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OS Biologia e Chimica, classe terza

Biologia

Argomenti di studio

Ecologia e influsso antropico sugli equilibri ecologici

  • cicli biogeochimici: ciclo dell’azoto e ciclo del fosforo, Eutrofizzazione (cap. 3.8-10 [p. 74-76] + cap. 3.12 [p. 77-78]
  • microplastiche, Bioaccumulo nella catena alimentare [p. 63]
  • specie alloctone invasive (esempi in Ticino) [p. 107]
  • corallo: simbiosi mutualistica, sbiancamento dei coralli [p. 50]

Citologia

  • cellula procariote: cellula batterica (cap. 6.6-7 [p. 153-154])
  • cellula eucariote: cellula animale, cellula vegetale (cap. 6.8 [p. 155-157])

Metabolismo (accenni)

  • la fotosintesi: concetti fondamentali, reagenti e prodotti (cap. 7.14 [p. 196])
  • la respirazione cellulare: concetti fondamentali, reagenti e prodotti (cap. 7.6 [p. 186])

Etologia: comportamento animale [dispense fornite dal docente]

  • cause prime e cause ultime del comportamento
  • comportamento e concetto di fitness
  • comportamenti innati: tassia, cinesi, riflesso, schema fisso d’azione (FAP)
  • comportamenti appresi: assuefazione, imprinting, apprendimento spaziale, mappatura cognitiva, apprendimento associativo, apprendimento sociale, risoluzione di problemi
  • comportamenti alimentari: foraggiamento ottimale
  • comportamenti riproduttivi: comunicazione, rituali di accoppiamento, perturbatori endocrini
  • territorialità e combattimenti ritualizzati
  • comportamento altruistico

Biomolecole

  • introduzione alle biomolecole e ai composti organici (cap. 5.1-2 [p. 113-115] + cap. 5.9-10 [p. 119] + cap. 5.12 [p. 121])
  • carboidrati (cap. 5.13-16 [p. 122-125])
  • lipidi (cap. 5.17-20 [p. 126-129])
  • proteine ed enzimi (cap. 5.21-28 [p. 130-135] + cap. 7.3 [p. 183])
  • acidi nucleici: struttura di DNA e RNA, duplicazione del DNA (cap. 5.29-30 [p. 136-137])

Testo consigliato

I capitoli e le pagine indicati si riferiscono al seguente testo:
D. Sadava, D.M. Hillis, H.C. Heller, S. Hacker, La nuova biologia.blu S - L’ambiente, la cellula e i viventi; Seconda edizione; ISBN: 978-8808769183 (libro di testo adottato al Liceo cantonale Lugano 3)

Chimica

Chimica

Prerequisiti

  • struttura atomica: particelle subatomiche, numero atomico e di massa, isotopi, modello atomico di Bohr, livelli energetici, modello atomico quantomeccanico, configurazioni elettroniche
  • l’interazione luce-materia, l’effetto fotoelettrico, l’interpretazione degli spettri di emissione atomica
  • la tavola periodica e le proprietà periodiche degli elementi
  • cenni di nomenclatura delle sostanze inorganiche (sostanze semplici, ossidi, idrossidi, idracidi, ossiacidi, sali)
  • i modelli di legame chimico primario (covalente, ionico e metallico)
  • le formule di strutture di Lewis di molecole e ioni, la geometria molecolare di molecole e ioni poliatomici secondo il modello VSEPR, polarità e apolarità delle molecole
  • i modelli di legame chimico secondario (Forze di dispersione di London, interazioni dipolo-dipolo, legame a idrogeno, ione-dipolo)
  • utilizzo dei modelli di legame chimico primario e secondario per l’interpretazione di trasformazioni fisiche e chimiche

Campo di studio: Ecologia

Cinetica chimica

  • velocità di reazione e fattori che la influenzano, definizione della velocità media di reazione. Influenza dei fattori concentrazione, superficie di contatto, temperatura, catalizzatore
  • la teoria delle collisioni e l’energia d’attivazione
  • le equazioni cinetiche. Determinazione degli ordini di reazione e della costante cinetica a partire da dati sperimentali di velocità iniziali
  • il meccanismo di reazione e i criteri per poterlo accettare
  • il profilo di reazione. Aspetti energetici dei processi chimici: processi endotermici ed esotermici
  • cinetica applicata al ciclo dell’ozono stratosferico e problematiche legate ai clorofluorocarburi

Campi di studio: ecologia, utilizzo sostenibile delle risorse ambientali

Radioattività

  • i tipi diversi tipi di decadimento radioattivo: α, β-, cattura elettronica ed emissione di positroni (β+). Emissione di radiazioni ionizzanti
  • significato di banda di stabilità. Previsione della stabilità nucleare in termini di rapporto neutroni / protoni e previsione del tipo di decadimento in base a questo rapporto
  • le serie radioattive
  • differenza tra una reazione chimica ed una reazione nucleare
  • bilanciamenti di una reazione nucleare

Equilibrio chimico

  • definizione dello stato d’equilibrio, costante d’equilibrio (Kc), principio di Le Châtelier e relativi calcoli

Equilibrio acido-base

  • definizione d’acido e base secondo Brönsted-Lowry
  • calcolo del pH di soluzioni di acidi forti/basi forti e di acidi deboli/basi deboli
  • titolazioni acido base di acidi forti/basi forti e di acidi deboli/basi deboli

L’allievo candidato dovrà inoltre dimostrare di avere assimilato il programma della prima classe con particolare riferimento alle reazioni chimiche, ai calcoli stechiometrici e alle soluzioni (con i concetti di concentrazione e diluizione).

Testo consigliato

J. Atkins, La chimica di Atkins, Zanichelli