare (vertici, lati, interni). - il bilancio di massa all’interstadio in un’estrazione

multistadio in controcorrente - il bilancio di massa in un generico stadio m di una

batteria d’estrazione in controcorrente. - la regola della leva - i tre possibili casi di equilibrio - la corrente risultante

- descrive e motiva i processi d’estrazione del saccarosio dalle barbabietole da zucchero, dell’olio dai semi e del grasso dai cascami di macelleria

- descrive e motiva le caratteristiche costruttive e operative degli estrattori usati nei processi industriali analizzati

- giustifica la scelta di un’estrazione continua e di un’estrazione discontinua

- descrive i diversi tipi di estrattore continuo e discontinuo motivandone le caratteristiche tecniche

- mette in relazione con la legge di Fick i fattori che influenzano l’estrazione

- rappresenta, attraverso le concentrazioni, il sistema d’estrazione in un diagramma triangolare

- disegna la curva o la retta d’equilibrio nel diagramma triangolare

- disegna, nel caso in cui la soluzione sia trattenuta in quantità costante dall’inerte, la retta d’equilibrio passante per i punti A (k/k+1; 0) e B (0; k/k+1)

- disegna, nel caso in cui il solvente sia trattenuto in quantità costante dall’inerte, la retta d’equilibrio passante per i punti A (1; 0) e B (0; k/k+1)

- ricava l’espressione del punto P dal bilancio all’interstadio

- applicando la regola della leva, calcola le portate d’estratto e di raffinato, essendo note le portate d’alimentazione e di solvente estrattore

- posiziona i punti rappresentativi le quattro correnti (alimentazione, solvente estrattore, estratto, raffinato) sul diagramma triangolare

- ricava il punto somma - ricava i punti differenza - ricava per via grafica gli stadi teorici - calcola gli stadi effettivi dalla relazione = stadi

teorici / stadi effettivi

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- disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di un estrattore comprensivo dei controlli automatici

2a UD - ESTRAZIONE LIQUIDO – LIQUIDO

Apparecchiature usate nel processo d’estrazione L-L: colonne a spruzzo, a diaframmi, a piatti, a riempimento, estrattore Podbielniak. La rappresentazione grafica: condizioni d’equilibrio, diagrammi triangolari, lacuna di miscibilità, selettività del solvente, minima quantità di solvente. Sistemi di calcolo: estrazione a stadio singolo, estrazione a stadi multipli in equi e controcorrente con due solventi parzialmente miscibili, estrazione a stadi multipli in equi e controcorrente con due solventi immiscibili. Esercizi numerici e grafici.

- le apparecchiature usate nel processo

d’estrazione L-L: colonne a spruzzo, a diaframmi, a piatti, a riempimento, estrattore Podbielniak

- il significato dei termini lacuna di miscibilità, curva binodale, rette di coniugazione, punto critico, riferiti ad un diagramma triangolare

- i cinque diversi casi di estrazione - la legge di ripartizione di Nernst kr = CAB/CAC

- descrive la struttura e il funzionamento della colonna usata nell’estrazione degli aromatici dalla carica proveniente dal reforming

- descrive e giustifica le operazioni di separazione effettuate dopo l’estrazione degli aromatici

- descrive il bioreattore utilizzato nella produzione della penicillina G

- descrive e giustifica le fasi del processo di separazione della penicillina G dal brodo di coltura

- analizza i parametri da cui dipende l’estrazione L-L (temperatura, natura del solvente)

- descrive le caratteristiche costruttive, il funzionamento e il campo d’impiego delle colonne d’estrazione continua e degli estrattori centrifughi

- disegna lo schema funzionante di un estrattore liquido – liquido comprensivo dei controlli automatici

- dati i valori delle concentrazioni all’equilibrio, disegna la lacuna di miscibilità su un diagramma triangolare

- rappresenta lo schema a blocchi di un sistema d’estrazione multistadio in equicorrente e in controcorrente

- data la curva binodale, individua graficamente applicando la regola della leva la minima quantità di solvente alimentabile

- data la curva binodale, le portate e le concentrazioni dell’alimentazione e del solvente estrattore e la concentrazione del raffinato finale, calcola per via grafica il numero di stadi teorici e le portate di raffinato e d’estratto nei casi d’estrazioni multistadio in equicorrente e in controcorrente con solventi parzialmente miscibili

- data la curva d’equilibrio sul piano XY disegna gli stadi d’equilibrio necessari in un’estrazione multistadio in equicorrente con solventi immiscibili

- ricava il bilancio di massa relativo ad ogni stadio d’estrazione in equicorrente con solventi immiscibili

- dato il bilancio di massa d’ogni stadio d’estrazione in equicorrente con solventi immiscibili, ricava, per via

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analitica il numero degli stadi teorici necessari - data la curva d’equilibrio sul piano XY, le portate e le

composizioni d’alimentazione e di solvente estrattore, ricava l’equazione della retta di lavoro da usare nell’estrazione multistadio in controcorrente con solventi immiscibili

- data la curva d’equilibrio e la retta di lavoro sul piano XY, ricava graficamente gli stadi teorici necessari all’estrazione L-L multistadio controcorrente con solventi immiscibili

3a UD - PRODUZIONE DI TECNOPOLIMERI

Costituzione, comportamento e classificazione dei polimeri. Elastomeri, plastomeri, fibre. Meccanismi delle poliaddizioni e delle policondensazioni. Tassismi polimerici. Polimeri amorfi e semicristallini. La temperatura di transizione vetrosa. Catalizzatori stereospecifici di Natta.

Analisi dei processi di produzione di PE, PP, PA6.6. Caratteristiche generali dell’autoclave usata nella produzione industriale dei polimeri. Approfondimento del processo di produzione del PP (processo Unipol e processo Spheripol).

- le parti costituenti i polimeri - la differenza fra polimeri naturali, artificiali e

sintetici - la temperatura di transizione vetrosa - i meccanismi di polimerizzazione a catena e a

stadi - le condizioni chimico-fisiche e impiantistiche in

cui si realizza una polimerizzazione a catena e una polimerizzazione a stadi

- il catalizzatore di Natta - i metalloceni - le tecniche di polimerizzazione: in blocco, in

soluzione, in sospensione, in emulsione, in sospensione, interfacciale, con precipitazione, da monomeri gassosi

- i processi di produzione di PE, PP, poliammidi - le materie prime utilizzate e i meccanismi che

intervengono nelle produzioni di PE, PP, poliammidi.

- le caratteristiche generali dell’autoclave usato nella produzione industriale dei polimeri

- definisce i polimeri. - classifica i polimeri in base alla struttura (lineari,

ramificati, reticolati, a stella, dendrimeri) - classifica i polimeri in base all’ordine delle catene

(amorfi, semicristallini) - classifica i polimeri in base al comportamento

(elastomeri, plastomeri, fibre) - classifica i polimeri in base ai meccanismi di

strutturazione (poliaddizionati e policondensati) - giustifica le condizioni chimico-fisiche e

impiantistiche in cui si realizza una polimerizzazione a catena e una polimerizzazione a stadi

- descrive l’influenza della temperatura di transizione vetrosa sulle proprietà meccaniche del polimero

- definisce i tassismi polimerici - descrive il meccanismo di catalisi del catalizzatore di

Natta - spiega la differenza fra polimero termoplastico e

termoindurente - guardando lo schema dell’impianto, descrive e

giustifica le operazioni usate nel processo Ziegler di produzione di PE

- guardando lo schema dell’impianto, descrive e giustifica le operazioni realizzate nell’impianto MONTEDISON di produzione di polipropilene isotattico.

- guardando lo schema dell’impianto, descrive e giustifica le operazioni realizzate nella produzione del cloruro di vinile monomero

- guardando lo schema dell’impianto, descrive e giustifica le operazioni realizzate nell’impianto di

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produzione del nylon 6-6 - descrive e giustifica le caratteristiche strutturali e le

condizioni operative dell’autoclave usato per le polimerizzazioni industriali

- disegna lo schema funzionante, comprensivo dei controlli automatici, dell’autoclave usato per le polimerizzazioni industriali

4a UD - RETTIFICA CONTINUA

La composizione del petrolio grezzo. Le frazioni principali del frazionamento del petrolio. La lavorazione del petrolio. Analisi dei processi petroliferi di desalting, topping, vacuum, cracking catalitico, reforming catalitico, coking,visbreacking, produzione dell’etilene e trattamento dei reflui. Il potere antidetonante delle benzine. Il diagramma di Francis. Caratteristiche delle miscele liquide e aeriformi. Richiami della legge di Raoult, dei diagrammi di stato a temperatura costante e a pressione costante. Miscele azeotropiche. Diagrammi d’equilibrio x-y. Scelta della pressione operativa. Studio della colonna di frazionamento. Bilanci di massa. Ipotesi semplificative di McCabe-Thiele. Rette di lavoro per il tronco d’arricchimento e per quello d’esaurimento. Rapporto di riflusso minimo, massimo ed effettivo. Condizioni termiche dell’alimentazione. Definizione del parametro q. Linea q. Determinazione grafica dei piatti teorici della colonna. Piatti effettivi. Criteri di scelta del rapporto di riflusso effettivo. Calcolo del diametro della colonna. Esercizi numerici e grafici.

- la composizione del petrolio grezzo - le frazioni principali del frazionamento del petrolio - le principali fasi di lavorazione del petrolio - le condizioni operative necessarie nel processo di

desalting del grezzo petrolifero - le condizioni operative necessarie nella

distillazione topping del grezzo petrolifero - la pressione operativa scelta nella distillazione

topping - le modalità di riscaldamento della colonna

topping - le caratteristiche chimico – fisiche del residuo del

topping - le condizioni operative necessarie nel processo

vacuum - la pressione operativa scelta nella distillazione

vacuum - le condizioni operative usate nei processi di

cracking e di reforming - i catalizzatori usati nei processi di cracking e di

reforming - l’uso dei processi di visbreacking e di coking - i processi di trattamento dei reflui di raffineria - la definizione di distillazione di una miscela

binaria - le proprietà delle soluzioni liquide ideali e

azeotrope - l’equazione che esprime la legge di Raoult - il diagramma relativo alla legge di Raoult - il diagramma di stato a temperatura costante - il diagramma di stato a pressione costante - l’influenza della temperatura sull’arricchimento

dei vapori (legge di Clausius – Clapeyron) - la legge di Dalton

- sulla base della conoscenza della composizione del petrolio giustifica i processi di lavorazione del grezzo petrolifero

- giustifica il processo di desalting - descrive le operazioni effettuate per preparare il

grezzo petrolifero all’ingresso in colonna topping (compressione, preriscaldamento ad opera delle frazioni uscenti, vaporizzazione in forno, distillazione flash)

- giustifica le modalità di riscaldamento della colonna topping

- descrive e giustifica le scelte impiantistiche necessarie alla realizzazione del topping

- giustifica, alla luce delle caratteristiche chimico – fisiche del residuo del topping, la scelta di distillarlo sotto vuoto

- descrive le modalità operative e le scelte impiantistiche della distillazione vacuum

- sulla base del potere antidetonante della benzina e del diagramma di Francis, giustifica le operazioni di cracking

- descrive e giustifica le scelte impiantistiche necessarie alla realizzazione del processo di cracking

- descrive e giustifica le scelte impiantistiche necessarie alla realizzazione del processo di reforming

- descrive e giustifica le scelte impiantistiche necessarie alla realizzazione del processo di visbreacking

- descrive e giustifica le scelte impiantistiche necessarie alla realizzazione del processo di coking

- giustifica la necessità di trattare i reflui di raffineria - descrive e giustifica le scelte impiantistiche

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- il diagramma d’equilibrio x-y - la relazione esistente tra il diagramma di stato a

pressione costante e il diagramma x-y - l’influenza della pressione sulla curva d’equilibrio - il significato delle espressioni distillazione

differenziale, distillazione flash, distillazione di rettifica

- il bilancio di massa di una colonna di frazionamento

- il bilancio d’energia su un piatto n della colonna - la definizione di rapporto di riflusso - la definizione del parametro q - la definizione di riflusso massimo e minimo - le conseguenze derivanti dalle situazioni di

riflusso massimo e minimo sul numero di piatti della colonna

- i parametri economici da valutare nella scelta del rapporto di riflusso effettivo

necessarie alla realizzazione del processo di strippaggio dell’acido solfidrico

- descrive e giustifica le scelte impiantistiche necessarie alla realizzazione del processo di trattamento delle acque oleose

- descrive graficamente, sul diagramma di stato a pressione costante, l’andamento di una distillazione frazionata

- dati i valori delle frazioni molari dell’elemento leggero all’equilibrio, disegna la curva d’equilibrio

- dato il bilancio di massa, calcola le portate di distillato e di residuo di una colonna di rettifica

- dato il bilancio d’energia su un piatto n, ricava le ipotesi semplificative di McCabe – Thiele

- date le ipotesi semplificative di McCabe – Thiele, ricava l’equazione della retta di lavoro del tronco d’arricchimento e quella del tronco d’esaurimento

- date le equazioni delle rette di lavoro superiore e inferiore, le disegna sul diagramma d’equilibrio

- data la definizione del parametro q e le condizioni fisiche dell’alimentazione, ne ricava il valore numerico

- dati i bilanci di massa nei tronchi d’arricchimento e d’esaurimento, ricava l’equazione della retta q

- data l’equazione della retta q, la disegna sul diagramma d’equilibrio

- dato il diagramma d’equilibrio su cui siano disegnate le rette di lavoro, ricava i piatti teorici della colonna

- dato il rendimento di un piatto e il numero di piatti teorici, calcola in numero di piatti effettivi

- data la condizione di riflusso minimo, ne calcola per via grafica il valore numerico

- dati i costi d’installazione e i costi d’esercizio, disegna il grafico usato nella scelta del rapporto di riflusso effettivo

- disegna secondo le norme UNICHIM di un impianto di distillazione continua comprensivo dei controlli automatici

5a UD - STUDIO DELLE COLONNE E ALTRE DISTILLAZIONI

- le tipologie e le caratteristiche generali dei piatti di una colonna di distillazione

- il diagramma di Young

- descrive graficamente l’andamento delle curve che caratterizzano il diagramma di Young

- descrive i fenomeni che accadono in corrispondenza

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Caratteristiche e campo d’impiego delle colonne a riempimento. Caratteristiche generali dei piatti. Studio del diagramma di Young. La distillazione flash . Caratteristiche, campo d’impiego e impiantistica della distillazione in corrente di vapore. Diagramma di Hausbrandt. Processo d’idrogenazione degli oli. Caratteristiche, campo d’impiego e impiantistica della distillazione di stripping. Processo di produzione di adiponitrile e d’esametilendiammina. Caratteristiche, campo d’impiego e impiantistica della distillazione discontinua. Caratteristiche, campo d’impiego e impiantistica della distillazione estrattiva e della distillazione azeotropica. Processo di produzione d’etanolo da etilene. Esercizi numerici e grafici.

- le caratteristiche costruttive della colonna a riempimento

- i vantaggi derivanti dall’uso delle colonne a riempimento rispetto a quelle a piatti (costano meno, hanno minori perdite di carico, il riempimento può resistere alla corrosione)

- gli svantaggi derivanti dall’uso delle colonne a riempimento rispetto a quelle a piatti (difficoltà di distribuzione omogenea dei corpi di riempimento, possibili cammini

- Il campo di impiego della distillazione flash. - Le modalità di conduzione della distillazione

flash. - preferenziali, impossibilità di tagli laterali) - il campo d’impiego della distillazione discontinua - il campo d’impiego della distillazione estrattiva - il campo d’impiego della distillazione azeotropa - le modalità di conduzione della distillazione

azeotropa - il campo d’impiego della distillazione in corrente

di vapore - le modalità di conduzione della distillazione in

corrente di vapore - il diagramma di Hausbrandt - il processo di idrogenazione degli oli - i processi di produzione di adiponitrile e di

esametilendiammina - il processo di produzione di etanolo da etilene

delle curve del diagramma di Young (blowing, flooding, dumping, vapore pulsante, coning, weeping).

- disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di una colonna a riempimento comprensivo dei controlli automatici.

- Definisce la distillazione flash. - Nota la la curva d’equilibrio e le condizioni di

alimentazione ricava le composizione di distillato e residuo.

- definisce la distillazione discontinua - disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di

una colonna di distillazione discontinua comprensivo dei controlli automatici.

- data la portata e la composizione dell’alimentazione nel boiler, ricava il bilancio di massa di una colonna di distillazione discontinua operante a xD costante.

- definisce l’operazione di distillazione estrattiva. - descrive le modalità di conduzione della distillazione

estrattiva. - disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di

una colonna di distillazione estrattiva comprensivo dei controlli automatici.

- definisce la distillazione azeotropa. - guardando lo schema dell’impianto descrive le fasi

di distillazione dell’azeotropo acqua-etanolo - descrive le fasi di produzione d’etanolo da etilene - disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di

una colonna di distillazione azeotropa comprensivo dei controlli automatici.

- definisce la distillazione in corrente di vapore. - utilizza il diagramma di Hausbrandt per trovare la

temperatura d’ebollizione di una sostanza distillata in corrente di vapore.

- disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di una colonna di distillazione in corrente di vapore comprensivo dei controlli automatici

- guardando lo schema dell’impianto descrive e giustifica le scelte impiantistiche adottate nel processo di idrogenazione degli oli

- guardando lo schema dell’impianto descrive e giustifica le scelte impiantistiche adottate nel processo di produzione dell’adiponitrile

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- guardando lo schema dell’impianto descrive e giustifica le scelte impiantistiche adottate nel processo di produzione dell’esametilendiammina

- guardando lo schema dell’impianto descrive e giustifica le scelte impiantistiche adottate nel processo di produzione di etanolo da etilene

6a UD - ASSORBIMENTO E STRIPPING

Analisi del processo di produzione dell’ossido d’etilene: termodinamica, cinetica e impiantistica del processo, in particolare la separazione dell’etilene residuo per assorbimento dei gas in acqua. Le apparecchiature usate nell’assorbimento e nello stripping. Il dimensionamento delle colonne di assorbimento a stadi e delle colonne di stripping: rapporto molare, bilancio di materia, retta di lavoro e curva d’equilibrio. Esercizi numerici e grafici.

- la reazione usata nella produzione industriale dell’ossido d’etilene

- le difficoltà di realizzazione della reazione sopra citata derivanti dalla presenza di una reazione concorrente termodinamicamente favorita

- la necessità di scegliere un catalizzatore fortemente selettivo come l’argento

- la legge di Henry p = H*x - l’influenza della temperatura e della pressione

sull’andamento dell’assorbimento - i parametri necessari al dimensionamento di una

colonna d’assorbimento - le caratteristiche del solvente da usarsi

nell’assorbimento - la differenza fra assorbimento e stripping

- guardando lo schema dell’impianto descrive il processo di produzione dell’ossido d’etilene giustificandone le condizioni operative e le scelte impiantistiche

- descrive le caratteristiche costruttive e di funzionamento del reattore usato nella sintesi dell’ossido d’etilene.

- definisce l’operazione di separazione per assorbimento e di separazione per stripping

- ricava l’equazione della retta di lavoro per l’assorbimento

- data la curva d’equilibrio e la retta di lavoro, ricava graficamente i piatti teorici di una colonna d’assorbimento

- ricava l’equazione della retta di lavoro per lo stripping

- data la curva d’equilibrio e la retta di lavoro, ricava graficamente i piatti teorici di una colonna di stripping.

- disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di una colonna d’assorbimento controllata automaticamente

- disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di una colonna di stripping controllata automaticamente

7a UD - PROCESSI BIOTECNOLOGICI

Campo di applicazione delle biotecnologie. Le operazioni unitarie principali e le condizioni operative fondamentali. La materia prima e le sue caratteristiche fondamentali. Preparazione e sterilizzazione del mezzo di coltura. Caratteristiche

- l’evoluzione storica delle biotecnologie - i principali campi di applicazione delle

biotecnologie - le operazioni principali che caratterizzano il

processo biotecnologico - le materie prime utilizzate per la preparazione

industriale dei mezzi di coltura - i mezzi idonei a garantire la sterilizzazione del

mezzo di coltura e del bioreattore

- descrive le tecniche di sterilizzazione continua e discontinua, evidenziandone i vantaggi e gli svantaggi

- descrive le caratteristiche costruttive e il funzionamento dei bioreattori batch con agitatore meccanico interno

- descrive le caratteristiche costruttive e il funzionamento dei bioreattori tipo air lift

- descrive le caratteristiche costruttive e il

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generali dei fermentatori. Classificazione e configurazione dei fermentatori: continui (batch) e discontinui (air lift), multifasici (a letto fisso e a letto fluido). I controlli nei bioreattori. Analisi del processo di produzione e separazione di: penicillina, etanolo, acido citrico.

- le caratteristiche di un bioreattore tipo batch - le caratteristiche di un bioreattore tipo air lift - le caratteristiche dei bioreattori multifasici - le tecniche di immobilizzazione degli enzimi - i parametri chimici e fisici che influenzano le

funzioni del biocatalizzatore - gli strumenti usati per misurare i parametri che

influenzano le funzioni del biocatalizzatore - le tecniche per separare il prodotto dal mezzo di

coltura - le tecniche per purificare e isolare il prodotto

finale della fermentazione d’estrazione - le fasi di produzione e di purificazione di:

penicillina, etanolo, acido citrico.

funzionamento dei bioreattori a letto fisso - descrive le caratteristiche costruttive e il

funzionamento dei bioreattori a letto fluido - confronta i diversi tipi di bireattori e ne valuta le

caratteristiche - giustifica la scelta di un bioreattore continuo o

discontinuo in funzione del tipo di produzione - guardando lo schema dell’impianto giustifica le

operazioni ed i processi unitari delle fasi di produzione e di purificazione di: penicillina, etanolo, acido citrico

8a UD - DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE CIVILI E INDUSTRIALI

Caratteristiche dei reflui industriali e dei reflui civili. Schema generale degli impianti di depurazione delle acque reflue civili. I parametri caratteristici delle acque reflue civili: carico organico, carico idrico, carico in solidi. Il trattamento di ossidazione biologica: caratteristiche dell’impianto, della biomassa e problemi di esercizio. Dimensionamento di massima delle vasche a fanghi attivi: carico di fango, rendimento depurativo, fango di supero, carico organico volumetrico, rapporto di riciclo, quantità fango di supero, età del fango, richiesta di ossigeno.

9a UD - BIOGAS

Il trattamento dei fanghi: ispessimento, stabilizzazione,postispessimento, condizionamento, disidratazione e smaltimento. La digestione anaerobica e la produzione di biogas. Caratteristiche

- gli effetti nocivi dell’inquinamento delle acque - le conseguenze derivanti dalla presenza di

nutrienti, quali composti azotati e fosforati, nelle acque

- le caratteristiche delle acque reflue civili e industriali

- i parametri che caratterizzano le acque di scarico civili: BOD5, carico organico, carico idraulico, coefficiente di punta, solidi totali

- lo schema generale degli impianti di depurazione delle acque reflue civili

- il processo di ossidazione biologica tramite fanghi attivi

- le caratteristiche della biomassa - i problemi di esercizio e le loro cause: bulking, pin

point, rising - i parametri necessari al dimensionamento della

vasca di areazione: carico di fango, concentrazione biomassa, rendimento depurativo, fango di supero, carico organico volumetrico, rapporto di riciclo

- i processi di trattamento dei fanghi - il processo di digestione aerobica dei fanghi - il processo di digestione anaerobica dei fanghi e

la conseguente produzione di biogas - la struttura del digestore anaerobico monostadio

e a doppio stadio

- descrive e giustifica la struttura di una vasca di sedimentazione.

- descrive la separazione di solidi sospesi per filtrazione.

- descrive il processo di chiariflocculazione - descrive e giustifica la struttura della vasca di

chiariflocculazione - descrive i trattamenti di nitrificazione, denitrificazione

e defosfatazione delle acque reflue - descrive e giustifica la struttura delle vasche a

fanghi attivi. - calcola il volume della vasca a fanghi attivi, il tempo

di permanenza, la portata d’ossigeno e la portata di fanghi di supero, noti dati tecnici e tabelle riportanti parametri costruttivi

- descrive e giustifica le operazioni di trattamento dei fanghi

- evidenzia vantaggi e svantaggi della digestione aerobia e d anaerobia

- descrive e giustifica i passaggi della digestione anaerobia (fase idrolitica, fermentazione acida, regressione acida, fermentazione alcalina)

- descrive e giustifica le condizioni operative della digestione anaerobia

- descrive e giustifica la struttura del digestore anaerobico

- calcola il volume del digestore anaerobico, la portata

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del digestore anaerobico. Dimensionamento di massima del digestore anaerobico. Trattamenti di eliminazione dei nutrienti: nitrificazione, denitrificazione, eliminazione dei composti fosforati.

Esercizi numerici e grafici.

- la composizione del biogas, il suo potere calorifico e la sua utilizzazione

- i processi di rimozione dei nutrienti: nitrificazione, denitrificazione, eliminazione dei composti fosforati.

di biogas prodotto, l’energia termica sviluppabile, noti i parametri caratteristici del refluo e alcuni dati tecnici

- disegna secondo le norme UNICHIM lo schema di un impianto di depurazione delle acque reflue, completo dei controlli automatici necessari.

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Metodologie Didattiche Lezione frontale X Lavori di gruppo X Problem solving X Studi di caso X Attività di laboratorio/disegno impianti chimici X Materiali didattici utilizzati Libri di testo titolo - Volume Autore Casa editrice ISNB Tecnologie Chimiche Industriali Vol.III

S. Natoli M. Calatozzolo

Ed. Edisco 978-88-441-1880-8

Dispense fornite dai docenti X Presentazione multimediale X Appunti e mappe concettuali X Spazi: Aule, aula video Tempi 1°UD ESTRAZIONE SOLIDO - LIQUIDO settebre - ottobre 2°UD ESTRAZIONE LIQUIDO - LIQUIDO ottobre - novembre 3°UD PRODUZIONE DI TECNOPOLIMERI Dicembre - gennaio 4°UD RETTIFICA CONTINUA febbraio - marzo 5°UD STUDIO DELLE COLONNE E ALTRI DISTILLAZIONI marzo - aprile 6°UD ASSORBIMENTO E STRIPPING aprile 7°UD DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE E CIVILI E INDUSTRIALI aprile - maggio 8°UDPROCESSOI BIOTECNOLOGICI maggio Tipologia delle prove utilizzate e criteri di valutazione: Nel coso dell’anno sono state fatte più di 16 verifiche ( scritte/grafiche e orali). Sono stati effettuate due simulazioni fornite dal ministero in data 28 febbraio e 2 aprile 2019 Le verifiche scritte sono state proposte sotto forma di calcolo, disegno e relazioni. Le prove hanno verificato le seguenti competenze: - Utilizzare i concetti, i principi e modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e

le loro trasformazioni - Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla

sicurezza - Documentare le attività individuali e di gruppo, relative a situazioni professionali e comunicare

oralmente o tramite relazioni tecniche.

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DISCIPLINA: Chimica analitica e strumentale DOCENTE TEORICO: prof.ssa Isabella Bellina DOCENTE TECNICO-PRATICO: prof.ssa Annalisa Francescutti

CONTENUTI TRATTATI

Modulo 1 – Tecniche cromatografiche

U.D. 1 Principi teorici generali.

Principio del metodo. L’esperimento fondamentale di Tswett. Classificazione delle tecniche cromatografiche in base allo stato fisico delle fasi, alla forma del letto cromatografico, al meccanismo di separazione, Meccanismi della separazione cromatografica: adsorbimento, ripartizione, esclusione molecolare, scambio ionico, affinità. Significato di cromatografia a fasi legate e cromatografia chirale.

U.D. 2 Il cromatogramma, le grandezze cromatografiche e le prestazioni di un sistema cromatografico.

Definizione di tempo di ritenzione. Significato di tempo morto e tempo corretto. Ampiezza alla base e a metà altezza di un picco. Altezza e area del picco e loro significato.

Definizione di: costante di distribuzione, fattore di ritenzione (o di capacità), ritenzione relativa o fattore di separazione. Fattori da cui dipende ciascuna delle grandezze trattate.

Selettività, efficienza e risoluzione: definizioni e valutazioni su base numerica delle grandezze che esprimono tali prestazioni. Teoria dei piatti. Significato di piatto teorico. Determinazione del numero di piatti teorici ed effettivi. Altezza equivalente di un piatto. Teoria delle velocità di Giddins: cause del fenomeno di allargamento della bande: percorsi multipli, diffusione molecolare longitudinale, resistenza al trasferimento di massa. Analisi dei fenomeni di allargamento e condizioni operative che permettono di contenerli. Equazione di Van Deemter e relativo grafico. Significato di capacità di carico.

U.D. 3 Gascromatografia.

Principi e applicazioni. Grandezze, parametri e prestazioni. Analisi delle variabili operative: scelta delle fasi, valori di flusso del carrier e della temperatura della colonna. Strumentazione: schema a blocchi e funzione di ogni parte. Tipi di colonne capillari (WCOT, SCOT e PLOT). Materiali disponibili per la fase mobile, per quella stazionaria liquida: caratteristiche, proprietà e criteri di scelta. Il fenomeno del “bleeding” e la cromatografia a fasi legate. Modalità di inserimento del campione in colonna capillare e relativi dispositivi:“on column” , diretta, split, splitless, a temperatura programmata. Rivelatori: caratteristiche dei rivelatori (selettività, risposta, rumore di fondo, limite di rilevabilità, intervallo di linearità). Principi di funzionamento dei seguenti rivelatori: a ionizzazione di fiamma, a cattura di elettroni, spettrometro di massa. Il fattore di risposta.

Trattamento del campione: derivatizzazione, gascromatografia di pirolisi, gascromatografia dello spazio di testa, adsorbimento-desorbimento

Metodi di analisi in GC.

U.D. 4. HPLC

Proprietà, caratteristiche e versatilità delle tecniche in HPLC e UPLC .

Caratteristiche geometriche della fase stazionaria. Azione dell’eluente e criteri di scelta per HPLC di ripartizione. Eluizione isocratica e in gradiente, a fase normale e inversa. Parti fondamentali della strumentazione, con particolare riferimento ai rivelatori. HPIEC (scambio ionico): applicazioni, tipi di resine, eluenti. Rivelatore e sistema di soppressione.

Metodi di analisi in HPLC.

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Modulo 2 –Parte generale

U.D. 1- I metodi di analisi quantitativa.

Richiami sui metodi della retta e delle aggiunte e sulle titolazioni (dirette, indirette e inverse). Le soluzioni standard: standard primari e secondari, soluzioni standard diluite e di lavoro. Metodo dello standard interno. Metodo della normalizzazione interna con determinazione dei fattori di risposta quando necessario. Metodo del confronto con singolo standard. Richiami sulle titolazioni classiche e potenziometriche. Cenni sulle titolazioni conduttometriche. Metodo dell’additività delle assorbanze.

U.D. 2 Controllo dei dati analitici: teoria della misura ed elaborazione dei dati.

Incertezza del dato analitico. Espressione del risultato analitico completo della sua incertezza. Gli errori nelle misure: classificazione e caratteristiche. Precisione e grandezze che la esprimono con particolare riferimento alla deviazione standard e al coefficiente di variazione.

Accuratezza di una misura e grandezze che la esprimono, esattezza di una serie di misure e grandezze che la esprimono. Significato di accuratezza riferita al metodo analitico. Le fonti di errore in un’analisi chimica. Stima dell’incertezza secondo linee guida internazionali (ISO ENV 13005) recepite da Accredia. Incertezze singole, incertezza composta, incertezza estesa. Stima delle incertezze singole: incertezze di categoria B e incertezza di categoria A. Dispersione dei dati attorno al valore medio per effetto degli errori casuali: dall’ istogramma alla curva di distribuzione di probabilità. La distribuzione normale di probabilità: significato e caratteristiche della curva gaussiana. Relazioni tra forma e posizione della gaussiana rispettivamente con precisione e esattezza dei valori sperimentali. La distribuzione di Student limitatamente ai casi in cui si utilizza e all’uso della relativa tabella. Distribuzione campionaria delle medie. Intervallo di confidenza di una media. Cenni alle leggi sulla propagazione dell’errore per la stima dell’incertezza composta (riferimenti tabella 3 pag 11 della guida Sinal).

Test statistici per il controllo dei dati sperimentali ed in particolare per valutare: la presenza di dati anomali, valutazione della presenza di errori sistematici, confronto fra medie sperimentali e fra precisioni ottenute da metodi diversi. Cenni alla determinazione dell’incertezza con metodo olistico e con metodo empirico secondo Horwitz.

U.D. 3 Problematica generale dell’analisi e sequenza delle fasi del processo analitico

Scelta della tecnica e del metodo più opportuni in dipendenza del tipo analita e della matrice:

esame comparativo delle diverse tecniche (strumentali e non) a disposizione per l'analisi e criteri di scelta; confronto fra i possibili metodi di misura (titolazione, retta di taratura, metodo delle aggiunte, standard interno etc.) e criteri di scelta.

Le fasi del processo analitico. Campionamento: significato e criteri generali. Esecuzione dell’analisi, elaborazione dei dati sperimentali e espressione del risultato analitico. Valutazione critica dei risultati analitici ottenuti in relazione alle disposizioni di legge vigenti. Presentazione del risultato analitico mediante relazione tecnica.

U.D.4 Approccio alle problematiche riguardanti la messa a punto di un metodo di analisi: validazione del metodo

Valutazione delle caratteristiche principali in termini di parametri analitici quali: selettività/specificità, limite di rivelabilità e di quantificazione, range dinamico e lineare, limite di linearità, precisione, esattezza, accuratezza, robustezza, campo di applicazione.

Elenco delle esperienze di laboratorio

Esperienze comuni

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1. Determinazione dello ione ammonio in spettrofotometria UV-VIS attraverso il metodo della retta e il metodo delle aggiunte;

2. Determinazione della composizione percentuale di una miscela di solventi con il metodo della normalizzazione interna in Gascromatografia (GC), previa determinazione delle condizioni operative ottimale per la separazione dei picchi;

3. Determinazione quantitativa di paracetamolo, caffeina nei farmaci con spettrofotometria UV-VIS e metodo dell’additività delle assorbanze;

4. Determinazioni di cationi Na+ K+ Mg2+Ca2+ NH4+ nelle acque potabili, in cromatografia a

scambio ionico (HPIEC) con metodo della retta 5. Determinazioni di Mg2+Ca2+ in AA con metodo della retta e delle aggiunte 6. Determinazione dei fluoruri nei dentifrici, potenziometrica (elettrodo ionoselettivo) con metodo

della retta/aggiunte 7. Determinazione dell’azoto ammoniacale con metodo Kjeldahl nelle acque 8. Studio teorico della determinazione del COD e del BOD5 quali parametri di inquinamento delle

acque

Studio di matrici reali e determinazione di alcuni parametri analitici.

Nell’ultima parte dell’anno gli allievi hanno affrontato lo studio di una delle seguenti matrici a scelta al fine di eseguire, in laboratorio, la determinazione di alcuni parametri analitici significativi

1- Acque reflue e di processo 2- Emissioni in atmosfera e aria 3- Rifiuti-fanghi-terreni 4- Polimeri 5- Oli, grassi e prodotti alimentari 6- Tensioattivi 7- Prodotti farmaceutici e alimentari

METODOLOGIE DIDATTICHE Lezione frontale e frontale partecipata, lavori di gruppo, problem solving. MATERIALI DIDATTICI UTILIZZATI Libro di testo: R. Cozzi, P.Protti, T. Ruaro Elementi di analisi chimica strumentale. Seconda edizione Zanichelli Presentazioni in PowerPoint, appunti di lezione, metodiche di laboratorio per l’esecuzione delle analisi. Strumenti per l’analisi chimica in dotazione nel laboratorio di analisi chimica strumentale e tecnica. SPAZI aule dotate di videoproiettore, laboratorio di analisi strumentale e tecnica. TIPOLOGIA DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE E CRITERI DI VALUTAZIONE Verifiche parte teorica : 13 (comprese le due prove su traccia del MIUR) di cui 2 colloqui. Per tutte le prove su traccia della docente è stata scelta la forma strutturata e semi-strutturata. Verifiche parte pratica: relazioni e report di analisi, simulazioni di casi pratici, osservazione del lavoro svolto durante le attività in laboratorio, valutazione sulla realizzazione di video tutorial sul tema della sicurezza in laboratorio e esposizioni su studi di matrice e progetti. Tutte le verifiche hanno avuto lo scopo di valutare le conoscenze, le abilità e le competenze dichiarate nel documento di programmazione del dipartimento e del consiglio di classe secondo i livelli stabiliti.

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DISCIPLINA: CHIMICA ORGANICA, BIORGANICA E DELLE FERMENTAZIONI DOCENTI: prof.ssa TIZIANA SERAFINI – prof. ADRIANO LEFI (ITP) 1. METODOLOGIE DIDATTICHE

lezione frontale X lavori di gruppo X insegnamento individualizzato X problem solving X studi di caso X attività di laboratorio/disegno X

2. MATERIALI DIDATTICI (titolo del libro di testo, dispense, software, attrezzature, etc.)

Libro di testo: titolo-VOLUME Autore Casa editrice ISBN MICROBIOLOGIA E CHIMICA DELLE FERMENTAZIONI

Fornari, Gando, Evangelisti ed. Zanichelli 978-88-08-32126-8

dispense fornite dal docente. X presentazioni multimediali X appunti e mappe concettuali. X

3. SPAZI (aula, laboratorio, palestra, etc.)

Aula, aula video. 4. TEMPI 3 ore settimanali: 1 ora teoria + 2 ore laboratorio

1a UD - MICRORGANISMI settembre

2a UD – CINETICA ED ENZIMI ottobre

3a UD – GENETICA MICROBICA novembre

4a UD – BIOLOGIA MOLECOLARE dicembre - gennaio

5a UD - METABOLISMO gennaio -febbraio - marzo

6a UD – COLTIVAZIONE DEI MICRORGANISMI aprile

7a UD – ESEMPI DI PRODUZIONI BIOTECNOLOGICHE aprile - maggio

5. MODALITA’ DI VERIFICA E VALUTAZIONE

Totale verifiche svolte per quadrimestre:

5 verifiche (scritte e orali) nel primo quadrimestre;

6 verifiche (scritte e orali) secondo quadrimestre (alla data del documento).

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Le verifiche scritte sono state proposte sotto forma di domande aperte e scelte multiple.

Le prove hanno verificato le seguenti competenze:

1. Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi

e le loro trasformazioni.

2. Intervenire nella pianificazione di attività e controllo della qualità del lavoro nei processi

biotecnologici.

3. Elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio

4. Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla

sicurezza.

5. Documentare le attività individuali e di gruppo, relative a situazioni professionali, e comunicare

oralmente o tramite relazioni tecniche.

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6. PROGRAMMA SVOLTO DIVISO IN UNITA’ DIDATTICHE, CONOSCENZE E ABILITÀ. UNITÀ DIDATTICA E ARGOMENTI

CONOSCENZE (lo studente conosce) ABILITÀ (lo studente sa)

1a UD - MICRORGANISMI Cellula procariota ed eucariota. Composizione chimica e funzione dei componenti cellulari. Materiale genetico. Classificazione dei microrganismi: eubatteri ed archea, lieviti, muffe. Batteri Gram+ e Gram -. Classificazione in base alla richiesta ossigeno, temperatura ottimale di crescita, pH dell’ambiente, salinità dell’ambiente. Produzione spore di resistenza. Riproduzione dei microrganismi: scissione binomia, gemmazione, sporificazione. Batteriofagi: struttura, ciclo litico, ciclo lisogeno. Cenni di microscopia e uso del microscopio ottico.

- Conosce la composizione chimica e la funzione dei seguenti componenti cellulari batterici: parete, membrana, pili e flagelli, ribosomi, cromosoma batterico, plasmidi.

- Conosce le differenze tra batteri Gram+ e Gram – - Conosce la modalità di riproduzione dei batteri - Conosce le differenze tra eubatteri e archea. - Conosce la struttura e il metodo di riproduzione di un lievito. - Conosce la struttura e il metodo di riproduzione di una muffa. - Conosce la struttura e la composizione chimica di un batteriofago. - Conosce i vari stadi del ciclo litico e di quello lisogeno di un batteriofago. - Conosce i termini utilizzati nella classificazione di un microrganismo in base alla

temperatura ottimale di crescita, alla richiesta o meno di ossigeno, al pH e alla salinità dell’ambiente.

- Conosce il principio di funzionamento del microscopio ottico.

- Confronta la cellula procariota ed eucariota, mettendo in luce somiglianze e differenze.

- Data la rappresentazione schematica di una cellula, distingue se si tratta di una cellula procariota, differenziando tra Gram+ e Gram-, o eucariota, ed indica le principali strutture ed organelli.

- Classifica i batteri in base alla forma della cellula.

- Scrive la struttura del peptidoglicano.

- Descrive il processo di formazione di una spora di resistenza.

- Prepara vetrini a fresco e utilizza il microscopio ottico per la loro osservazione.

- Effettua una colorazione di Gram e ne legge i risultati.

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2a UD – CINETICA ED ENZIMI Cenni di cinetica chimica: cinetiche del primo ordine, datazione dei reperti archeologici, cinetiche del secondo ordine e di ordine zero. Equazione di Arrhenius. Gli enzimi come molecole proteiche. Studio del sito attivo di un enzima. Esempi di meccanismi di catalisi enzimatica: acido-base, covalente. Classificazione IUPAC degli enzimi in base alla reazione catalizzata. Dipendenza dell’attività enzimatica dalla temperatura e dal pH: grafici e giustificazione. Cinetica enzimatica: derivazione dell’eq. di Michaelis-Menten, grafici v vs. [S] e grafico dei doppi reciproci. Inibizione irreversibile, reversibile competitiva, non competitiva e incompetitiva: grafici v vs. [S] e grafico dei doppi reciproci, meccanismi di inibizione. Enzimi allosterici. La regolazione dell’attività enzimatica tramite modifiche covalenti reversibili e non. Isoenzimi: esempi e applicazioni in biochimica clinica.

- Conosce le equazioni cinetiche per le cinetiche di primo, secondo e ordine zero. - Conosce l’equazione di Arrhenius. - Classifica gli enzimi come molecole proteiche e conosce l’esistenza di cofattori

necessari al loro funzionamento, indicandone la natura e fornendo esempi. - Conosce le caratteristiche che accomunano e che differenziano gli enzimi dai

catalizzatori di sintesi. - Conosce il sistema internazionale con cui vengono classificati gli enzimi. - Conosce il significato della costante di Michaelis (Km) e il modo in cui può venire

ricavata da dati sperimentali. - Conosce quali fattori fisici e chimici possono influenzare l’attività di un enzima e

per quale motivazione. - Conosce il modo con cui viene studiato il sito attivo di un enzima. - Conosce la differenza tra meccanismo di catalisi acido-base e covalente. - Conosce la funzione di un inibitore e la differenza tra inibitori irreversibili e

reversibili, competitivi e non. - Conosce la struttura e il funzionamento di un enzima allosterico. - Conosce i meccanismi di controllo dell’attività enzimatica tramite modifiche

covalenti (reversibili e non), fornendo esempi in entrambi i casi. - Conosce il meccanismo di controllo tramite gli isoenzimi, e fornesce l’opportuno

esempio.

- Deriva l’equazione cinetica per una cinetica del primo e del secondo ordine.

- Utilizza dati cinetici per comprendere se una reazione è del primo, del secondo o di ordine zero.

- Utilizza dati cinetici per datare un reperto archeologico.

- Utilizza il grafico che rappresenta l’eq. di Arrhenius per ottenere il valore dell’energia di attivazione di una reazione.

- Noti substrato e prodotto di una reazione biologica, individua a quale classe appartiene l’enzima che la catalizza.

- Deriva l’eq. di Michaelis-Menten.

- Disegna e commenta la curva che rappresenta la dipendenza della velocità della reazione dalla conc. del substrato.

- Dato lo schema di un meccanismo di catalisi spiega i vari passaggi.

- Da dati cinetici (rette dei doppi reciproci) stabilisce il tipo di inibizione che si è verificata e disegna la corrispondente curva v vs. [S].

- Disegna la curva che rappresenta la dipendenza della velocità di reazione dalla concentrazione del substrato per un enzima allosterico e ne evidenzia le differenze con quella basata sulla Michaelis-Menten.

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3a UD – GENETICA MICROBICA Processo di duplicazione: funzione degli enzimi coinvolti, meccanismo, sintesi filamento diretto e frammenti di Okazaki. Processo di trascrizione: sintesi m-RNA in cellule procariote ed eucariote, processo di maturazione. Codice genetico e meccanismo della sintesi proteica. Regolazione della trascrizione con il metodo degli operoni col meccanismo di induzione-repressione, operone lattosio. Mutazioni e agenti mutageni.

- Conosce il significato dei termini “semiconservativo, orientato, bidirezionale” riferiti al processo di duplicazione del DNA.

- Conosce il nome e la funzione di tutti gli enzimi che intervengono nella duplicazione del DNA.

- Conosce la modalità con cui avviene la duplicazione e la ragione per cui si formano i frammenti di Okazaki.

- Conosce le caratteristiche della RNA polimerasi che trascrive il DNA e le confronta con quelle della DNA polimerasi.

- Conosce il significato dei termini “esoni e introni”. - Conosce la differenza tra la trascrizione in una cellula procariota e in una

eucariota. - Conosce le modifiche post-trascrizionali che intervengono in una cellula

eucariota. - Conosce la struttura del ribosoma. - Conosce la modalità con cui avviene la fase di traduzione. - Conosce le modifiche post-traduzionali che può subire una proteina. - Conosce la modalità di controllo della trascrizione tramite operoni - Conosce il significato dei termini “mutazione e mutageni” - Classifica le mutazioni in base al tipo di variazione del genoma e alle

conseguenze che comportano sul fenotipo. - Conosce alcuni esempi di agenti mutageni.

- Scrive la reazione con cui si lega l’amminoacido al suo t-RNA

- Colloca correttamente l’m-RNA sul ribosoma.

- Scrive la reazione di formazione del legame peptidico.

- Effettua il bilancio energetico della sintesi proteica.

4a UD – BIOLOGIA MOLECOLARE - Cenni alla tecnica

dell’elettroforesi. Enzimi di restrizione. Tecnica PCR. Vettori di clonaggio: scelta del vettore, scelta della cellula ospite, tecniche di inserimento del vettore nella cellula ospite.

- Sequenziamento del DNA.

- Conosce i principi su cui si basa la tecnica della gel elettroforesi - Conosce il ruolo degli enzimi di restrizione e della DNA ligasi sia nelle cellule che

nella tecnica del DNA ricombinante. - Conosce le due differenti possibilità di taglio degli enzimi di restrizione (blunt e

sticky) e le modalità per unire le estremità blunt. - Conosce reagenti e modalità operative della tecnica PCR. - Conosce il criterio in base al quale viene scelto il vettore di clonaggio da

utilizzare. - Conosce le caratteristiche essenziali dei plasmidi come vettori di clonaggio. - Conosce le tecniche per inserire il plasmide nelle cellule ospiti. - Conosce il principio e le modalità operative su cui si basa il metodo di

sequenziamento di Sanger.

- Descrive la procedura operativa in base alla quale si individuano le cellule che hanno acquisito il plasmide con il frammento da clonare.

- Data la rappresentazione del risultato di una gel elettroforesi di sequenziazione, ricostruisce la sequenza del frammento, orientandolo in modo corretto.

5a UD - METABOLISMO Flusso di energia nella cellula e ruolo dell’ATP. Metabolismo dei carboidrati: glicolisi, cenni alla fase ossidativa della via dei pentosofosfati, ciclo di Krebs, catena respiratoria e fosforillazione

- Conosce il significato dei seguenti termini: metabolismo, catabolismo, anabolismo.

- Conosce i 3 stadi in cui sono organizzate le vie metaboliche nella cellula aerobia. - Conosce i possibili modi con cui sono organizzati i sistemi multienzimatici che

catalizzano le vie metaboliche. - Conosce la convenzione adottata per lo stato standard nei sistemi biologici. - Conosce la struttura dell’ATP, indicando la natura chimica dei suoi componenti e

il tipo di legame che li uniscono. - Conosce il valore dell’energia libera standard di idrolisi dell’ATP e utilizza il

- Scrive la reazione bilanciata di idrolisi di ATP e per la sua scissione pirofosforica.

- Data la formula di un qualunque intermedio della glicolisi, scrive la formula di eventuali altri reagenti e del prodotto, indica la classe dell’enzima che lo catalizza, i suoi eventuali

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ossidativa, gluconeogenesi. Fermentazioni come via alternativa alla riossidazione del NADH: lattica e alcolica. Metabolismo dei lipidi: beta ossidazione degli acidi grassi, formazione dei corpi chetonici, anabolismo degli acidi grassi. Alcuni aspetti del catabolismo degli amminoacidi: transamminazione e deamminazione ossidativa.

confronto con i valori di altre molecole fosforillate per giustificare la funzione di ATP nella molecola.

- Conosce la zona della cellula in cui avviene la glicolisi. - Conosce il nome e la formula dei reagenti e dei prodotti di ogni passaggio della

glicolisi e la classe dell’enzima che li catalizza con i suoi eventuali cofattori. - Conosce quali passaggi costituisco punti di controllo della glicolisi, quali sono gli

attivatori e gli inibitori, l’eventuale natura allosterica dell’enzima. - Conosce la modalità di ingresso nella glicolisi di alcuni altri carboidrati: fruttosio,

galattosio, glicogeno. - Conosce lo scopo delle fermentazioni. - Conosce nome e formula di reagenti e prodotti del passaggio di collegamento tra

glicolisi e ciclo di Krebs e la modalità di catalisi. - Conosce la struttura dei mitocondri e la teoria sulla loro origine. - Conosce la zona della cellula in cui avviene il ciclo di Krebs. - Conosce nome e formula di reagenti e prodotti di ogni passaggio del ciclo di

Krebs e la classe dell’enzima che lo catalizza. - Conosce quali passaggi costituiscono punti di controllo del ciclo di Krebs, i loro

attivatori e inibitori, l’eventuale natura allosterica dell’enzima. - Conosce la localizzazione cellulare della catena respiratoria - Conosce la sequenza della catena respiratoria e come venga utilizzata l’energia

liberata dalle ossidazioni. - Conosce la teoria chemio-osmotica e il funzionamento dell’ATP-asi FoF1 - Conosce il numero di molecole di ATP ottenibili dalla riossidazione di NADH e

FADH2 - Conosce la localizzazione cellulare e gli scopi della via dei pentosofosfati. - Conoscere la localizzazione cellulare della gluconeogenesi. - Conoscere nome e formula di reagenti e prodotti di ogni passaggio della

gluconeogenesi che differisce da quello della glicolisi e la classe degli enzimi che li catalizzano.

- Conoscere la localizzazione cellulare della betaossidazione degli acidi grassi. - Conoscere il meccanismo di trasporto dell’acido grasso attivato attraverso la

membrana mitocondriale. - Conoscere la classe degli enzimi che catalizzano i diversi passaggi della beta

ossidazione e i loro eventuali cofattori. - Conoscere come differisce la beta ossidazione per gli acidi grassi insaturi e a

numero dispari di carboni da quella per gli acidi grassi saturi. - Conoscere le reazioni che eliminano l’atomo di azoto dagli amminoacidi e come

questo venga poi eliminato dai diversi organismi. -

cofattori, se è stadio reversibile o irreversibile.

- Descrive il meccanismo di catalisi del passaggio di ossidazione della gliceraldeide.

- Scrive le formule di reagenti e prodotti della fermentazione alcolica e lattica, la classe degli enzimi che intervengono e i loro eventuali cofattori.

- Dato lo schema di reazione, descrive il meccanismo di funzionamento del complesso enzimatico che catalizza il passaggio di collegamento tra glicolisi e ciclo di Krebs.

- Data la formula di un qualunque intermedio del ciclo di Krebs, scrive la formula di eventuali altri reagenti e del prodotto, indica la classe dell’enzima che lo catalizza, i suoi eventuali cofattori, se è stadio reversibile o irreversibile.

- Dato lo schema di reazione, descrive il meccanismo di catalisi della citrato sintetasi.

- Scrive le reazioni con cui NADH e FADH2 vengono riossidati con O2 e spiega perché non si proceda in questo modo.

- Esegue il bilancio energetico della completa degradazione di glucosio a CO2, indicando dove e come vengono prodotte le molecole di ATP.

- Scrive la formula di reagenti e prodotti dei passaggi della gluconeogenesi che differiscono dal quelli della glicolisi e ne indica la classe dell’enzima.

- Dato un acido grasso saturo, scrive la reazione di attivazione

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e, successivamente, la formula di reagenti e prodotti di ogni passaggio della beta ossidazione.

- Dato un acido grasso a n atomi di carbonio, indica quante volte viene ripetuto il ciclo della beta ossidazione e esegue il bilancio energetico, specificando dove e come vengano ottenute le molecole di ATP.

- Scrive le formule di reagenti e prodotti delle reazioni di transamminazione e di deamminazione ossidativa e classifica gli enzimi che le catalizzano.

6a UD – COLTIVAZIONE DEI MICRORGANISMI Terreni di coltura: fonti di carbonio, azoto, fosforo, fattori di crescita. La sterilizzazione del terreno di coltura e dell’aria: cinetica di sterilizzazione, tempo di riduzione decimale. Fattori che influenzano la crescita: temperatura, pH, richiesta di ossigeno. Curva di crescita microbica, crescita non limitata e limitata. Equazione cinetica per la crescita non limitata. Conservazione dei ceppi microbici. Terreni di coltura per laboratorio.

- Conosce le possibili fonti di carbonio , di azoto, di fosforo utilizzabili dai diversi microrganismi.

- Conosce quali materiali di recupero possano essere utilizzati per i terreni di coltura industriali e gli eventuali pretrattamenti a cui devono essere sottoposti per essere utilizzabili.

- Conosce quali sono i principali microelementi necessari in un terreno di coltura e illustra come può essere condotta la valutazione delle sue necessità.

- Conosce il significato del termine “fattori di crescita” e fornisce qualche esempio. - Conosce lo scopo e le problematiche del processo di sterilizzazione. - Conosce il significato del termine “tempo di riduzione decimale”. - Conosce la modalità di preparazione di un inoculo. - Conosce le problematiche relative all’ossigenazione di un terreno di coltura. - Definisce le condizioni in cui la crescita di una colonia di microrganismi di dice

“non limitata” o “limitata”. - Conosce quando e in che modo può essere riutilizzata la biomassa derivante da

una produzione biotecnologica. - Conosce alcune tecniche di immobilizzazione degli enzimi. - Conosce alcune tecniche per la conservazione dei ceppi microbici. - Conosce le caratteristiche di alcuni terreni di coltura per laboratorio.

- Deriva l’eq. cinetica per il processo di sterilizzazione.

- Ricava la formula per determinare il tempo di riduzione decimale.

- Deriva l’eq. cinetica per una crescita non limitata.

- Disegna e commenta il grafico che rappresenta l’andamento nel tempo della crescita microbica.

- Prepara e sterilizza un terreno di coltura per laboratorio e lo utilizza per la realizzazione di piastre di Petri.

- Utilizza le tecniche adatte alla semina in piastre di Petri.

7a UD – ESEMPI DI PRODUZIONI BIOTECNOLOGICHE Produzione di lievito per panificazione e di alcol etilico.

- Nella produzione di lievito per panificazione e di etanolo, conosce il tipo di microrganismo utilizzato, le sue richieste metaboliche, composizione del terreno di coltura, condizioni di temperatura, pH, ossigenazione. Conosce il significato dei termini “effetto Pasteur” ed “effetto glucosio”. Conosce modalità di separazione della biomassa e dei trattamenti per la sua commercializzazione oppure dell’etanolo.

- Nella produzione di etanolo, scrive tutti i passaggi della fermentazione alcolica.

- Nella produzione di acido citrico, scrive reagenti e prodotti della reazione di sintesi e quelli

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Produzione di acido citrico. Produzione di penicillina G e di penicilline semisintetiche. Conversione microbiologica di glucosio in fruttosio. Produzione vitamina C. Produzione di acido aspartico, fenilalanina e di aspartame. Produzione di insulina.

- Nella produzione di acido citrico, conosce il tipo di microrganismo utilizzato, le sue richieste metaboliche, composizione del terreno di coltura e suoi pretrattamenti, condizioni di temperatura, pH, ossigenazione. Conosce modalità di recupero del prodotto e dello smaltimento della biomassa.

- Nella produzione di penicillina G, conosce il tipo di microrganismo utilizzato, le sue richieste metaboliche, composizione del terreno di coltura, condizioni di temperatura, pH, ossigenazione. Conosce modalità di recupero del prodotto e dello smaltimento della biomassa.

- Nella produzione delle penicilline semisintetiche, conosce il metodo microbiologico per la preparazione dell’acido 6-amminopenicillanico e la modalità chimica della sua rifunzionalizzazione.

- Nella conversione glucosio-fruttosio, conosce le caratteristiche dell’enzima che catalizza la conversione e le condizioni per la sua produzione. Conosce le caratteristiche dell’impianto di conversione e le condizioni operative.

- Nella produzione di vit.C, individua quale passaggio della sintesi viene sostituito dal processo microbiologico. Conosce il tipo di microrganismo utilizzato, le caratteristiche del terreno di coltura, le condizioni operative.

- Nella produzione di amminoacidi, conosce il substrato organico di partenza, la classe dell’enzima utilizzato e la sua modalità di utilizzo, le condizioni operative, le modalità di recupero del prodotto.

- Conosce la struttura chimica dell’aspartame e illustra la via chimica per la sua sintesi.

- Nella produzione dell’insulina, conosce la natura peptidica della molecola, il significato e la modalità di produzione di un c-DNA, la procedura per la produzione di insulina ricombinate in batteri.

del passaggio successivo di trasformazione in acido isocitrico.

- Nella produzione delle penicilline semisintetiche, scrive la reazione di trasformazione della penicillina G in acido 6-amminopenicillanico.

- Nella sintesi della vit.C, scrive tutti i passaggi, chimici e microbiologici, della sintesi, motivandoli.

- Nella sintesi degli amminoacidi, scrive le reazione di sintesi dell’ac.aspartico e della fenilalanina.

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ALLEGATI

1. Testi Simulazioni di Prima Prova I testi delle n°2 simulazioni di prima prova svolte in data 19.02.2019 e 26.03.2019 sono stati quelli

proposti dal MIUR. Per quanto riguarda la simulazione di dipartimento svolta in data 24.01.2019 è

depositata per la visione presso la Vicepresidenza.

2. Tabelle di Valutazione Prima Prova

GRIGLIA DI VALUTAZIONE - PROVA DI ITALIANOCOGNOME………………………………. NOME…………………………. CLASSE……………. DATA………………… INDICATORE 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10a) Ideazione, pianificazione ed organizzazione del testo Assente Modesta Sostanzialmente corretta Corretta Efficaceb) Coesione e coerenza testuali 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Assente Modesta Sostanzialmente corretta Corretta EfficaceINDICATORE 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10a) Ricchezza e padronanza lessicale Ripetitive Povere Sostanzialmente adeguate Adeguate Ricche ed appropriateb) Correttezza grammaticale (ortografia, morfologia, sintassi) usocorretto ed efficace della punteggiatura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Scorretto Parzialmente corretto Sufficientemente corretto Discretamente corretto Corretto e chiaroINDICATORE 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10a) Ampiezza e precisione delle conoscenze e dei riferimenti culturali Scarse, non adeguate, confuse Modeste, parzialmente adeguate e poco articolate Sufficientemente ampie, adeguate, articolate Discretamente ampie, adeguate e articolate, Ampie, adeguate, articolateb) Espressione di giudizi critici e valutazioni personali 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Assente Superficiale Sufficiente Buono OttimoTIPOLOGIA A 1 2 3 4 5 6 7 8 9. 101)Rispetto dei vincoli posti nella consegna Assente Non adeguato Parzialmente adeguato Adeguato Puntuale2) Capacità di comprendere il testo nel suo senso complessivo e nei suoisnodi tematici e stilistici 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Assente Scorretta Parzialmente adeguata Adeguata Corretta3) Puntualità nell’analisi lessicale, sintattica, stilistica e retorica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Assente Scorretta Sostanzialmente corretta Corretta Completa, esauriente4) Interpretazione corretta e articolata del testo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Assente Superficiale Sufficiente Discreta CriticaTIPOLOGIA B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18. 19 201)Individuazione corretta della tesi eargomentazioni presenti nel testo proposto Assente, individuazione assai limitata degli argomenti Appena accennata, individuazione superficiale e imprecisa degli argomenti Tesi presente, ma non sempre evidente, individuazione soddisfacente degli argomenti Tesi evidente, argomenti definiti in modo e corretto Tesi ben evidente, argomenti definiti in modo chiaro e preciso 2) Capacità di sostenere con coerenza un percorso ragionativo adoperando i connettivi pertinenti 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Disordinata, incoerente Qualche incongruenza Schematica ma nel complesso organizzata Un po’ semplicistica ma quasi sempre coerente e coesa Sicura e coerente3) Correttezza e congruenza dei riferimenti culturali utilizzati per sostenere l’argomentazione 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Molto imprecisi, molto limitati, scorretti Superficiali, incompleti Sostanzialmente corretti Ampi e articolati Esaurienti e articolatiTIPOLOGIA C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14. 15 161) Pertinenza del testo rispetto alla traccia e coerenza nella formulazione del titolo e dell’eventuale paragrafazione Assai limitate Limitate Sostanzialmente adeguate Adeguate Pienamente adeguate ed efficaci2) Sviluppo ordinato e lineare dell’esposizione 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Disordinato Parzialmente organizzato Schematico ma nel complesso organizzato Organizzato ed adeguato Pienamente ordinato e lineare3) Correttezza ed articolazione delle conoscenze e dei riferimenti culturali 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Molto imprecisi, molto limitati, scorretti Superficiali e incompleti Sostanzialmente corretti e ampi Corretti, ampi e articolati Corretti ed esaurientiPUNTEGGIO TOTALE ………………../100 …../100 : 5=………/20

3. Testi Simulazioni di Seconda Prova

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Ministero dell’Istruzione, dell’ Università e della Ricerca ESAME DI STATO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE

Indirizzo: ITCM - CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE

ARTICOLAZIONE CHIMICA E MATERIALI

Tema di: TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI e

CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE

Il candidato è tenuto a svolgere la prima parte e due quesiti a sua scelta della seconda parte.

PRIMA PARTE

In un processo di esterificazione si ottiene un prodotto grezzo contenente l’estere formatosi insieme all’alcol e all’acido carbossilico non reagiti; è presente anche l’acqua formatasi per reazione insieme a tracce di catalizzatore.

Al fine di purificare l’estere, il prodotto grezzo, opportunamente preriscaldato, viene strippato con vapore d’acqua in una colonna che opera a una pressione di poco superiore a quella dell’ambiente. Dalla testa esce una miscela di vapori costituita essenzialmente dall’estere e dal vapor d’acqua, che passano in un condensatore che ne provoca la totale condensazione utilizzando acqua di rete.

Successivamente, vanno in un separatore dove si separano le due fasi liquide formatesi per

condensazione dei vapori di testa. La fase superiore, costituita prevalentemente dall’estere, va a successive lavorazioni; quella inferiore, costituita da condense di processo, va allo smaltimento. Il

prodotto di coda, costituito prevalentemente da acido e alcol non reagiti, viene riciclato in reazione.

Il candidato tracci lo schema di processo limitatamente all’operazione di stripping, completo delle apparecchiature accessorie (pompe, valvole, serbatoi, ecc.) e delle regolazioni automatiche principali

rispettando, per quanto possibile, la normativa UNICHIM.

Il candidato, inoltre, individui e descriva una tecnica analitica adeguata ad analizzare l’estere ottenuto nel prodotto grezzo, nel prodotto di testa e in quello di coda.

SECONDA PARTE

1. Il prodotto grezzo, descritto nella prima parte, arriva all’impianto di stripping con una portata

F = 2,4 kg/s. La concentrazione dell’estere nel grezzo è il 60% in massa, nella fase organica di testa nello stripping è del 99%, nel prodotto di coda è il 5%. Si consideri trascurabile l’estere presente nel vapore di stripping condensato.

2. La scoperta della catalisi ha permesso di realizzare processi chimici praticamente non fattibili in

assenza di un catalizzatore. Il candidato, dopo aver descritto i principi della catalisi, descriva un

processo in cui i catalizzatori giochino un ruolo fondamentale per operare con rese accettabili

evidenziando, in particolare, le motivazioni chimico fisiche che ostacolerebbero il processo termico.

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Ministero dell’Istruzione, dell’ Università e della Ricerca 3. Le tecniche cromatografiche trovano largo impiego analitico in diversi campi. Illustrate il principio

fondamentale di una qualsiasi tecnica cromatografica e descrivete i principali meccanismi di

separazione. Definire infine cosa si intende per efficienza e illustrare il significato dell’equazione di Van Deemter nella sua forma generale.

4. Per determinare la concentrazione di fosforo in un campione di detersivo (che ne dovrebbe

contenere meno dell’1%) si è scelto il metodo spettrofotometrico nel visibile, al blu di molibdeno. Con il metodo del confronto si sono ottenuti i seguenti risultati sperimentali:

Standard Campione

Assorbanza 0,235 0,268

Concentrazione (ppm di P) 1,50 ?

calcolare:

a) la concentrazione di fosforo nella soluzione sottoposta alla misura

b) la concentrazione nel campione originario sapendo che 2,8650 g di esso sono stati attaccati e si è

ottenuto 1,00 L di soluzione. 10,0 mL della soluzione ottenuta sono stati prelevati, trattati con i

reagenti opportuni e portati al volume di 100 mL, prima di effettuare la misura di assorbanza

c) In base al risultato dell’analisi, il campione rientra nei limiti di legge?

_______________________ Durata massima della prova: 6 ore.

È consentito l’uso di manuali relativi alle simbologie UNICHIM, di tabelle con dati numerici, di diagrammi relativi a

parametri chimico-fisici, di mascherine da disegno e di calcolatrici tascabili non programmabili.

È consentito l’uso del dizionario di italiano. È consentito l’uso del dizionario bilingue (italiano-lingua del paese di provenienza) per i candidati di madrelingua non

italiana.

Pag. 1/2 Ministero dell’Istruzione, dell’ Università e della Ricerca

ESAME DI STATO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE

Indirizzo: ITCM - CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE

ARTICOLAZIONE CHIMICA E MATERIALI

Tema di: TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI e CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE

Il candidato è tenuto a svolgere la prima parte e due quesiti a sua scelta della seconda parte.

PRIMA PARTE

In un processo industriale si produce una corrente gassosa contenente gas acidi che si devono separare per poter inviare la residua corrente gassosa ai trattamenti di scarico. Tale corrente, adeguatamente condizionata in temperatura e pressione, viene depurata per assorbimento in colonna con un opportuno solvente selettivo. Il gas depurato va allo scarico in torcia. Il solvente esausto va alla rigenerazione per il riciclo.

Il candidato tracci lo schema di processo limitatamente all’operazione di assorbimento e condizionamento del gas da depurare, completo delle apparecchiature accessorie (pompe, valvole, serbatoi, ecc.) e delle regolazioni automatiche principali rispettando, per quanto possibile, la normativa UNICHIM.

Inoltre, sapendo che il solvente selettivo è costituito da una soluzione acquosa di alcanolammine (per esempio: NH2-CH2-CH2-OH, NH(CH2-CH2-OH)2, CH3-N(CH2-CH2-OH)2), il candidato individui e descriva una tecnica analitica adeguata ad analizzare tale solvente anche ipotizzando un'applicazione specifica e la relativa procedura applicativa.

SECONDA PARTE

1. In una colonna d'assorbimento si tratta una miscela gassosa in cui il rapporto in moli tra la componente assorbibile e quella inerte è Yin = 0,004. Si vuole ridurre tale rapporto nei gas in uscita a Yus = 0,0002. Il solvente utilizzato si può considerare che entri in colonna praticamente privo del gas assorbibile, per cui si può porre Xin = 0. Si vuole avere nel solvente in uscita una concentrazione in rapporto in moli del gas assorbibile pari a Xus = 0,0012. La relazione d’equilibrio è data dall’equazione Y = 2,36X.

Nelle condizioni in cui si opera si possono considerare trascurabili sia la volatilità del solvente sia la solubilità del gas inerte nel solvente. In tale ipotesi, si calcoli il numero degli stadi ideali e il richiesto rapporto in moli tra solvente e gas assorbibile per raggiungere i risultati previsti.

2. L’assorbimento di gas acidi è un’operazione comune a molti processi industriali. Il candidato descriva compiutamente un processo industriale in cui tale tipologia d’assorbimento rivesta particolare importanza.

Pag. 2/2 Ministero dell’Istruzione, dell’ Università e della Ricerca

3. Selettività e risoluzione sono due parametri fondamentali dell'analisi cromatografica. Il candidato, ipotizzando a sua libera scelta le opportune caratteristiche di due picchi cromatografici, ricavi i valori dei due parametri per i picchi ipotizzati e ne discuta brevemente del loro significato.

4. La spettrofotometria di assorbimento atomico in fiamma è ampiamente utilizzata per l’analisi dei metalli in matrici diverse. Il D.lgs 152/2006 (TU ambientale) fissa una concentrazione di cadmio per lo scarico in acque superficiali pari a 0,02 mg/L. La concentrazione di cadmio in un campione di acqua viene determinato mediante spettrofotometria di assorbimento atomico in fiamma, lunghezza d’onda di lavoro 228,8 nm, intervallo di linearità di risposta 0,02-2 mg/L. Riportare lo schema a blocchi dello strumento descrivendo brevemente i diversi componenti e indicare come si procede per preparare una serie di standard per costruire una retta di taratura a partire da una soluzione standard di 1000 mg/l in cadmio.

_______________________ Durata massima della prova: 6 ore. È consentito l’uso di manuali relativi alle simbologie UNICHIM, di tabelle con dati numerici, di diagrammi relativi a parametri chimico-fisici, di mascherine da disegno e di calcolatrici tascabili non programmabili. È consentito l’uso del dizionario di italiano. È consentito l’uso del dizionario bilingue (italiano-lingua del paese di provenienza) per i candidati di madrelingua non italiana.

4. Tabelle di Valutazione Seconda Prova

ANNO SCOLASTICO 2018 - 2019

prima simulazione SECONDA PROVA ESAME DI STATO

Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 1 – TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI

INDICATORE OBIETTIVI PUNTI

Padronanza delle conoscenze disciplinari relative ai nuclei fondanti

della disciplina

capire le operazioni

mettere in sequenza logica le operazioni

scegliere le apparecchiature di processo per la singola operazione

scegliere le apparecchiature di servizio

Padronanza delle competenze tecnico-professionali specifiche di

indirizzo rispetto agli obiettivi della prova, con particolare riferimento

alla comprensione dei casi e/o delle situazioni problematiche

proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro risoluzione.

disegnare le apparecchiature di processo complete di entrate e uscite

controllare le apparecchiature di processo

disegnare le apparecchiature ausiliarie

controllare le apparecchiature ausiliarie

disegnare gli scambiatori di calore

controllare gli scambiatori di calore

utilizzare i fluidi di servizio opportuni

disegnare in modo logico e ordinato

siglare le apparecchiature e i fluidi

evidenziare la linea di processo

redigere una legenda completa

Completezza e pertinenza nello svolgimento della traccia,

coerenza/correttezza dei risultati e degli elaborati tecnici e/o tecnico

grafici prodotti

coerenza con la traccia

disegno corretto

TOTALE

Studente VOTO



Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 1 – ANALISI


Padronanza delle conoscenze disciplinari relative ai

nuclei fondanti della disciplina

descrive i principi chimico-fisici della tecnica

schema a blocchi

descrive gli aspetti strumentali: FS

descrive gli aspetti strumentali: FM

descrive gli aspetti strumentali: iniettore

sistema programmazione temperatura

descrive gli aspetti strumentali: rivelatore

Padronanza delle competenze tecnico-professionali

specifiche di indirizzo rispetto agli obiettivi della prova,

con particolare riferimento alla comprensione dei casi

e/o delle situazioni problematiche proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro

risoluzione.

individua le caratteristiche chimico-fisiche del campione/analita + matrice che li rende

adatti alla tecnica

sceglie la tecnica più adatta: prodotto grezzo

sceglie la tecnica più adatta: prodotto di testa

sceglie la tecnica più adatta: prodotto di coda

motiva la scelta della tecnica più adatta

sceglie un metodo

analisi quantitativa

analisi qualitativa

Completezza e pertinenza nello svolgimento della

traccia, coerenza/correttezza dei risultati e degli

elaborati tecnici e/o tecnico grafici prodotti


completezza

Capacità di argomentare, di collegare e di sintetizzare le

informazioni in modo chiaro ed esauriente, utilizzando

con pertinenza i diversi linguaggi specifici

svolgimento chiaro

svolgimento esauriente

linguaggio appropriato

correttezza ortografica e lessicale

TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – calcolo TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI




conoscere le relazioni matematiche relative ai bilanci energetici

conoscere le relazioni matematiche relative ai bilanci di massa

conoscere le relazioni matematiche relative all'operazione unitaria

conoscere la rappresentazione grafica dell'operazione unitaria





risoluzione.

scrivere il bilancio energetico inserendo i valori numerici

scrivere il bilancio di massa inserendo i valori numerici

scrivere la relazione matematica relativa all'operazione unitaria inserendo i valori numerici

tracciare il grafico relativo all'operazione unitaria

fornire il corretto valore delle portate dei fluidi di processo

fornire il corretto valore delle portate dei fluidi di servizio

fornire il corretto valore delle energie termiche scambiate

determinare il numero di stadi relativi all'operazione unitaria

rendere le unità di misura coerenti con la traccia




svolgimento completo

svolgimento pertinente risultati coerenti risultati corretti




sequenza logica delle operazioni matematiche

svolgimento ordinato

TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – relazione TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI


Padronanza delle conoscenze

disciplinari relative ai nuclei fondanti

della disciplina

conoscere gli aspetti termodinamici

conoscere gli aspetti cinetici

conoscere gli aspetti reattoristici

organizzare in sequenza logica le operazioni

caratteristiche del processo

descrivere le operazioni del processo

Padronanza delle competenze tecnico-

professionali specifiche di indirizzo

rispetto agli obiettivi della prova, con

particolare riferimento alla

comprensione dei casi e/o delle

situazioni problematiche proposte,

all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro

risoluzione.

tracciare correttamente lo schema a blocchi

scrivere le reazioni caratteristiche

giustificare le scelte impiantistiche in base a

considerazioni termodinamiche

giustificare le scelte impiantistiche in base a

considerazioni cinetiche

giustificare la scelta del reattore

Completezza e pertinenza nello

svolgimento della traccia,

coerenza/correttezza dei risultati e

degli elaborati tecnici e/o tecnico

grafici prodotti


svolgimento pertinente

Capacità di argomentare, di collegare

e di sintetizzare le informazioni in

modo chiaro ed esauriente, utilizzando

con pertinenza i diversi linguaggi

specifici

svolgimento chiaro




TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – calcolo ANALISI




conoscere le relazioni matematiche relative al metodo applicato

conoscere le relazioni matematiche relative al metodo applicato

conoscere le relazioni matematiche relative alla preparazione del Campione per

l'analisi/diluizioni

conoscere le relazioni matematiche relative alla preparazione del Campione per

l'analisi=diluizioni





risoluzione.

calcola correttamente la con. di analita nella soluzione

calcola correttamente FD

calcola correttamente la con. di analita nella prima soluzione

calcola la massa di analita nel campione

calcola la percentuale in massa di analita nel campione

confronta con i limiti di legge







risultati corretti




uso delle corrette unità di misura

cifre significative

TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – relazione ANALISI


Padronanza delle conoscenze disciplinari

relative ai nuclei fondanti della disciplina

conosce i principi fondamentali delle tecniche cromatografiche

descrive i meccanismi di separazione: adsorbimento

descrive i meccanismi di separazione: ripartizione

descrive i meccanismi di separazione: scambio ionico

descrive i meccanismi di separazione: esclusione dimensionale

descrive i meccanismi di separazione: affinità

definizione di efficienza

scrive equazione van Deempter

indica il significato di A

indica il significato di B

indica il significato di C

descrive cause allargamento bande: percorsi multipli

descrive cause allargamento bande: diffusione longitudinale

descrive cause allargamento bande: resistenza al trasferimento

di massa


professionali specifiche di indirizzo rispetto

agli obiettivi della prova, con particolare

riferimento alla comprensione dei casi e/o

delle situazioni problematiche proposte,

all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro risoluzione.

Disegna il grafico

Spiega il significato del grafico: punto di minimo

Spiega il significato del grafico: pendenza ramo C

Spiega il significato del grafico: velocità ottimale e tempi di

lavoro

discute i parametri per ottimizzare efficienza

Completezza e pertinenza nello svolgimento

della traccia, coerenza/correttezza dei

risultati e degli elaborati tecnici e/o tecnico

grafici prodotti



Capacità di argomentare, di collegare e di

sintetizzare le informazioni in modo chiaro

ed esauriente, utilizzando con pertinenza i

diversi linguaggi specifici

svolgimento chiaro

svolgimento esauriente linguaggio appropriato correttezza ortografica e lessicale

TOTALE



Classe: Pordenone,

Studente: PUNTI TOTALI:

SECONDA PROVA ESAME DI STATO

prima simulazione

INDICATORI PUNTEGGIO

Padronanza delle conoscenze disciplinari relative ai nuclei fondanti della disciplina.

Padronanza delle competenze tecnico-professionali specifiche di indirizzo rispetto agli obiettivi della prova, con particolare riferimento alla comprensione dei casi e/o delle situazioni problematiche proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro risoluzione.

Completezza e pertinenza nello svolgimento della traccia, coerenza/correttezza dei risultati e degli elaborati tecnici e/o tecnico grafici prodotti.

Capacità di argomentare, di collegare e di sintetizzare le informazioni in modo chiaro ed esauriente, utilizzando con pertinenza i diversi linguaggi specifici.


seconda simulazione SECONDA PROVA ESAME DI STATO

Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 1 – TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI


Padronanza delle conoscenze disciplinari relative ai nuclei fondanti

della disciplina

capire le operazioni

mettere in sequenza logica le operazioni

scegliere le apparecchiature di processo per la singola operazione

scegliere le apparecchiature di servizio

Padronanza delle competenze tecnico-professionali specifiche di

indirizzo rispetto agli obiettivi della prova, con particolare riferimento

alla comprensione dei casi e/o delle situazioni problematiche

proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro risoluzione.

disegnare le apparecchiature di processo complete di entrate e uscite

controllare le apparecchiature di processo

disegnare le apparecchiature ausiliarie

controllare le apparecchiature ausiliarie

disegnare gli scambiatori di calore

controllare gli scambiatori di calore

utilizzare i fluidi di servizio opportuni

disegnare in modo logico e ordinato

siglare le apparecchiature e i fluidi

evidenziare la linea di processo

redigere una legenda completa


coerenza/correttezza dei risultati e degli elaborati tecnici e/o tecnico

grafici prodotti


disegno corretto

TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 1 – ANALISI


Padronanza delle conoscenze disciplinari relative

ai nuclei fondanti della disciplina

descrive i principi chimico-fisici della tecnica

schema a blocchi

descrive gli aspetti strumentali: FS

descrive gli aspetti strumentali: FM

descrive gli aspetti strumentali: iniettore

modalità di eluizione

descrive gli aspetti strumentali: rivelatore


professionali specifiche di indirizzo rispetto agli

obiettivi della prova, con particolare riferimento

alla comprensione dei casi e/o delle situazioni

problematiche proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro

risoluzione.

individua le caratteristiche chimico-fisiche del campione/analita + matrice che

li rende adatti alla tecnica

sceglie la tecnica più adatta

motiva la scelta della tecnica più adatta

ipotizza applicazione specifica

ipotizza procedura applicativa

sceglie un metodo

analisi quantitativa





completezza

Capacità di argomentare, di collegare e di

sintetizzare le informazioni in modo chiaro ed

esauriente, utilizzando con pertinenza i diversi

linguaggi specifici

svolgimento chiaro




TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – calcolo TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI




conoscere le relazioni matematiche relative all'operazione unitaria

conoscere la rappresentazione grafica dell'operazione unitaria





risoluzione.

scrivere la relazione matematica relativa all'operazione unitaria inserendo i valori numerici

tracciare il grafico relativo all'operazione unitaria

fornire il corretto valore del rapporto in moli tra solvente e gas assorbibile

determinare il numero di stadi relativi all'operazione unitaria





svolgimento pertinente risultati corretti





svolgimento ordinato

TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – relazione TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI




conoscere gli aspetti termodinamici

conoscere gli aspetti reattoristici

organizzare in sequenza logica le operazioni caratteristiche del processo

descrivere le operazioni del processo



con particolare riferimento alla comprensione dei casi e/o

delle situazioni problematiche proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro

risoluzione.

tracciare correttamente lo schema a blocchi

scrivere le reazioni caratteristiche

giustificare le scelte impiantistiche in base a considerazioni termodinamiche

giustificare la scelta del reattore


coerenza/correttezza dei risultati e degli elaborati tecnici

e/o tecnico grafici prodotti






svolgimento chiaro




TOTALE



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – calcolo ANALISI




Descrive sorgente

Descrive Chopper

Descrive atomizzatore

Descrive monocromatore

Descrive rivelatore

Descrive sistema di elaborazione dati





risoluzione.

Disegna schema a blocchi

Sequenza corretta dei componenti strumentali

Progetta STD per retta di taratura

Rispetta intervallo lineare

Disegna lo schema di diluizioni

Calcola conc./Volumi da prelevare







risultati corretti




uso delle corrette unità di misura

cifre significative



Studente VOTO

Data

SECONDA PROVA ESAME DI STATO - SIMULAZIONE parte 2 – relazione ANALISI




definisce selettività

Conosce formula alfa

definisce tempi di ritenzione corretti

Definisce risoluzione dei picchi

Conosce formula RS

definisce Wb





risoluzione.

Disegna il cromatogramma

Calcola alfa

Discute alfa

Calcola RS

Discute RS









svolgimento chiaro

svolgimento esauriente linguaggio appropriato correttezza ortografica e lessicale

TOTALE



Classe: Pordenone,

Studente: PUNTI TOTALI:

SECONDA PROVA ESAME DI STATO

seconda simulazione INDICATORI PUNTEGGIO

Padronanza delle conoscenze disciplinari relative ai nuclei fondanti della disciplina.

Padronanza delle competenze tecnico-professionali specifiche di indirizzo rispetto agli obiettivi della prova, con particolare riferimento alla comprensione dei casi e/o delle situazioni problematiche proposte, all’analisi di dati e processi e alle metodologie utilizzate nella loro risoluzione.

Completezza e pertinenza nello svolgimento della traccia, coerenza/correttezza dei risultati e degli elaborati tecnici e/o tecnico grafici prodotti.

Capacità di argomentare, di collegare e di sintetizzare le informazioni in modo chiaro ed esauriente, utilizzando con pertinenza i diversi linguaggi specifici.

Documents

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