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Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” Salerno Indirizzo: “Chimica, Materiali e Biotecnologie” Articolazione:“Chimica e Materiali” Programmazione Disciplinare: Chimica Analitica e Strumentale Classe V Anno scolastico 2014 2015

Salerno Indirizzo: “Chimica, Materiali e Biotecnologie” Articolazione:“Chimica …€¦ ·  · 2015-07-21Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” Salerno Indirizzo:

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Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia”

Salerno

Indirizzo: “Chimica, Materiali e Biotecnologie”

Articolazione:“Chimica e Materiali”

Programmazione Disciplinare:

Chimica Analitica e Strumentale Classe V

Anno scolastico 2014 – 2015

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

Finalità della Disciplina: Fornire allo studente gli strumenti metodologici e teorici (interpretazione dei processi chimici di equilibrio sulla base di considerazioni termodinamiche e cinetiche) che gli consentano di svolgere in modo autonomo le attività di laboratorio pertinenti all’analisi chimica. In particolare, il futuro diplomato sarà in grado di condurre determinazioni analitiche su matrici reali, quali acque potabili e di scarico, oli, vini, conserve di pomodoro. In tale contesto l’allievo utilizzerà, nell’ambito delle norme di sicurezza e di rispetto dell’ambiente, i metodi di analisi chimica qualitativa, quantitativa e strumentale studiati nel corso del triennio, tenendo in considerazione anche i relativi aspetti economici e legislativi.

Modulo n. 0.1 RECUPERO METODI OTTICI - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Principio di funzionamento e componenti principali dello spettrofotometro UV-VIS e dello spettrofotometro di Assorbimento Atomico (AA).

Legge di Lambert e Beer.

Saper utilizzare la legge fondamentale dell’analisi in assorbimento (Lambert-Beer) per determinazioni quantitative.

Saper utilizzare autonomamente lo spettrofotometro UV-VIS e quello di Assorbimento Atomico (AA).

Saper utilizzare, al computer, programmi di calcolo per la compilazione di tabelle e di grafici contenenti i dati analitici necessari per l'analisi quantitativa

Verificare e ottimizzare le prestazioni delle apparecchiature.

Elaborare i risultati delle indagini sperimentali, anche con l’utilizzo di software dedicati.

Analizzare criticamente i risultati di un’indagine allo scopo di migliorare la procedura d’analisi.

Contestualizzazione etico-ambientale delle conoscenze acquisite.

Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Saper usare la legge di Lambert e Beer in determinazioni quantitative.

Saper preparare le soluzioni standard per la costruzione della curva di lavoro.

Saper relazionare sul lavoro svolto in laboratorio. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere i meccanismi di interazione luce-materia.

Saper costruire un diagramma cartesiano.

Conoscere l’equazione della retta.

Conoscere la struttura di composti organici coniugati e di sistemi aromatici.

Avere il concetto di risonanza.

Saper effettuare i calcoli necessari per la preparazione di soluzioni a concentrazione data. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 0.1.1. Metodologia di analisi in assorbimento. Trasmittanza e assorbanza. Legge di Lambert e Beer e suoi campi di applicazione. Analisi quantitativa. Curva di taratura.

U.D. 0.1.2. Spettrofotometro UV-VIS. Schema a blocchi. Caratteristiche generali delle sorgenti, dei monocromatori e dei rivelatori. Tipi di strumenti. Verifica della funzionalità dello spettrofotometro.

U.D. 0.1.3. Strumenti per l’analisi in assorbimento atomico.

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

Schema a blocchi. Caratteristiche generali delle sorgenti, dei monocromatori e dei rivelatori. Tipi di strumenti. Sistemi di atomizzazione. Ottimizzazione dello strumento e controllo delle prestazioni. Metodo delle aggiunte per l’analisi quantitativa.

- Tipologia Verifiche

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle procedure analitiche in laboratorio, discussione sui risultati delle operazioni di laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: settembre - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 16

Modulo n. 0.2 : RECUPERO ANALISI VOLUMETRICA: COMPLESSOMETRIA E OSSIDIMETRIA - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

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Anno scolastico 2012 - 2013

Conoscenze Competenze Capacità

Principio delle titolazioni complessometriche.

Principio delle titolazioni ossidimetriche.

Definire e applicare la sequenza operativa del metodo analitico considerato.

Verificare e ottimizzare la procedura analitica utilizzata.

Analizzare criticamente il risultato analitico ed esprimerlo nel modo richiesto.

Capacità relazionali. - Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Saper effettuare in laboratorio analisi volumetriche di tipo complessometrico e ossidimetrico.

Saper preparare e standardizzare le soluzioni usate nelle determinazioni realizzate in laboratorio.

Saper relazionare sul lavoro svolto in laboratorio. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere il principio su cui si basa una titolazione.

Saper bilanciare le reazioni redox. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 0.2.1. Titolazioni complessometriche. Curve di titolazione dei complessi Me-EDTA. Indicatori metallo-cromici. Procedura operativa per la determinazione della durezza e del contenuto di calcio di un’acqua.

U.D. 0.2.2. Ossidimetria (permanganatometria). Utilizzo del permanganato di potassio nell’analisi volumetrica redox. Preparazione e standardizzazione delle soluzioni di KMnO4.

- Tipologia Verifiche:

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle procedure analitiche in laboratorio, discussione sui risultati delle operazioni di

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: ottobre - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 24

Modulo n. 1 : CENNI DI TEORIA DELLA MISURA CON ELABORAZIONE DATI - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Numerosità, variabilità e multidimensionalità dei dati analitici.

Fonti di errore in un’analisi chimica.

Significato dei parametri per la valutazione delle misure.

Saper esprimere la precisione di una serie di misure attraverso la deviazione standard.

Saper calcolare l’errore assoluto, l’errore relativo e quello relativo percentuale per una misura e per una serie di misure.

Saper costruire, da una serie di dati analitici, la retta di regressione col metodo dei minimi quadrati.

Effettuare un confronto di metodiche tra due serie di dati analitici, utilizzando la retta di regressione.

Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Acquisizione del concetto di errore e dei parametri di valutazione delle misure.

Saper calcolare l’errore assoluto, l’errore relativo e quello relativo percentuale per una misura e per una serie di misure.

Saper costruire, da una serie di dati analitici, la retta di regressione col metodo dei minimi quadrati. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere il concetto di sommatoria.

Conoscere l’equazione della retta e i suoi parametri. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 1.1. La misura e l’errore nelle metodiche d’analisi. Errore determinato e indeterminato. Errore assoluto e relativo. Accuratezza, precisione, sensibilità di una serie di misure. Deviazione standard di una serie di misure.

U.D. 1.2. Analisi statistica. Retta di regressione. Metodo dei minimi quadrati.

- Tipologia Verifiche:

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle procedure analitiche in laboratorio, discussione sui risultati delle operazioni di laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: ottobre-novembre - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 18

Modulo n. 2 : CINETICA CHIMICA - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Legge della velocità delle reazioni chimiche.

Tempo di dimezzamento e datazione dei reperti archeologici.

Molecolarità e meccanismo di reazione.

Teoria della cinetica delle reazioni: teoria degli urti e teoria del complesso attivato.

Capacità di definire l’ordine (parziale e totale) e la costante specifica di velocità di una reazione dai dati sperimentali.

Saper calcolare il tempo di dimezzamento, o, in generale, il tempo necessario a determinare una certa variazione di concentrazione, di un componente di una reazione.

Saper indicare quale processo elementare

Esaminare quali sono i fattori che influiscono sul tempo richiesto affinché una data reazione giunga a completezza.

Saper effettuare collegamenti interdisciplinari.

Contestualizzazione

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Anno scolastico 2012 - 2013

Significato e formulazione

dell’equazione di Arrhenius.

Caratteristiche generali della catalisi: catalisi omogenea ed eterogenea.

condiziona la velocità di una data reazione.

Saper indicare come e perché varia la velocità di una reazione in funzione della temperatura.

Saper indicare la procedura per calcolare l’energia di attivazione e la costante A dell’equazione di Arrhenius per una data reazione.

Saper discutere l’effetto di un catalizzatore sull’energia di attivazione, sul meccanismo di reazione e sul complesso attivato.

etico-ambientale delle conoscenze acquisite.

Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Capacità di definire l’ordine (parziale e totale) e la costante specifica di velocità di una reazione dai dati sperimentali.

Significato e formulazione dell’equazione cinetica del primo e del secondo ordine (tipo 2A→P) e di ordine zero.

Saper calcolare il tempo di dimezzamento, o, in generale, il tempo necessario a determinare una certa variazione di concentrazione, di un componente di una reazione.

Saper indicare quale processo elementare condiziona la velocità di una data reazione.

Saper indicare come varia la velocità di una reazione in funzione della temperatura.

Conoscere l’effetto di un catalizzatore sull’energia di attivazione, sul meccanismo di reazione e sul complesso attivato.

- Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere e saper applicare il calcolo infinitesimale, ovvero il calcolo differenziale e integrale.

Conoscere il significato di reazione all’equilibrio.

Saper utilizzare i diagrammi cartesiani.

Conoscere l’equazione della retta.

Conoscere la natura e il meccanismo di azione di un enzima. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 2.1. Cinetica delle reazioni. Legge della velocità delle reazioni chimiche. Equazione cinetica del primo e del secondo ordine. Tempo di dimezzamento e datazione dei reperti archeologici. Molecolarità e meccanismo della reazione.

U.D. 2.2. Teoria della cinetica delle reazioni. Legge della distribuzione delle velocità molecolari. Teoria degli urti molecolari. Equazione di Arrhenius. Interpretazione cinetico-molecolare della velocità di reazione. Teoria del complesso attivato.

U.D. 2.3. Catalisi. Catalizzatori. Caratteristiche generali della catalisi. Catalisi omogenea, eterogenea e negativa.

- Periodo di svolgimento del Modulo: novembre-dicembre - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 40

Modulo n. 3 : METODI CROMATOGRAFICI - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Principio e meccanismi chimico-fisici della separazione cromatografica.

Tecniche cromatografiche.

Parametri caratteristici di un cromatogramma.

Saper interpretare un cromatogramma o una lastra TLC sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo.

Saper rappresentare le parti di cui si compongono un H.P.L.C. ed un gascromatografo e saperne descrivere le caratteristiche

Saper scegliere il tipo di tecnica cromatografica più adatta a risolvere un dato problema analitico e saperne definire le condizioni ottimali di applicazione.

Contestualizzazione etico-ambientale delle conoscenze acquisite.

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

funzionali. Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Saper prevedere l’ordine di eluizione di componenti di una miscela in un dato sistema cromatografico.

Discutere la procedura per l’esecuzione di analisi qualitative e quantitative.

Rappresentare le parti di cui si compongono un H.P.L.C. ed un gascromatografo e saperne descrivere le caratteristiche funzionali.

- Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere i principali gruppi funzionali che si possono presentare in un composto organico e le relative differenze di polarità.

Saper applicare le condizioni di equilibrio tra fasi diverse. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 3.1. Principi generali della separazione cromatografica. Esperimento fondamentale: cromatografia su colonna. Meccanismi chimico-fisici della separazione cromatografica: adsorbimento, ripartizione e scambio ionico. Cromatografia su colonna, carta , strato sottile, di scambio ionico. Cromatogramma: parametri per la separazione (costante di distribuzione, fattore di ritenzione, selettività, efficienza e risoluzione). Equazione di van Deemter.

U.D. 3.2. H.P.L.C. Schema a blocchi di un H.P.L.C. Tipi di rivelatori. Caratteristiche generali delle fasi. Analisi qualitativa e quantitativa.

U.D. 3.3. Gascromatografia (G.C.). Schema a blocchi di un G.C. Tipi di rivelatori. Caratteristiche generali delle fasi. Analisi qualitativa e quantitativa.

- Tipologia Verifiche:

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle procedure analitiche in laboratorio, discussione

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

sui risultati delle operazioni di laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: gennaio-febbraio - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 32

Modulo n. 4 : ANALISI APPLICATE ALLE ACQUE - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Tipi di classificazione delle acque.

Principali aspetti legislativi che regolano la qualità dei corpi idrici, relativamente alla produzione di acqua potabile e agli scarichi civili e industriali.

Significato dei principali parametri chimico-fisici che caratterizzano un’acqua, i principi della metodica analitica relativa e gli aspetti relativi al campionamento.

Saper classificare un’acqua dal punto di vista idrologico, chimico e di utenza.

Verificare il perfetto funzionamento delle apparecchiature utilizzate.

Esprimere correttamente i risultati delle procedure analitiche impiegate.

Individuare la complessità di una matrice reale e le problematiche relative alla determinazione di un’analisi.

Analizzare criticamente i risultati di un’indagine allo scopo di migliorare la procedura d’analisi.

Contestualizzazione etico-ambientale delle conoscenze acquisite.

Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Tipi di classificazione delle acque.

Principali aspetti legislativi che regolano la qualità dei corpi idrici, relativamente alla produzione di acqua potabile e agli scarichi civili e industriali.

Conoscere il significato dei principali parametri chimico-fisici che caratterizzano un’acqua, i principi della metodica analitica relativa e saperli applicare in laboratorio.

Saper relazionare sul lavoro svolto in laboratorio. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere le metodiche analitiche e strumentali studiate nel corso del terzo e quarto anno. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 4.1. Ruolo, classificazione legislazione e campionamento delle acque.

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

Il ruolo dell’acqua. Classificazione idrologica, chimica e di utenza delle acque. La legislazione sulle acque (cenni). Il campionamento delle acque.

U.D. 4.2. Parametri aspecifici associabili a processi redox, ad equilibri acido-base e alle sostanze in soluzione. Parametri aspecifici associabili a processi redox ( I.O.D., O.D., B.O.D.5, C.O.D.), associabili ad equilibri acido-base (acidità, alcalinità e pH) e relativi alle sostanze in soluzione (residuo, durezza e conducibilità).

U.D. 4.3. Temperatura, caratteri organolettici e parametri specifici relativi a componenti ordinari, indesiderabili e tossici. Parametri specifici relativi a componenti ordinari ( sodio, potassio, calcio, magnesio, cloruri, solfati e ferro), componenti indesiderabili (nitriti, nitrati, ammoniaca, fosfati) e componenti tossici (cromo, piombo, mercurio, tensioattivi). Temperatura e parametri organolettici e microbiologici.

- Tipologia Verifiche:

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle procedure analitiche in laboratorio, discussione sui risultati delle operazioni di laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: febbraio-marzo

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

- Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 45

Modulo n. 5 : ANALISI APPLICATE ALLE SOSTANZE GRASSE - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Estrazione e saponificazione di una sostanza grassa.

Significato dei principali parametri fisici e chimici di un grasso.

Principio dei metodi per la determinazione dei principali parametri analitici di un olio.

Principio su cui si basano l’analisi U.V. e quella gas-cromatografica degli oli d’oliva.

Saper realizzare in laboratorio la metodica di analisi per la determinazione di alcuni parametri.

Saper illustrare e realizzare in laboratorio la procedura per un’analisi spettrofotometrica di un olio.

Capacità di verificare il perfetto funzionamento delle apparecchiature utilizzate.

Capacità di esprimere correttamente i risultati delle procedure analitiche impiegate.

Individuare la complessità di una matrice reale e le problematiche relative alla determinazione di un’analisi.

Saper interpretare i risultati analitici e correlarli in modo da risalire alla natura del campione di olio analizzato.

Contestualizzazione etico-ambientale delle conoscenze acquisite.

Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Estrazione e saponificazione di una sostanza grassa.

Conoscere il significato dei principali parametri chimico-fisici che caratterizzano un olio.

Saper realizzare in laboratorio la metodica di analisi per la determinazione di alcuni parametri.

Saper illustrare e realizzare in laboratorio la procedura per un’analisi spettrofotometrica.

Saper relazionare sul lavoro svolto in laboratorio. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere la costituzione chimica di un grasso.

Conoscere il processo di estrazione. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 5.1. Operazioni chimiche preliminari e prove fisiche.

Estrazione. Saponificazione. Determinazione della densità, del punto di fusione e dell’indice di rifrazione.

U.D. 5.2. Saggi chimici. Determinazione del grado di acidità,del numero di acidità, del numero di iodio, del numero dei perossidi e del saggio di Kreiss sulla rancidità.

U.D. 5.3. Analisi spettrofotometrica U.V. e gas-cromatografica. Analisi spettrofotometrica U.V. Analisi gas-cromatografica.

- Tipologia Verifiche:

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

Istituto Tecnico Tecnologico “Basilio Focaccia” – Salerno Programmazione Disciplina ....................

Anno scolastico 2012 - 2013

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle procedure analitiche in laboratorio, discussione sui risultati delle operazioni di laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: marzo-aprile - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 32

Modulo n. 6 : METODI ELETTROCHIMICI DI ANALISI - Obiettivi generali del Modulo in termini di :

Conoscenze Competenze Capacità

Principio di funzionamento di un piaccametro.

Condizioni operative per la realizzazione di una titolazione potenziometrica.

Metodi per la determinazione del punto equivalente di una titolazione potenziometrica.

Saper effettuare una titolazione potenziometrica individuando il punto equivalente.

Saper descrivere il principio su cui si basa l’elettrogravimetria.

Verificare le condizioni pratiche di elettrolisi di una data specie.

Saper distinguere l’elettrolisi a potenziale catodico controllato da quella a corrente costante.

Applicazione della misura della forza elettromotrice di una pila alla determinazione della concentrazione di un analita per via diretta e per via indiretta.

Analisi critica dei risultati di un’indagine allo scopo di migliorare la procedura d’analisi.

Contestualizzazione etico-ambientale delle conoscenze acquisite.

Capacità relazionali.

Capacità di comunicazione delle conoscenze anche in contesti non specialistici.

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- Obiettivi minimi del Modulo ( indicare in modo dettagliato quali obiettivi sono necessari per il conseguimento del livello SUFFICIENTE di apprendimento)

Saper descrivere il principio su cui si basa la potenziometria diretta e quella indiretta.

Saper utilizzare il piaccametro.

Saper indicare le condizioni operative per la realizzazione di una titolazione potenziometrica.

Saper verificare le condizioni pratiche di elettrolisi di una data specie.

Saper relazionare sul lavoro svolto in laboratorio. - Prerequisiti: Per affrontare lo studio del Modulo l’alunno deve: (conoscere ..., saper svolgere ..., saper fare ..., essere capace di .....)

Conoscere le reazioni redox e i metodi per il loro bilanciamento.

Saper indicare il verso di spontaneità di una reazione redox.

Saper risolvere semplici problemi relativi all’applicazione dell’equazione di Nernst.

Saper calcolare la costante di equilibrio dai potenziali elettrodici.

Tipi di elettrodi.

Serie dei potenziali di riduzione standard.

Principi teorici alla base del funzionamento di una cella elettrolitica.

Significato delle leggi di Faraday.

Significato della tensione di decomposizione di un elettrolita.

Concetto di potenziale di scarica e di sovratensione.

Ordine di scarica catodica e anodica.

Saper costruire un diagramma cartesiano.

Avere il concetto di derivata prima e di derivata seconda. - Contenuti (i Contenuti possono essere suddivisi in Unità Didattiche):

U.D. 6.1. Applicazioni elementi galvanici. Potenziometria diretta. Titolazioni potenziometriche. Pile a combustibile.

U.D. 6.2. Elettrodeposizione. Elettrogravimetria. Elettrolisi a intensità di corrente costante e a potenziale catodico controllato.

- Tipologia Verifiche:

Prove non strutturate stimolo aperto e risposta aperta

– risposte non univoche e non programmabili -

Prove semistrutturate stimolo chiuso e riposta aperta

– risposte non univoche ma in gran parte predeterminabili grazie a vincoli posti dagli

stimoli -

Prove strutturate stimolo chiuso e risposta chiusa

– risposte univoche e predeterminabili -

Interrogazioni

Relazioni

Riflessione parlata (verbalizzazione

delle operazioni mentali che si stanno utilizzando per la soluzione di un problema/esercizio)

Esperienze di laboratorio

Risoluzione di problemi

Esercizi di calcolo

Test vero/falso

Test a scelta multipla

Close test

Corrispondenze

- Modalità didattiche:

Apprendimento cooperativo

Didattica laboratoriale Documentazione Interdisciplinarietà

Metodo didattico (Lezione frontale per introdurre l’argomento, Dibattito per verificare la comprensione degli argomenti proposti, Svolgimento di problemi in classe, anche per gruppi. Illustrazione delle

Metodo euristico Metodo sperimentale Lavoro di gruppo

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procedure analitiche in laboratorio, discussione sui risultati delle operazioni di laboratorio. Correzione della verifica sommativa e recupero.)

Personalizzazione (contratto formativo)

Problem posing Problem solving (pianificazione delle azioni)

Problem networking (Schiumaggio)

Strumenti formativi (fogli elettronici tipo Excel, software applicativi della strumentazione di laboratorio)

- Strumenti didattici:

Libro di testo Appunti Calcolatrice Computer

LIM Lavagna Strumentazione di lab.

- Periodo di svolgimento del Modulo: maggio - Numero ore previste per lo svolgimento del Modulo: 32

Considerazioni sulla Metodologia Le lezioni teoriche vengono affiancate da esercitazioni pratiche in laboratorio per affinarne la messa a punto e per valutarne sensibilità e riproducibilità. La didattica, in relazione agli obiettivi definiti, si articola su:

Lezioni frontali.

Discussione guidata.

Utilizzo di sussidi audiovisivi anche in lingua inglese.

Esercitazioni in laboratorio in cui ciascun allievo adopera autonomamente la seguente strumentazione analitica: bilancia analitica, colorimetro, spettrofotometro UV-VIS, spettrofotometro in emissione ed in assorbimento atomico, H.P.L.C., rifrattometro, pH-metro.

Risoluzione al computer di semplici problemi di calcolo e gestione dei dati.

Esercizi applicativi.

Lavoro di gruppo, soprattutto sulla correzione delle verifiche scritte.

Attività di recupero.

Considerazioni sulle Verifiche

Costituiscono momenti di verifica la correzione di esercizi alla lavagna e la partecipazione alla discussione degli argomenti oggetto di studio. Per ogni modulo didattico è prevista una verifica sommativa attraverso colloqui e test strutturati e non strutturati. In ogni verifica sommativa è riservato uno spazio anche per argomenti fondamentali dei moduli precedenti, per dare la possibilità di verificare anche l’eventuale recupero.

Considerazioni sulla Valutazione I risultati ottenuti sono valutati sulla base delle verifiche, delle conoscenze, capacità e competenze evidenziate anche attraverso il lavoro svolto in laboratorio. Per la formulazione del voto trimestrale non viene utilizzato il criterio della media matematica delle valutazioni formulate, in quanto ogni verifica fornisce la possibilità di valutazione del recupero, quindi è di principale riferimento l’ultima verifica prodotta.

Griglie di correzione degli elaborati scritti/Relazioni di laboratorio

GRIGLIA DI VALUTAZIONE PROVA SCRITTA

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Ad ogni esercizio o quesito a risposta aperta o close test o test di corrispondenza viene attribuito un punteggio corrispondente ad un valore percentuale del punteggio massimo stabilito, ricavato sulla base della seguente griglia:

Percentuale del punteggio massimo

previsto

Livello Conoscenze Competenze Capacità

0 Nullo Assenti Non evidenziate Non evidenziate

15 Assolutamente insufficiente

Gravemente lacunose

Non applica le conoscenze minime

Non è in grado di compiere analisi

30 Gravemente insufficiente

Carenti

Applica le conoscenze, ma compie errori che possone essere rilevanti

Compie analisi errate e sintesi scorrette

45 Insufficiente Superficiali Applica le conoscenze minime, ma con errori

Compie analisi parziali e sintesi imprecise

60 Sufficiente Soddisfacenti, ma non approfondite

Applica correttamente le conoscenze minime

Compie analisi e sintesi soddisfacenti

75 Discreto Complete, ma non molto approfondite

Applica correttamente le conoscenze con qualche imperfezione

Coglie le implicazioni e compie analisi generalmente corrette

85 Buono Complete e abbastanza approfondite

Applica generalmente in modo corretto le conoscenze, anche a problemi più complessi

Coglie le implicazioni e analizza in modo coerente e corretto

100 Ottimo Complete e approfondite

Applica sempre in modo corretto le conoscenze

Coglie le implicazioni e analizza in modo coerente, approfondito e sempre corretto

Per i quesiti a risposta a scelta multipla e per i test vero/falso viene attribuito l’intero punteggio se la risposta è esatta e un punteggio nullo se è errata. La somma dei punteggi massimi attribuiti ad ogni esercizio o quesito proposto è pari a 8.0. Il voto finale, in decimi, si ottiene aggiungendo due unità al punteggio totale conseguito e approssimando il risultato all’intero più vicino o al mezzo punto.

RELAZIONE DI LABORATORIO Schema valutativo per la relazione: competenze tecnico-scientifiche.

1. OBIETTIVO

A = È formulato correttamente. B = È formulato in modo quasi corretto.

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C = È formulato in modo non del tutto corretto. D = È formulato in modo gravemente scorretto o manca.

2. MATERIALE OCCORRENTE A = È descritto in modo completo ed esauriente. B = È descritto correttamente. C = È descritto in modo parziale o impreciso. D = È descritto con gravi imprecisioni o non è presente la descrizione.

3. PROTOCOLLO OPERATIVO

A = È corretto, completo, coerente e formulato con lessico specifico. B = È corretto e completo, formulato con qualche imprecisione nel lessico specifico. C = Presenta alcune incoerenze sanabili, è formulato con qualche imprecisione nel lessico specifico. D = È incoerente o non comprensibile.

4. DATI

A = Completi, attendibili, espressi con l’esatto numero di cifre significative e le unità di misura corrette. Sono raccolti in tabelle funzionali alla loro lettura. B = Completi ed attendibili, con qualche incertezza nell’uso delle cifre significative e delle unità di misura. Sono raccolti in tabelle funzionali alla loro lettura. C = Quasi completi ed attendibili, con qualche incertezza nell’uso delle cifre significative e delle unità di misura. Sono riportati in modo leggibile. D = Sono incompleti, incoerenti, riportati in modo illeggibile o mancanti.

5. CALCOLI

A = Sono corretti, approssimati correttamente ed espressi con l’esatto numero di cifre significative e le unità di misura adeguate. B = Sono corretti, con qualche imprecisione nel numero di cifre significative o nelle unità di misura. C = Presentano alcuni errori. D = Sono gravemente scorretti o mancanti.

6. CENNI TEORICI

A = La trattazione teorica è pertinente, rigorosa, approfondita. Utilizza il lessico specifico. B = La trattazione teorica è pertinente. Utilizza il lessico specifico. C = La trattazione teorica è pertinente. Qualche incertezza nell’uso del lessico specifico. D = La trattazione teorica è gravemente incompleta o mancante. Utilizza un lessico non adeguato.

7. CONCLUSIONI

A = Coerenti con l’obiettivo e con i dati sperimentali, rivelano consapevolezza e capacità critica sull’operato. B = Coerenti con l’obiettivo e con i dati sperimentali, sufficientemente approfondite. C = Coerenti con l’obiettivo e con i dati sperimentali. D = Sono incoerenti o mancanti.

Linee guida per convertire i livelli di competenza in voti decimali.

Livello Voto in decimi

Avanzato (A) 9 , 10

Intermedio (B) 7 , 8 Base (C) 5 , 6

Non raggiunto (D) Da 1 a 4