(Cracolice-Peters) in formato pdf - Area Docenti
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Guida per l’<strong>in</strong>segnante<br />
<strong>Cracolice</strong> - <strong>Peters</strong><br />
CHIMICA<br />
tutto si trasforma
A<br />
unità parte<br />
per le scienze<br />
Perché un<br />
“eco-specimen”<br />
Gentile professoressa, gentile professore,<br />
quello che ha tra le mani è un estratto signifi cativo dei contenuti<br />
della Guida per l’<strong>in</strong>segnante del corso Chimica. Tutto si trasforma.<br />
Confi diamo che i materiali qui riprodotti siano adeguati a permetterle<br />
di comprendere i contenuti e l’impostazione della Guida, che nella<br />
sua versione completa avrà circa 160 pag<strong>in</strong>e.<br />
Le guide per il docente, nella recente produzione editoriale per la<br />
scuola, sono divenute sempre più ricche e ampie. Un segno senz’altro<br />
positivo di forte attenzione alla didattica, ma anche una possibile fonte<br />
di sprechi, qualora la guida resti <strong>in</strong>utilizzata perché il docente<br />
ha adottato un diverso libro di testo.<br />
Per tale ragione, LINX ha preparato gli “eco-specimen” delle guide<br />
che affi ancano i manuali; la guida completa verrà consegnata<br />
per tempo ai docenti che avranno adottato il testo.<br />
Il prefi sso “eco” rimanda ovviamente a risparmio, ma anche<br />
ad ambiente: due concetti, <strong>in</strong> questo caso, strettamente connessi.<br />
11 milioni sono le tonnellate di carta e cartone consumate ogni anno<br />
<strong>in</strong> Italia, circa 190 chili per abitante. Per produrre una tonnellata<br />
di carta di cellulosa occorrono circa 15 alberi, 440000 litri d’acqua<br />
e 7600 kWh di energia elettrica. Fatti i conti, trascurando i consumi<br />
idrici ed energetici, ogni italiano “consuma” qualcosa come 2,85<br />
alberi l’anno.<br />
Oltre a proporre gli “eco-specimen” delle guide, LINX utilizza<br />
nei suoi manuali carte a basso impatto ambientale (carte certifi cate<br />
FSC, cioè ricavate da legname di foreste per le quali sono previsti<br />
il rimboschimento e la salvaguardia).<br />
Ci auguriamo che Lei condivida queste scelte, fi nalizzate a un uso<br />
più attento delle risorse dal punto di vista economico e ambientale.<br />
Un tema che la nostra casa editrice, Pearson Paravia Bruno<br />
Mondadori, pone al centro delle sue pratiche di etica aziendale.
PER IL DOCENTE<br />
2<br />
La Guida per l’<strong>in</strong>segnante<br />
Questa Guida – disponibile anche <strong>in</strong> una versione elettronica – propone materiali per la programmazione, la verifica,<br />
il recupero; fornisce <strong>in</strong>oltre le risposte ai quesiti, esercizi e problemi proposti nel libro dello studente. È suddivisa<br />
nelle tre sezioni che descriviamo qui di seguito.<br />
Programmazione didattica e verifica<br />
Per ognuna delle c<strong>in</strong>que parti del corso sono forniti:<br />
Y un <strong>in</strong>quadramento generale dei temi trattati, con <strong>in</strong>dicazione di prerequisiti, competenze e alcuni suggerimenti<br />
didattici.<br />
Y unità per unità, tabelle per la programmazione didattica, che forniscono al colpo d’occhio gli obiettivi e i<br />
contenuti (comprese le schede operative del volume In laboratorio) che il docente potrà utilizzare per costruire<br />
il percorso didattico con le classi.<br />
Y test di verifica, riferiti a gruppi di 2-3 unità, così organizzati:<br />
ÿ la sezione “Quesiti e problemi” propone 5 problemi <strong>in</strong>centrati su un tema discipl<strong>in</strong>are, per la verifica delle<br />
competenze; il problema è segmentato <strong>in</strong> domande successive, che portano a risposte di tipo numerico o<br />
comunque chiuse;<br />
ÿ la sezione “Domande a risposta multipla” propone 15 domande, ciascuna con 5 item di risposta alternativi;<br />
alcune di queste domande sono tratte dai test di ammissione alle Università italiane per i corsi che lo richiedano;<br />
ÿ segue una pag<strong>in</strong>a con tutte le “Risposte” al test.<br />
Y schede di recupero, riferite a gruppi di 2-3 unità, così organizzate:<br />
ÿ la sezione “Rivedi gli obiettivi” fornisce <strong>in</strong>dicazioni dettagliate su come utilizzare il testo e i materiali multimediali<br />
per raggiungere gli obiettivi del corso. Si tratta di una tabella <strong>in</strong> cui per ogni obiettivo vengono<br />
elencate le pag<strong>in</strong>e del testo da studiare, gli Esercizi guidati da svolgere, una selezione di esercizi su lessico e<br />
conoscenze, e i materiali multimediali da consultare. La tabella è predisposta per essere compilata da parte<br />
dello studente con segni di spunta – come <strong>in</strong> una check list –, oppure dall’<strong>in</strong>segnante per assegnare lavori<br />
personalizzati di recupero.<br />
ÿ la sezione “Tutto <strong>in</strong> poche pag<strong>in</strong>e” riassume gli argomenti del corso <strong>in</strong> forma di domanda e risposta, riprendendo<br />
le domande guida e le s<strong>in</strong>tesi presenti nel testo e <strong>in</strong>tegrandole con esempi e <strong>in</strong>dicazioni per lo studio<br />
(Suggerimenti per lo studio e tranelli da evitare). La conoscenza e la padronanza delle parole chiave di ogni unità<br />
viene verificata mediante esercizi mirati sul lessico specifico (Rivedi le parole chiave). Questa sezione è pensata<br />
come un comodo strumento che lo studente può utilizzare all’<strong>in</strong>terno di un programma mirato di recupero.<br />
ÿ il “M<strong>in</strong>itest” sfida lo studente che ha affrontato il programma di recupero con una breve autoverifica.<br />
Y le risposte ai quesiti, esercizi e problemi proposti nel libro dello studente (Immag<strong>in</strong>i per imparare, Teniamoci <strong>in</strong><br />
allenamento, Chimica <strong>in</strong> azione, Per preparare la verifica).<br />
Un CD come tutor<br />
Questa sezione descrive brevemente le schede di chimica animata e i problemi assistiti che lo studente trova<br />
nei materiali multimediali allegati al corso; è una sorta di catalogo che può aiutare il docente per la pianificazione<br />
didattica. Sono <strong>in</strong>oltre forniti i test <strong>in</strong> l<strong>in</strong>gua <strong>in</strong>glese Take a test on Unit…, riferiti ad alcune unità centrali per le<br />
competenze chimiche di base, con le risposte e la traduzione <strong>in</strong> italiano.<br />
Per la verifica<br />
Questa sezione raccoglie qualche cent<strong>in</strong>aio di domande del tipo a scelta multipla, suddivise per unità e per obiettivi.<br />
Il docente potrà liberamente utilizzarle per la propria attività didattica.<br />
I materiali multimediali per l’<strong>in</strong>segnante<br />
Sul companion website (sito dedicato al docente), oltre ai moduli di studio di Un CD come tutor (schede di chimica<br />
animata, problemi assistiti) sono previsti materiali addizionali per il docente, che comprendono: le verifiche e le schede<br />
di recupero di questa Guida <strong>in</strong> <strong>formato</strong> stampabile; le figure del libro (disegni) montati <strong>in</strong> PPo<strong>in</strong>t <strong>in</strong> una sequenza<br />
proiettabile; oltre duecento test a scelta multipla – catalogati per unità e obiettivi – da usare per costruire verifiche.
parte<br />
A<br />
Aunità<br />
Struttura e trasformazioni<br />
della materia<br />
parte<br />
J. Larson/iStockphoto 2007<br />
le unità<br />
1 Misure e calcoli<br />
2 Materia ed energia<br />
3 Il modello nucleare dell’atomo<br />
Test di verifica<br />
Scheda di recupero<br />
Take a test on Unit 3<br />
4 La massa delle molecole e le moli<br />
Test di verifica<br />
Scheda di recupero<br />
5 Reazioni ed equazioni chimiche<br />
Test di verifica<br />
Scheda di recupero<br />
6 Le leggi dei gas<br />
7 Le soluzioni<br />
> p. 9 di questa Guida<br />
> p. 14 di questa Guida<br />
> p. 25 di questa Guida<br />
> p. 9 di questa Guida<br />
> p. 14 di questa Guida<br />
> p. 9 di questa Guida<br />
> p. 14 di questa Guida<br />
Risposte a esercizi, quesiti, problemi del libro dello studente<br />
3
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
La parte A si <strong>in</strong>carica di tre f<strong>in</strong>alità generali:<br />
ÿ far capire agli studenti che la chimica aiuta<br />
a comprendere il mondo che ci circonda e non<br />
è qualche cosa di astratto e <strong>in</strong>comprensibile,<br />
che si occupa solo di cose che succedono<br />
<strong>in</strong> laboratori per pochi specialisti;<br />
ÿ allenare ad affrontare i problemi numerici<br />
e concettuali facendo uso di strategie generali<br />
di risoluzione, da utilizzare <strong>in</strong> vari contesti,<br />
senza pensare che ogni problema sia unico<br />
e vada affrontato <strong>in</strong> un modo suo particolare;<br />
ÿ abituare a “vedere” dentro la materia, cioè<br />
a <strong>in</strong>terpretare i fenomeni macroscopici come<br />
manifestazioni del comportamento delle<br />
particelle che la compongono.<br />
Gli strumenti utilizzati per raggiungere queste<br />
f<strong>in</strong>alità sono il frequente riferimento, anche<br />
attraverso le fotografie che illustrano il testo, alle<br />
applicazioni concrete degli argomenti trattati;<br />
la presenza di numerosi esercizi a risoluzione guidata<br />
(Esercizio guidato) e di procedure di risoluzione<br />
(Procedura); la proposta di immag<strong>in</strong>i che visualizzano<br />
il collegamento tra i fenomeni macroscopici<br />
e il comportamento delle s<strong>in</strong>gole particelle<br />
(il Micronauta e anche molte figure del testo).<br />
Per quanto riguarda i temi trattati, si è scelto<br />
di compiere un primo percorso all’<strong>in</strong>terno<br />
della materia e delle sue trasformazioni a partire<br />
da argomenti con forte contenuto sperimentale,<br />
osservativo e operativo, rimandando alla parte B<br />
un’analisi più astratta e teorica della costituzione<br />
<strong>in</strong>terna degli atomi e delle molecole.<br />
Nel primo approccio alla discipl<strong>in</strong>a è importante<br />
valorizzare gli aspetti metodologici e aver cura di<br />
abituare gli studenti a utilizzare le rubriche presenti<br />
nel testo (esercizi guidati, aree di verifica, immag<strong>in</strong>i<br />
guidate, riferimenti ai materiali multimediali,<br />
esperimenti filmati e così via) <strong>in</strong> modo che impar<strong>in</strong>o<br />
un po’ per volta anche a farne un uso autonomo.<br />
prerequisiti<br />
ÿ conoscere le nozioni basilari di aritmetica e algebra<br />
ÿ sapere che cosa sono le forze, l’energia, la massa<br />
ÿ sapere costruire e leggere tabelle e grafici<br />
ÿ<br />
ÿ<br />
conoscere le pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche della materia<br />
conoscere le proprietà che dist<strong>in</strong>guono solidi, liquidi<br />
e gas<br />
si tratta di conoscenze che i ragazzi/e dovrebbero avere acquisito nel precedente ciclo di studio.<br />
m<strong>in</strong>itest per la verifica dei prerequisiti<br />
1. Se ab = kcd:<br />
a c = ab − kd<br />
c c = abkcd<br />
4. Osserva il grafico della figura; quale affermazione<br />
non è corretta?<br />
4<br />
ab<br />
kd<br />
b c = d c =<br />
kd<br />
ab<br />
2. Scegli l’affermazione corretta.<br />
a il calore è una forma di energia<br />
b il calore passa spontaneamente da un corpo<br />
freddo a uno più caldo<br />
c il calore è una forza<br />
d calore e temperatura sono la stessa cosa<br />
3. Scegli il completamento corretto. La massa è:<br />
a una misura della forza che attrae i corpi verso<br />
la Terra<br />
b una misura dell’energia termica che si libera<br />
quando un corpo cade<br />
c una proprietà che caratterizza solidi e liquidi,<br />
ma non i gas<br />
d una proprietà legata alla quantità di materia<br />
che costituisce un corpo<br />
Euro<br />
2,50<br />
2,00<br />
1,50<br />
1,00<br />
0,50<br />
0<br />
5 10 15 20 25 30 35 40<br />
Gomma da masticare<br />
a la spesa per le gomme da masticare aumenta<br />
al crescere del numero di gomme acquistate<br />
b il grafico rappresenta una retta<br />
c 10 gomme da masticare costano circa 1,00 euro<br />
d l’unità di misura della grandezza riportata<br />
<strong>in</strong> ascisse è l’euro (€)
INDICAZIONI PER LA DIDATTICA<br />
A<br />
unità parte<br />
5. Scegli l’affermazione corretta.<br />
a le particelle che costituiscono liquidi e solidi<br />
sono immobili<br />
b il moto delle particelle che costituiscono<br />
la materia diventa più caotico man mano<br />
che dim<strong>in</strong>uisce la temperatura<br />
c <strong>in</strong> un liquido le particelle si muovono più<br />
liberamente che <strong>in</strong> un solido<br />
d solidi e liquidi non sono costituiti da particelle<br />
INDICAZIONI PER LA DIDATTICA<br />
ÿ S<strong>in</strong> dall’unità 1 vengono proposti i primi Esercizi<br />
guidati. Questi particolari esercizi svolti sono<br />
costruiti <strong>in</strong> modo che lo studente possa “scoprire”<br />
passo passo la soluzione. A questo scopo, <strong>in</strong> fondo<br />
a ogni volume sono forniti dei “cartonc<strong>in</strong>i”<br />
che possono essere ritagliati e usati per coprire<br />
ogni step della risoluzione, come <strong>in</strong>dicato<br />
graficamente; ovviamente, basta un qualsiasi<br />
foglio di carta per coprire la risoluzione man<br />
mano che si procede.<br />
ÿ<br />
7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
ÿ<br />
L’unità 1 ha un taglio operativo. Per sviluppare<br />
le abilità di calcolo sono proposti molti esercizi<br />
di applicazione, ma può essere utile costruirne<br />
altri con la classe o, se possibile, sfruttare<br />
le attività di laboratorio per applicare la abilità<br />
<strong>in</strong> situazioni concrete. Si può assegnare alla<br />
classe il compito di trovare grandezze del tipo<br />
QUANTI IN UNO utili nella vita quotidiana;<br />
gli studenti possono proporre semplici problemi<br />
da risolvere con queste espressioni (cucchiai<br />
da zucchero/tazza, euro/gelato e così via).<br />
Si può organizzare un lavoro di “scambio<br />
di QUANTI IN UNO” a coppie o <strong>in</strong> piccoli gruppi.<br />
Lo stesso tipo di lavoro cooperativo può<br />
essere mirato all’applicazione del concetto<br />
di proporzionalità.<br />
Per sviluppare le abilità di calcolo può essere<br />
utile abituare gli studenti a prevedere<br />
il risultato (perlomeno l’ord<strong>in</strong>e di grandezza)<br />
senza fare uso della calcolatrice.<br />
La struttura dell’atomo viene successivamente<br />
ripresa nell’unità 8 della parte B. Le moderne<br />
teorie atomiche richiedono capacità di<br />
astrazione, perciò suggeriamo di com<strong>in</strong>ciare<br />
con un approccio più “osservativo” della<br />
ÿ<br />
ÿ<br />
ÿ<br />
materia (unità 2) e con una prima descrizione<br />
delle caratteristiche dell’atomo (unità 3), senza<br />
prendere <strong>in</strong> considerazione livelli energetici<br />
e orbitali. Lo scopo è quello di fornire<br />
le conoscenze necessarie all’<strong>in</strong>troduzione<br />
della mole e dei calcoli collegati.<br />
Anche la tavola periodica e la periodicità<br />
(unità 3) sono successivamente riprese nell’unità<br />
8 della parte B. Si può portare avanti un lavoro<br />
di approfondimento sugli elementi, da assegnare<br />
a casa o svolgere a scuola con un lavoro<br />
di ricerca <strong>in</strong> Internet, magari con l’obiettivo<br />
di costruire una tavola periodica<br />
“personalizzata” della classe.<br />
Nei calcoli stechiometrici, impostare ogni<br />
volta il PERCORSO – come viene <strong>in</strong>segnato<br />
nell’unità 4 – per certi studenti può risultare<br />
un appesantimento <strong>in</strong>vece che una facilitazione.<br />
Ovviamente il docente potrà <strong>in</strong>sistere sullo<br />
svolgimento dei passaggi descritti oppure<br />
adottare e <strong>in</strong>coraggiare soluzioni più libere<br />
nei casi <strong>in</strong> cui si rischi di complicare<br />
<strong>in</strong>utilmente un approccio più <strong>in</strong>tuitivo.<br />
Si suggerisce <strong>in</strong> ogni caso di <strong>in</strong>sistere<br />
sull’utilità di pianificare la risoluzione prima di<br />
com<strong>in</strong>ciare a svolgere un problema. È frequente<br />
che gli studenti alle prime armi davanti a un<br />
problema com<strong>in</strong>c<strong>in</strong>o subito a calcolare la massa<br />
molecolare di tutte le sostanze citate, anche<br />
quando è del tutto <strong>in</strong>utile.<br />
Si è scelto di raccogliere tutti i numerosi<br />
temi relativi ai gas nell’unità 6, per darne<br />
una visione unitaria. Però, se si preferisce<br />
“diluire” l’argomento <strong>in</strong> più fasi, per non<br />
rimanere bloccati troppo a lungo sui gas e per<br />
svolgere prima dell’atomo una più consistente<br />
descrizione della materia che comprenda anche<br />
le proprietà dei gas, si possono svolgere le<br />
lezioni dalla 6.1 (Il comportamento dei gas) alla<br />
6.5 (La legge comb<strong>in</strong>ata dei gas) prima dell’unità 3<br />
sull’atomo. Le lezioni successive, dalla 6.6<br />
alla 6.8, devono <strong>in</strong>vece essere svolte senz’altro<br />
dopo l’unità 5, perché richiedono la conoscenza<br />
della mole e dei calcoli stechiometrici.<br />
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA E VERIFICA<br />
5
PER IL DOCENTE<br />
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
3 IL MODELLO NUCLEARE DELL’ATOMO<br />
Gli obiettivi<br />
SAPERE<br />
LEZIONE 3.1<br />
LEZIONE 3.2<br />
LEZIONE 3.3<br />
SAPER FARE<br />
ESERCIZIO GUIDATO 3.1<br />
ESERCIZIO GUIDATO 3.3<br />
IMMAGINI PER IMPARARE 3.11<br />
esporre la teoria atomica di Dalton<br />
conoscere la legge delle proporzioni multiple<br />
conoscere il nome e le caratteristiche delle tre pr<strong>in</strong>cipali particelle subatomiche<br />
descrivere il modello nucleare dell’atomo<br />
def<strong>in</strong>ire il numero atomico, il numero di massa e l’unità di massa atomica<br />
spiegare che cosa sono gli isotopi di un elemento e <strong>in</strong> che cosa differiscono tra loro<br />
spiegare che cos’è la massa atomica<br />
spiegare che cos’è la tavola periodica degli elementi e descrivere com’è organizzata<br />
collegare nome e simbolo di un elemento, numero di massa, numero di protoni, elettroni<br />
e neutroni e simbolo di un isotopo<br />
utilizzare la tavola periodica per ricavare <strong>in</strong>formazioni sugli elementi chimici<br />
<strong>in</strong>dividuare nella tavola periodica: gruppi, periodi, elementi dei gruppi pr<strong>in</strong>cipali, elementi<br />
di transizione, metalli e non metalli<br />
Materiali e strumenti<br />
libro dello studente<br />
Le lezioni Chimica <strong>in</strong> azione | il Micronauta Un CD come tutor<br />
3.1 Atomo e particelle subatomiche<br />
3.2 L’atomo nucleare e la sua massa Esperimento filmato<br />
La massa atomica del neon<br />
Approfondimento<br />
L’esperimento di Rutherford<br />
Problema assistito<br />
• L’esperimento di Rutherford<br />
• Numeri atomici e numeri di massa<br />
3.3 La tavola periodica degli elementi Scheda di chimica animata<br />
Comportamento periodico<br />
Guida per l’<strong>in</strong>segnante<br />
In laboratorio<br />
Test di verifica <strong>in</strong>sieme alle unità 4, 5 > p. 9<br />
Scheda di recupero <strong>in</strong>sieme alle unità 4, 5 > p. 14<br />
Take a test on Unit 3 > p. 25<br />
6
PER IL DOCENTE<br />
A TABELLE PER LA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA<br />
unità<br />
4 LA MASSA DELLE MOLECOLE E LE MOLI<br />
Gli obiettivi<br />
SAPERE<br />
LEZIONE 4.1<br />
LEZIONE 4.2<br />
LEZIONE 4.3<br />
SAPER FARE<br />
ESERCIZIO GUIDATO 4.1<br />
IMMAGINI PER IMPARARE 4.3<br />
ESERCIZIO GUIDATO 4.2, 4.3, 4.4<br />
IMMAGINI PER IMPARARE 4.7<br />
ESERCIZIO GUIDATO 4.5, 4.6, 4.7, 4.8<br />
ESERCIZIO GUIDATO 4.9, 4.10<br />
ESERCIZIO GUIDATO 4.11<br />
IMMAGINI PER IMPARARE 4.11<br />
ESERCIZIO GUIDATO 4.12, 4.13<br />
spiegare che cosa sono la massa molecolare e la massa formula<br />
spiegare che cos’è la mole<br />
def<strong>in</strong>ire il numero di Avogadro<br />
spiegare che cos’è la massa molare<br />
spiegare che cos’è la composizione percentuale di un composto<br />
conoscere la differenza tra formula empirica (o formula m<strong>in</strong>ima) e formula molecolare<br />
<strong>in</strong>terpretare le formule chimiche<br />
calcolare la massa molecolare, o la massa formula, e la massa molare di un composto<br />
di cui si conosce la formula<br />
effettuare calcoli per collegare massa, numero di moli e numero di particelle<br />
utilizzare nei calcoli la composizione percentuale<br />
calcolare i grammi di un elemento <strong>in</strong> un composto<br />
ricavare la formula di un composto dai dati sperimentali<br />
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA E VERIFICA<br />
Materiali e strumenti<br />
libro dello studente<br />
Le lezioni<br />
4.1 Formule e massa molecolare<br />
4.2 La mole: una misura della<br />
quantità di materia<br />
4.3 Le quantità degli elementi<br />
nei composti<br />
Chimica <strong>in</strong> azione | il Micronauta Un CD come tutor<br />
M<strong>in</strong>ilab<br />
Quanto è grande una mole<br />
Chimica ovunque<br />
Dieta e percentuali<br />
Esperimento filmato<br />
La percentuale di acqua di idratazione<br />
nel cloruro di bario idrato<br />
Scheda di chimica animata<br />
La mole<br />
Problema assistito<br />
• Dagli atomi alle moli e viceversa<br />
• Determ<strong>in</strong>are la massa molare<br />
• Calcolare la massa di un elemento dalle moli<br />
• Calcolare le moli di un elemento dalla massa<br />
• Calcolare le moli di un composto dalla massa e viceversa<br />
Problema assistito<br />
• Calcolare la composizione percentuale<br />
• Relazione tra massa, moli e particelle<br />
• Determ<strong>in</strong>are le formule empiriche<br />
• Determ<strong>in</strong>are le formule molecolari<br />
Guida per l’<strong>in</strong>segnante<br />
Test di verifica <strong>in</strong>sieme alle unità 3, 5 > p. 9<br />
Scheda di recupero <strong>in</strong>sieme alle unità 3, 5 > p. 14<br />
Per preparare la verifica > p. 29<br />
In laboratorio<br />
LAB 4 La percentuale di ossigeno nel clorato di potassio<br />
LAB 5 La formula empirica di un composto<br />
7
PER IL DOCENTE<br />
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
5 REAZIONI ED EQUAZIONI CHIMICHE<br />
Gli obiettivi<br />
SAPERE<br />
LEZIONE 5.1<br />
SAPER FARE<br />
LEZIONE 5.1<br />
ESERCIZIO GUIDATO 5.1<br />
IMMAGINI PER IMPARARE 5.6, 5.8<br />
ESERCIZIO GUIDATO 5.2, 5.3, 5.4,<br />
5.5, 5.6<br />
illustrare le pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche delle reazioni chimiche<br />
dist<strong>in</strong>guere l’aspetto qualitativo e quantitativo delle equazioni chimiche<br />
spiegare il significato di un’equazione bilanciata dal punto di vista macroscopico, molare e particellare<br />
bilanciare per tentativi una reazione chimica<br />
svolgere problemi di stechiometria con le particelle, con le moli e con i grammi, senza e con agente<br />
limitante<br />
Materiali e strumenti<br />
libro dello studente<br />
Le lezioni Chimica <strong>in</strong> azione | il Micronauta Un CD come tutor<br />
5.1 Reazioni: dagli <strong>in</strong>dizi alle<br />
equazioni<br />
5.2 Calcoli con le moli nelle<br />
equazioni chimiche<br />
5.3 Calcoli con le masse nelle<br />
equazioni chimiche<br />
M<strong>in</strong>ilab<br />
Reazioni e… costruzioni modulari<br />
Il Micronauta<br />
La combustione del metano<br />
Chimica ovunque<br />
La stechiometria del CO 2 nei gas di scarico<br />
delle automobili<br />
Chimica ovunque<br />
Dieta e percentuali<br />
Esperimento filmato<br />
La percentuale di acqua di idratazione<br />
nel cloruro di bario idrato<br />
5.4 Il reagente limitante Esperimento filmato<br />
La reazione tra z<strong>in</strong>co e acido cloridrico<br />
Scheda di chimica animata<br />
• Equazioni chimiche<br />
• La mole<br />
• Reazioni chimiche sulla nanoscala<br />
• La legge di conservazione della massa<br />
• Bilanciare le equazioni chimiche<br />
Problema assistito<br />
Bilanciare le equazioni chimiche<br />
Scheda di chimica animata<br />
Relazioni di massa nelle reazioni chimiche<br />
Problema assistito<br />
La resa percentuale<br />
Scheda di chimica animata<br />
• Reazioni controllate dalla quantità di reagente (1)<br />
• Reazioni controllate dalla quantità di reagente (2)<br />
Problema assistito<br />
Reagenti limitanti<br />
Guida per l’<strong>in</strong>segnante<br />
Test di verifica <strong>in</strong>sieme alle unità 3, 4 > p. 9<br />
Scheda di recupero <strong>in</strong>sieme alle unità 3, 4 > p. 14<br />
In laboratorio<br />
LAB 6 Tipi di reazioni chimiche<br />
LAB 7 Rapporto molare <strong>in</strong> una reazione chimica<br />
8
TEST DI VERIFICA unità 3 | 4 | 5<br />
A<br />
3<br />
4<br />
5<br />
unità<br />
parte<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
ó Modello nucleare dell’atomo<br />
e tavola periodica<br />
ó Moli ed equazioni chimiche<br />
Quesiti e problemi<br />
per ogni esercizio 6 punti <strong>in</strong> totale per la risposta del tutto<br />
corretta [max 30 punti]<br />
c] Completa la seguente tabella.<br />
2 punti per la risposta completa; togliere 0,5 punti per ogni<br />
risposta sbagliata o casella lasciata vuota<br />
Nome<br />
Elemento<br />
Simbolo<br />
Isotopo<br />
Numero<br />
atomico<br />
Numero<br />
di massa<br />
Numero<br />
di protoni<br />
Numero<br />
di neutroni<br />
.................<br />
19<br />
9 F ............... ............... 9 .......................<br />
ossigeno ............... ............... 16 ................. 8<br />
sodio ............... 11 23 ................. .......................<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
Riconoscere le particelle subatomiche, le loro<br />
caratteristiche e gli isotopi; utilizzare<br />
correttamente numero atomico e numero di massa<br />
1. La figura rappresenta il modello planetario dell’atomo di<br />
Rutherford. Pur trattandosi di un modello approssimato<br />
e non più utilizzato, può servire comunque da<br />
riferimento per descrivere le particelle subatomiche.<br />
Osserva la figura e rispondi alle seguenti domande.<br />
circa 10 –10 m<br />
regione occupata<br />
dagli elettroni<br />
circa 10 –15 m<br />
a] Descrivi le particelle subatomiche presenti nella figura<br />
<strong>in</strong> term<strong>in</strong>i di posizione nel modello, carica e dimensioni<br />
(approssimative) espresse <strong>in</strong> unità di massa atomica (u).<br />
.............................................................................................................................<br />
.......................................................................................................... [2 PUNTI]<br />
b] In natura esistono atomi di ossigeno con numero di<br />
massa 16, 17 e 18. Che cosa hanno <strong>in</strong> comune e che cosa<br />
hanno di diverso questi atomi?<br />
Hanno <strong>in</strong> comune .....................................................................................<br />
hanno di diverso ..................................................................... [1 PUNTO]<br />
Come sono detti questi diversi atomi dell’ossigeno?<br />
...................................................................................................... [0,5 PUNTI]<br />
Come viene calcolato il valore tabulato per la massa<br />
atomica dell’ossigeno, <strong>in</strong> modo da tenere conto della<br />
presenza <strong>in</strong> natura dei suoi diversi tipi di atomo?<br />
...........................................................................................................................<br />
...................................................................................................... [0,5 PUNTI]<br />
Def<strong>in</strong>ire e calcolare massa molecolare e massa<br />
molare; trasformare tra loro numero<br />
di particelle, moli e massa <strong>in</strong> grammi<br />
2. L’azoto, l’idrogeno e l’ossigeno si comb<strong>in</strong>ano per<br />
dare composti con caratteristiche chimiche e fisiche<br />
diverse. Tra questi vi sono: l’ammoniaca (NH 3 ),<br />
il diossido di azoto (NO 2 ) e l’acido nitrico (HNO 3 ).<br />
La massa atomica (espressa <strong>in</strong> unità di massa<br />
atomica, u) di ciascun elemento è:<br />
H 1,008 · N 14,01 · O 16,00<br />
a] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
Calcola la massa molecolare e la massa molare<br />
dei tre composti.<br />
ammoniaca, NH 3 .......................................................................................<br />
diossido di azoto, NO 2 .........................................................................<br />
acido nitrico, HNO 3 .............................................................. [1 PUNTO]<br />
Che differenza c’è tra massa molecolare e massa<br />
molare?<br />
………………………………………………........................……………………….......................…..<br />
.......................................................................................................... [1 PUNTO]<br />
b] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
A quanti grammi corrispondono 2,00 mol<br />
di ciascuno dei tre composti?<br />
NH 3 ………………………………………………........................………………..................………<br />
NO 2 ………………………………………………………………………….......................................<br />
HNO 3 ………………………………………………………………………….................. [2 PUNTI]<br />
PER IL DOCENTE<br />
9
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Test di verifica unità 3 | 4 | 5<br />
c] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
Quante molecole sono contenute <strong>in</strong> 4,00 mol<br />
di ciascuno dei tre composti?<br />
NH 3 ...................................................................................................................<br />
NO 2 ..................................................................................................................<br />
HNO 3 ............................................................................................. [2 PUNTI]<br />
d] Lo ione calcio forma con lo ione fosfato un composto<br />
di formula Ca 3 (PO 4 ) 2 . Quanti atomi di ciascun<br />
elemento sono presenti <strong>in</strong> una unità formula<br />
di fosfato di calcio?<br />
......................................................................................................... [1 PUNTO]<br />
Conoscere il significato delle formule<br />
e utilizzarle nei calcoli<br />
Bilanciare le equazioni chimiche<br />
e utilizzarle nei calcoli stechiometrici<br />
3. Nella figura è rappresentato un cristallo di fluoruro di<br />
calcio con la sua composizione percentuale; le masse<br />
molari (u) sono: Ca 40,08; F 19,00. Osserva la figura e<br />
rispondi alle domande.<br />
4. Il propano, C 3 H 8 , e l’alcol etilico, C 2 H 5 OH, danno con<br />
l’ossigeno reazioni di combustione che producono<br />
diossido di carbonio, CO 2 , e acqua:<br />
C 3 H 8 + O 2 → CO 2 + H 2 O<br />
C 2 H 5 OH + O 2 → CO 2 + H 2<br />
a] Bilancia le due reazioni.<br />
Ca<br />
F<br />
.............................................................................................................................<br />
...................................................................................................... [1,5 PUNTI]<br />
PER IL DOCENTE<br />
10<br />
a] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
Qual è la formula empirica del fluoruro di calcio?<br />
Esegui il calcolo a partire dalla sua composizione<br />
percentuale.<br />
. .......................................................................................................... [2 PUNTI]<br />
b] La formula empirica che hai calcolato può<br />
corrispondere all’unità formula del fluoruro di calcio?<br />
Motiva la tua risposta.<br />
...................................................................................................... [0,5 PUNTI]<br />
perché .............................................................................................................<br />
c] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
......................................................................................................... [1 PUNTO]<br />
Utilizzando la formula empirica che hai ottenuto,<br />
1 2 3<br />
calcola quante moli di fluoruro di calcio ci sono<br />
<strong>in</strong> 8,05 g di composto.<br />
. ....................................................................................................... [1,5 PUNTI]<br />
b] Nella prima equazione chimica, se si parte da 1 mol di<br />
propano e da 1 mol di ossigeno, quale dei due reagenti<br />
si comporta da reagente limitante?<br />
......................................................................................................... [1 PUNTO]<br />
c] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
Se si hanno a disposizione 1 mol di propano<br />
e 1 mol di alcol etilico e, per ciascuna delle due<br />
reazioni, solo 3 mol di ossigeno, quale delle due<br />
reazioni avverrà completamente: la prima o la<br />
seconda? E quale solo <strong>in</strong> maniera parziale? In queste<br />
condizioni, si formeranno più moli di diossido<br />
di carbonio nella prima o nella seconda reazione?<br />
Motiva la risposta, svolgendo se necessario i relativi<br />
calcoli.<br />
Avverrà completamente la .................................................................<br />
reazione, mentre avverrà solo <strong>in</strong> maniera parziale la<br />
........................................................................... reazione. [0,5 PUNTI]<br />
Si formeranno più moli di diossido di carbonio nella<br />
......................................... reazione, perché .........................................….<br />
....................................................................................................... [1,5 PUNTI]<br />
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Test di verifica unità 3 | 4 | 5<br />
A<br />
3<br />
4<br />
5<br />
unità<br />
parte<br />
d] 7 8 9<br />
4 5 6<br />
1 2 3<br />
Quanti grammi di acqua si formeranno a partire<br />
da 11,5 g di alcol etilico, sapendo che la massa<br />
molare degli elementi è: C 12,01 g/mol; O 16,00 g/mol;<br />
H 1,008 g/mol?<br />
....................................................................................................... [1,5 PUNTI]<br />
di protoni, ma numero di protoni diverso da quelli<br />
degli altri gruppi<br />
e nelle reazioni chimiche gli atomi si ricomb<strong>in</strong>ano<br />
tra loro normalmente <strong>in</strong> rapporti espressi<br />
da numeri piccoli e <strong>in</strong>teri<br />
Conoscere e utilizzare i term<strong>in</strong>i, le def<strong>in</strong>izioni,<br />
i concetti chiave relativi a modello nucleare, tavola<br />
periodica, mole ed equazioni chimiche<br />
2. Quale delle seguenti affermazioni, relative agli atomi,<br />
non è corretta?<br />
a elettroni, protoni e neutroni sono particelle<br />
subatomiche elettricamente cariche<br />
b le masse del protone e del neutrone sono molto<br />
simili tra loro e corrispondono a circa 1 u<br />
c tutta la carica positiva dell’atomo e quasi tutta<br />
la sua massa sono concentrate nel nucleo<br />
d l’elettrone è una particella con carica negativa<br />
e con massa molto m<strong>in</strong>ore di quella del protone<br />
e gli atomi sono elettricamente neutri<br />
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5. Vero o falso?<br />
per ogni risposta esatta 1 punto; per ogni risposta sbagliata<br />
–0,5 punti; per ogni risposta non data 0 punti [max 6 punti]<br />
a. Secondo la teoria atomica di Dalton, gli atomi<br />
di un elemento sono diversi da quelli di qualunque<br />
altro elemento.<br />
v f<br />
b. Nella tavola periodica i metalli si trovano a destra<br />
e i non metalli a s<strong>in</strong>istra.<br />
v f<br />
c. Una mole è una quantità di una qualunque sostanza<br />
che contiene lo stesso numero di unità quanti sono<br />
gli atomi presenti <strong>in</strong> 6,02 × 10 23 g di carbonio. v f<br />
d. Il numero di Avogadro (N) è il numero di unità<br />
presenti <strong>in</strong> una mole di qualsiasi sostanza. v f<br />
e. Per bilanciare un’equazione chimica è spesso necessario<br />
aggiungere qualche specie chimica, reale o <strong>in</strong>ventata,<br />
da una parte o dall’altra dell’equazione.<br />
v f<br />
f. Nella tavola periodica le righe corrispondono<br />
ai gruppi e le colonne ai periodi.<br />
v f<br />
Domande a risposta multipla<br />
Barra con una crocetta il completamento o la risposta<br />
corretta.<br />
per ogni risposta esatta 2 punti; per ogni risposta sbagliata<br />
–1 punto; per ogni risposta non data 0 punti<br />
[max 30 punti]; [m<strong>in</strong> –15 punti]<br />
1. Quale delle seguenti affermazioni non è corretta?<br />
Secondo la teoria atomica di Dalton:<br />
a ciascun elemento è costituito da m<strong>in</strong>uscole<br />
particelle dist<strong>in</strong>te chiamate atomi<br />
b gli atomi sono entità <strong>in</strong>divisibili e non possono<br />
essere né creati né distrutti<br />
c tutti gli atomi di uno stesso elemento sono<br />
identici tra loro<br />
d gli atomi degli elementi di uno stesso gruppo<br />
della tavola periodica hanno lo stesso numero<br />
3. Il numero di massa di un atomo è 27; il numero<br />
atomico è 13; i neutroni contenuti nel nucleo sono:<br />
a 8 b 13 c 40 d 20 e 14<br />
(dalla prova di ammissione al corso di laurea di Medic<strong>in</strong>a<br />
e Chirurgia, 2000)<br />
4. Gli isotopi 56 e 58 del ferro differiscono <strong>in</strong> quanto:<br />
a l’isotopo 58 possiede due elettroni <strong>in</strong> più rispetto<br />
all’isotopo 56<br />
b l’isotopo 58 possiede due protoni <strong>in</strong> più rispetto<br />
all’isotopo 56<br />
c l’isotopo 58 possiede due neutroni <strong>in</strong> più rispetto<br />
all’isotopo 56<br />
d l’isotopo 56 possiede due elettroni <strong>in</strong> meno<br />
rispetto all’isotopo 58<br />
e l’isotopo 56 possiede due protoni <strong>in</strong> meno rispetto<br />
all’isotopo 58<br />
(dalla prova di ammissione al corso di laurea di Odontoiatria<br />
e Protesi Dentaria, 2005)<br />
5. Quale delle seguenti affermazioni, relative alla tavola<br />
periodica degli elementi, non è corretta?<br />
a le caselle della tavola periodica sono ord<strong>in</strong>ate<br />
<strong>in</strong> righe orizzontali che si chiamano periodi<br />
b la posizione di un elemento nella tavola periodica<br />
viene <strong>in</strong>dividuata dai numeri del suo gruppo<br />
e del suo periodo<br />
c la l<strong>in</strong>ea spezzata che divide diagonalmente<br />
la tavola periodica separa i metalli (a s<strong>in</strong>istra)<br />
dai non metalli (a destra)<br />
d i periodi della tavola periodica sono tutti della<br />
stessa lunghezza e ciascuno contiene 8 elementi<br />
e gli elementi con proprietà simili occupano<br />
le colonne verticali, che sono chiamate gruppi<br />
o famiglie chimiche<br />
PER IL DOCENTE<br />
11
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Test di verifica unità 3 | 4 | 5<br />
6. Quanti atomi di carbonio sono presenti<br />
rispettivamente <strong>in</strong> una unità formula di K 2 CO 3<br />
e <strong>in</strong> una unità formula di Al 2 (C 2 O 4 ) 3 ?<br />
a 1 atomo di carbonio nella prima e 2 atomi<br />
di carbonio nella seconda<br />
b 3 atomi di carbonio nella prima e 3 atomi<br />
di carbonio nella seconda<br />
c 1 atomo di carbonio nella prima e 6 atomi<br />
di carbonio nella seconda<br />
d 3 atomi di carbonio nella prima e 6 atomi<br />
di carbonio nella seconda<br />
e 1 atomo di carbonio nella prima e 4 atomi<br />
di carbonio nella seconda<br />
c serve una mole di acqua per far reagire una mole<br />
di rubidio<br />
d per ogni mole di acqua si forma una mole di RbOH<br />
e le moli di idrogeno che si formano sono la metà<br />
delle moli di RbOH<br />
12. Per bilanciare correttamente la reazione:<br />
2 N 2 H 4 + N 2 O 4 → N 2 + H 2 O<br />
occorre:<br />
a aggiungere un 2 davanti a N 2 e un 2 davanti ad H 2 O<br />
b aggiungere un 2 davanti a N 2 O 4 , un 3 davanti a N 2<br />
e un 4 davanti ad H 2 O<br />
c aggiungere un 3 davanti a N 2 e un 4 davanti ad H 2 O<br />
PER IL DOCENTE<br />
12<br />
7. L’acetone, C 3 H 6 O, è un composto molecolare. Sapendo<br />
che le masse molari degli elementi sono:<br />
C 12,01 g/mol · O 16,00 g/mol · H 1,008 g/mol<br />
quale dei seguenti valori rappresenta correttamente<br />
la massa molare dell’acetone?<br />
a 111,0 g/mol c 87,0 g/mol e 90,08 g/mol<br />
b 29,0 g/mol d 58,08 g/mol<br />
8. Qual è il numero di moli corrispondente a 468 g<br />
di carbonato di allum<strong>in</strong>io, Al 2 (CO 3 ) 3 ?<br />
(massa molare, g/mol: Al = 26,98; O = 16,00; C = 12,01)<br />
a 234 mol c 0,50 mol e 1,37 mol<br />
b 2,00 mol d 2,23 mol<br />
9. Rispondi alla seguente domanda senza utilizzare<br />
la calcolatrice: quante molecole ci sono <strong>in</strong> 2,00 mol<br />
di diossido di carbonio, CO 2 ?<br />
a 3,32 × 10 22 molecole<br />
b 6,02 × 10 21 molecole<br />
c 1,20 × 10 22 molecole<br />
d 12,04 × 10 -23 molecole<br />
e 1,20 × 10 24 molecole<br />
10. Quale tra le formule seguenti può essere considerata<br />
una formula empirica?<br />
a B 2 H 6<br />
c C 6 H 4 N 2 O 4<br />
e N 2 O 4<br />
b H 2 C 2 O 4 d K 2 S 2 O 3<br />
11. Quale delle affermazioni relative alla seguente<br />
reazione non è corretta?<br />
2 Rb(s) + 2 H 2 O(l) → 2 RbOH(aq) + H 2 (g)<br />
Quando si fa reagire del rubidio metallico con acqua:<br />
a per ogni mole di H 2 O che reagisce si produce<br />
una mole di H 2<br />
b per ogni mole di rubidio solido si forma mezza<br />
mole di idrogeno gassoso<br />
d aggiungere un 2 davanti a N 2 O 4 , un 4 davanti a N 2<br />
e un 4 davanti ad H 2 O<br />
e aggiungere un 3 davanti a N 2 e un 6 davanti ad H 2 O<br />
13. La seguente equazione chimica si riferisce alla<br />
reazione di s<strong>in</strong>tesi dell’urea, un composto usato come<br />
fertilizzante, a partire dall’ammoniaca:<br />
2 NH 3 (g) + CO 2 (g) → CO(NH 2 ) 2 (s) + H 2 O(l)<br />
Quante moli di urea si formano a partire da 180 moli<br />
di NH 3 che reagiscono completamente?<br />
a 360 mol c 90 mol e 30 mol<br />
b 180 mol d 60 mol<br />
14. Se nella seguente reazione bilanciata:<br />
3 PbO(s) + 2 NH 3 (g) → 3 Pb(s) + N 2 (g) + 3 H 2 O(l)<br />
si formano 2,40 mol di Pb, quale delle seguenti<br />
affermazioni non è corretta?<br />
a si consumano 2,40 mol di PbO<br />
b si consumano 1,20 mol di NH 3<br />
c si formano 0,80 mol di N 2<br />
d si forma lo stesso numero di moli di acqua<br />
di quanto PbO si consuma<br />
e si formano 2,40 mol di acqua<br />
15. Nella reazione tra sodio metallico e cloro gassoso,<br />
si forma cloruro di sodio secondo la reazione:<br />
2 Na + Cl 2 → 2 NaCl<br />
Se si <strong>in</strong>troducono 0,36 mol di Na <strong>in</strong> una beuta<br />
che contiene 0,24 mol di Cl 2 , quante moli di NaCl<br />
si ottengono se il reagente limitante si consuma<br />
completamente?<br />
a 0,24 mol c 0,18 mol e 0,36 mol<br />
b 0,48 mol d 0,30 mol<br />
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RISPOSTE e griglia di valutazione<br />
Quesiti e problemi<br />
per ogni esercizio 6 punti <strong>in</strong> totale per la risposta del tutto<br />
corretta [max 30 punti]<br />
1. a] Nel nucleo, al centro del modello, vi sono protoni<br />
(carica +1) e neutroni (privi di carica), la cui massa<br />
è all’<strong>in</strong>circa di 1 u; <strong>in</strong> questo modello “planetario”<br />
dell’atomo, attorno al nucleo ruotano gli elettroni,<br />
con carica negativa (−1) e massa pari a 1/1836 della<br />
massa del protone [2 PUNTI].<br />
b] Hanno <strong>in</strong> comune il numero di massa, cioè il numero<br />
di protoni, mentre hanno un diverso numero di<br />
neutroni [1 PUNTO]. Questi diversi atomi sono isotopi [0,5<br />
PUNTI]. La massa atomica dell’ossigeno si calcola facendo<br />
la media pesata delle masse di tutti i suoi isotopi; ogni<br />
isotopo viene dunque considerato <strong>in</strong> base alla sua<br />
abbondanza percentuale <strong>in</strong> natura [0,5 PUNTI].<br />
c] [2 PUNTI]<br />
Risposte test di verifica unità 3 | 4 | 5<br />
d] 11,5 g di alcol etilico corrispondono a 0,250 mol;<br />
si formeranno qu<strong>in</strong>di 0,750 mol di acqua, che<br />
corrispondono a 13,5 g [1,5 PUNTI].<br />
5. a. V; b. F; c. F; d. V; e. F; f. F<br />
Domande a risposta multipla<br />
per ogni risposta esatta<br />
per ogni risposta sbagliata<br />
per ogni risposta non data<br />
1. D 2. A 3. E 4. C 5. D<br />
6. C 7. D 8. B 9. E 10. D<br />
11. A 12. C 13. C 14. B 15. E<br />
A<br />
3<br />
4<br />
5<br />
unità<br />
2 punti<br />
–1 punto<br />
0 punti<br />
parte<br />
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Nome<br />
Elemento<br />
Simbolo<br />
Isotopo<br />
Numero<br />
atomico<br />
Numero<br />
di massa<br />
Numero<br />
di protoni<br />
fl uoro<br />
19<br />
9 F 9 19 9 10<br />
ossigeno<br />
16<br />
8 O 8 16 8 8<br />
sodio<br />
23<br />
11 Na 11 23 11 12<br />
Numero<br />
di neutroni<br />
2. a] NH 3 17,03 u, NO 2 46,01 u, HNO 3 63,02 u [1 PUNTO]; la<br />
massa molecolare di una sostanza è la massa media<br />
delle sue molecole espressa <strong>in</strong> unità di massa atomica,<br />
mentre la massa molare è la massa di una mole di<br />
sostanza espressa <strong>in</strong> grammi; per qualunque sostanza<br />
la massa molare espressa <strong>in</strong> g/mol è numericamente<br />
uguale alla massa atomica o molecolare espressa <strong>in</strong> u<br />
[1 PUNTO].<br />
b] NH 3 34,1 g; NO 2 92,0 g; HNO 3 126 g [2 PUNTI]<br />
c] In tutti e tre i casi vi sono 2,41 × 10 24 molecole [2 PUNTI].<br />
3. a] La formula empirica è CaF 2 [2 PUNTI].<br />
b] Sì, può corrispondere [0,5 PUNTI], perché i coefficienti<br />
di Ca e F sono fra loro numeri primi [1 PUNTO].<br />
c] 0,103 mol [1,5 PUNTI]<br />
d] In una unità formula sono presenti 3 atomi di<br />
calcio, 2 atomi di fosforo e 8 atomi di ossigeno [1 PUNTO].<br />
4. a] C 3 H 8 + 5 O 2 → 3 CO 2 + 4 H 2 O;<br />
C 2 H 5 OH + 3 O 2 → 2 CO 2 + 3 H 2 O [1,5 PUNTI]<br />
b] L’ossigeno si comporta da reagente limitante [1 PUNTO].<br />
c] Avverrà completamente solo la seconda reazione,<br />
quella dell’alcol etilico, mentre la prima, quella del<br />
propano, avverrà solo <strong>in</strong> maniera parziale [0,5 PUNTI];<br />
<strong>in</strong> queste condizioni si formeranno più moli di CO 2<br />
nella seconda; <strong>in</strong>fatti, nella reazione del propano<br />
si formeranno 1,8 mol di CO 2 , mentre nella reazione<br />
dell’alcol etilico se ne formeranno 2 [1,5 PUNTI].<br />
GRIGLIA PER LA VALUTAZIONE<br />
Quesiti<br />
e problemi<br />
Punteggio<br />
ottenuto<br />
Punteggio<br />
massimo<br />
1 6<br />
2 6<br />
3 6<br />
4 6<br />
5 6<br />
totale 30<br />
Domande a<br />
risposta multipla 2 0 –1<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
totale<br />
Valutazione: si considera <strong>in</strong>sufficiente un punteggio da<br />
–18 a 29.<br />
PER IL DOCENTE<br />
13
parte<br />
A<br />
SCHEDA DI RECUPERO 3 | 4 | 5<br />
studente ....................................................................... ........................................................................... classe ..................................... data .....................................<br />
rivedi gli obiettivi<br />
La tabella ti propone un piano di revisione utile per raggiungere gli obiettivi relativi a questi argomenti; <strong>in</strong> particolare, dovrai recuperare gli obiettivi<br />
<strong>in</strong>dicati con una crocetta dal tuo <strong>in</strong>segnante.<br />
Unità 3 IL MODELLO NUCLEARE DELL’ATOMO<br />
Obiettivi<br />
Attività da svolgere per il recupero<br />
Teoria Esercizi Un CD come tutor<br />
3A Esporre la teoria atomica di Dalton<br />
3B Conoscere la legge delle proporzioni<br />
multiple<br />
L 3.1 La teoria atomica<br />
di Dalton ⏐ La teoria<br />
atomica alla prova:<br />
la legge delle<br />
proporzioni multiple<br />
(da p. 63 a p. 64)<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 3.5 Proporzioni multiple…<br />
per dadi e bulloni<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 3.1<br />
esercizi 11, 14 (p. 66)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 1<br />
3C Conoscere il nome e le caratteristiche<br />
delle tre pr<strong>in</strong>cipali particelle subatomiche<br />
3D Descrivere il modello nucleare<br />
dell’atomo<br />
L 3.1 Le particelle<br />
subatomiche<br />
(da p. 65 a p. 66)<br />
L 3.2 Il modello nucleare<br />
dell’atomo (p. 67)<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 3.1<br />
esercizio 13 (p. 66)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 6 [a, b]<br />
PER IL DOCENTE<br />
14<br />
3E Def<strong>in</strong>ire il numero atomico<br />
e il numero di massa<br />
3F Spiegare che cosa sono gli isotopi<br />
di un elemento e <strong>in</strong> che cosa differiscono<br />
tra loro<br />
3G Collegare nome e simbolo<br />
di un elemento, numero di massa, numero<br />
di protoni, elettroni e neutroni e simbolo<br />
di un isotopo<br />
3H Def<strong>in</strong>ire l’unità di massa atomica<br />
3I Spiegare che cos’è la massa atomica<br />
3L Spiegare che cos’è la tavola periodica<br />
degli elementi≤e descrivere com’è<br />
organizzata<br />
3M Utilizzare la tavola periodica<br />
per ricavare <strong>in</strong>formazioni sugli elementi<br />
chimici<br />
3N Individuare nella tavola periodica:<br />
gruppi, periodi, elementi dei gruppi<br />
pr<strong>in</strong>cipali, elementi di transizione, metalli<br />
e non metalli<br />
L 3.2 Il numero atomico<br />
identifica gli elementi<br />
⏐ Gli isotopi<br />
(da p. 68 a p. 70)<br />
L 3.2 La massa atomica<br />
(da p. 70 a p. 71)<br />
L 3.3 La tavola<br />
periodica degli elementi<br />
(da p. 73 a p. 77)<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 3.8 Gli isotopi dell’idrogeno<br />
> Esercizio guidato 3.2 Calcolare<br />
la massa atomica di un elemento<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 3.2<br />
esercizio 14 (p. 72)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 13<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 3.11 Nomi e simboli di alcuni<br />
elementi della tavola periodica<br />
> Esercizio guidato 3.3 Lavorare<br />
con la tavola periodica<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 3.3<br />
esercizi 11, 12, 13, 14 (p. 77)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizi 16, 19<br />
Problema assistito<br />
ÿ Numeri atomici<br />
e numeri di massa<br />
Scheda di chimica animata<br />
ÿ Comportamento<br />
periodico<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
SCHEDA DI RECUPERO unità 3 | 4 | 5 A<br />
unità<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
Unità 4 LA MASSA DELLE MOLECOLE E LE MOLI<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Obiettivi<br />
Attività da svolgere per il recupero<br />
Teoria Esercizi Un CD come tutor<br />
4A Interpretare le formule chimiche L 4.1 Quanti atomi<br />
ci sono <strong>in</strong> una formula<br />
(p. 85)<br />
4B Spiegare che cosa sono la massa<br />
molecolare e la massa formula<br />
4C Calcolare la massa molecolare,<br />
o la massa formula, e la massa molare<br />
di un composto di cui si conosce la formula<br />
4D Spiegare che cos’è la mole e def<strong>in</strong>ire<br />
il numero di Avogadro<br />
4E Effettuare calcoli per collegare numero<br />
di moli e numero di particelle<br />
4F Spiegare che cos’è la massa molare<br />
4G Effettuare calcoli per collegare massa,<br />
numero di moli e numero di particelle<br />
4H Spiegare che cos’è la composizione<br />
percentuale di un composto<br />
4I Conoscere la differenza tra formula<br />
empirica (o formula m<strong>in</strong>ima) e formula<br />
molecolare<br />
4L Calcolare i grammi di un elemento<br />
<strong>in</strong> un composto<br />
4M Utilizzare nei calcoli la composizione<br />
percentuale<br />
4N Ricavare la formula di un composto<br />
dai dati sperimentali<br />
L 4.1 La massa<br />
molecolare ⏐ Come<br />
si calcola la massa<br />
molecolare<br />
(da p. 86 a p. 89)<br />
L 4.2 La mole<br />
(da p. 90 a p. 91)<br />
L 4.2 La massa molare<br />
⏐ Dalla massa al numero<br />
di moli e viceversa<br />
(da p. 91 a p. 94)<br />
L 4.3 Le quantità degli<br />
elementi nei composti<br />
(da p. 96 a p. 101)<br />
> Esercizio guidato 4.1 Determ<strong>in</strong>are<br />
il numero di atomi di ciascun<br />
elemento presenti <strong>in</strong> una formula<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 4.1<br />
esercizio 8 (p. 89)<br />
Per preparare la verifica esercizio 4<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 4.3 Il diossido di carbonio<br />
e la sua massa<br />
> Esercizi guidati 4.2, 4.3, 4.4<br />
Calcolare la massa molecolare o la<br />
massa formula di un composto o di un<br />
elemento a partire dalla sua formula<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 4.1<br />
esercizio 8 (p. 89)<br />
Per preparare la verifica<br />
esercizi 1 [a, c], 5<br />
> Esercizio guidato 4.5 Convertire<br />
il numero di molecole <strong>in</strong> moli<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 4.2<br />
esercizi 10, 11 (p. 95)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 6 [a, c]<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 4.7 La massa molare<br />
> Esercizi guidati:<br />
4.6 Massa molare di elementi<br />
e composti<br />
4.7 Convertire le moli <strong>in</strong> massa<br />
4.8 Convertire la massa <strong>in</strong> numero<br />
di molecole<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 4.2<br />
esercizi 9, 12, 13, 14, 15, 16 (p. 95)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizi 6 [b], 15<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 4.9 Dai dati sperimentali<br />
alla formula empirica<br />
> Esercizi guidati:<br />
4.9 Percentuale <strong>in</strong> massa<br />
di un elemento <strong>in</strong> un composto<br />
4.10 Composizione percentuale<br />
di un composto<br />
4.11 Calcolare la massa di un<br />
elemento presente <strong>in</strong> una data<br />
massa di un suo composto<br />
4.12 Formule empiriche e formule<br />
molecolari<br />
4.13 Determ<strong>in</strong>are la formula<br />
empirica di un composto a partire<br />
dai dati sperimentali<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 4.3<br />
esercizi 7, 9, 10 (p. 101)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 20<br />
Scheda di chimica animata<br />
ÿ La mole<br />
Problemi assistiti<br />
ÿ Dagli atomi alle moli<br />
e viceversa<br />
ÿ Determ<strong>in</strong>are la massa<br />
molare<br />
ÿ Calcolare la massa di un<br />
elemento dalle moli<br />
ÿ Calcolare le moli di un<br />
elemento dalla massa<br />
ÿ Calcolare le moli di un<br />
composto dalla massa<br />
e viceversa<br />
Problemi assistiti<br />
ÿ Calcolare la composizione<br />
percentuale<br />
ÿ Relazione tra massa, moli<br />
e particelle<br />
ÿ Determ<strong>in</strong>are le formule<br />
empiriche<br />
ÿ Determ<strong>in</strong>are le formule<br />
molecolari<br />
PER IL DOCENTE<br />
15
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Scheda di recupero 3 | 4 | 5<br />
Unità 5 REAZIONI ED EQUAZIONI CHIMICHE<br />
Obiettivi<br />
5A Illustrare le pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche<br />
delle reazioni chimiche<br />
Attività da svolgere per il recupero<br />
Teoria Esercizi Un CD come tutor<br />
L 5.1 Come si<br />
manifestano le reazioni<br />
chimiche ⏐ Che cosa<br />
ci dicono le equazioni<br />
chimiche<br />
(da p. 109 a p. 110)<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 5.1<br />
esercizi 8, 11 (p. 114)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 1 [b, c]<br />
Scheda di chimica animata<br />
ÿ Equazioni chimiche<br />
PER IL DOCENTE<br />
16<br />
5B Dist<strong>in</strong>guere l’aspetto qualitativo<br />
e quantitativo delle equazioni chimiche<br />
5C Bilanciare per tentativi una reazione<br />
chimica<br />
5D Spiegare il significato di un’equazione<br />
bilanciata dal punto di vista macroscopico,<br />
molare e particellare<br />
5E Svolgere problemi di stechiometria<br />
con le particelle e con le moli<br />
5F Svolgere problemi di stechiometria<br />
con i grammi senza agente limitante<br />
5G Svolgere problemi di stechiometria<br />
con agente limitante<br />
L 5.1 Le equazioni<br />
chimiche bilanciate<br />
⏐ Una procedura per<br />
bilanciare le equazioni<br />
chimiche<br />
(da p. 110 a p. 113)<br />
L 5.2 Che cosa ci dicono<br />
le equazioni chimiche<br />
<strong>in</strong> term<strong>in</strong>i di particelle<br />
e moli ⏐ Calcoli con le<br />
particelle nelle equazioni<br />
chimiche ⏐ Calcoli con<br />
le moli nelle equazioni<br />
chimiche<br />
(da p. 115 a p. 118)<br />
L 5.3 Il percorso<br />
da massa a massa<br />
(da p. 121 a p. 122)<br />
L 5.4 Reagente<br />
limitante e reagente<br />
<strong>in</strong> eccesso<br />
(da p. 125 a p. 126)<br />
> Esercizio guidato 5.1 Bilanciare<br />
un’equazione chimica<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 5.1<br />
esercizi 10, 13 (p. 114)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizio 1 [a, d, e]<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 5.6 La reazione tra fosforo<br />
e cloro<br />
> Esercizi guidati:<br />
5.2 Determ<strong>in</strong>are le moli di un<br />
reagente date quelle di un altro<br />
reagente<br />
5.3 Determ<strong>in</strong>are le moli di un<br />
reagente date quelle di un<br />
prodotto<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 5.2<br />
esercizi 5, 6, 7, 8 (p. 120)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizi 8, 11<br />
> Esercizio guidato 5.4 Determ<strong>in</strong>are<br />
le moli di un prodotto dati<br />
i grammi di un altro prodotto<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 5.3<br />
esercizi 3, 9 (p. 123, 124)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizi 14, 15<br />
> Immag<strong>in</strong>i per imparare<br />
Figura 5.8 La reazione tra metanolo<br />
e ossigeno<br />
> Esercizi guidati:<br />
5.5 Reagente limitante e reagente<br />
<strong>in</strong> eccesso<br />
5.6 Reagente limitante e massa dei<br />
prodotti<br />
> Teniamoci <strong>in</strong> allenamento 5.4<br />
esercizi 4, 6, 9 (p. 129)<br />
> Per preparare la verifica<br />
esercizi 21 [a], 25<br />
Schede di chimica animata<br />
ÿ Reazioni chimiche sulla<br />
nanoscala<br />
ÿ La legge di conservazione<br />
della massa<br />
ÿ Bilanciare le equazioni<br />
chimiche<br />
Problema assistito<br />
ÿ Bilanciare le equazioni<br />
chimiche<br />
Scheda di chimica animata<br />
ÿ Relazioni di massa nelle<br />
reazioni chimiche<br />
Problema assistito<br />
ÿ La resa percentuale<br />
Schede di chimica animata<br />
ÿ Reazioni controllate dalla<br />
quantità di un reagente<br />
(1) e (2)<br />
Problema assistito<br />
ÿ Reagenti limitanti<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
SCHEDA DI RECUPERO unità 3 | 4 | 5 A<br />
unità<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
TUTTO IN POCHE PAGINE<br />
Per prepararti alla verifica, è importante che tu segua un metodo di lavoro utile per organizzare le tue conoscenze. Prova a rispondere alle domande<br />
guida e rivedi le parole chiave.<br />
SOMMARIO<br />
Unità 3 Il modello nucleare dell’atomo<br />
RIVEDI LE DOMANDE GUIDA<br />
RIVEDI LE PAROLE CHIAVE<br />
Unità 4 La massa delle molecole e le moli<br />
RIVEDI LE DOMANDE GUIDA<br />
RIVEDI LE PAROLE CHIAVE<br />
Unità 5 Reazioni ed equazioni chimiche<br />
RIVEDI LE DOMANDE GUIDA<br />
RIVEDI LE PAROLE CHIAVE<br />
M<strong>in</strong>itest<br />
Unità 3 Il modello nucleare dell’atomo<br />
rivedi le domande guida<br />
Lezione 3.1<br />
OB. 3A Quali sono i punti pr<strong>in</strong>cipali della teoria atomica di Dalton?<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
OB. 3B Che cosa afferma la legge delle proporzioni multiple?<br />
La legge delle proporzioni multiple afferma che, quando<br />
due elementi si comb<strong>in</strong>ano per formare più di un composto,<br />
quantità diverse di un elemento che si comb<strong>in</strong>ano<br />
La teoria atomica di Dalton afferma che ogni elemento<br />
è <strong>formato</strong> da atomi <strong>in</strong>divisibili, che non possono essere<br />
creati né distrutti; gli atomi di ogni elemento sono uguali<br />
tra loro e diversi da quelli degli altri elementi; gli atomi<br />
di elementi diversi si comb<strong>in</strong>ano per formare composti<br />
secondo precisi rapporti numerici, espressi da numeri<br />
piccoli e <strong>in</strong>teri. Oggi sappiamo che alcuni punti di questa<br />
teoria non sono corretti: per esempio non è vero che gli<br />
atomi sono <strong>in</strong>divisibili, né che tutti gli atomi di un elemento<br />
sono uguali.<br />
a] b]<br />
c] d]<br />
con una stessa quantità dell’altro elemento stanno tra loro<br />
secondo rapporti semplici espressi da numeri <strong>in</strong>teri.<br />
OB. 3C Quali sono le tre particelle subatomiche pr<strong>in</strong>cipali, qual è la loro carica e qual è approssimativamente<br />
la loro massa?<br />
L’atomo è costituito da tre tipi fondamentali di particelle<br />
subatomiche: protoni, neutroni ed elettroni. Protoni e<br />
neutroni hanno masse circa uguali, mentre la massa dell’elettrone<br />
è molto più piccola. L’elettrone ha carica –1,<br />
il protone ha carica +1 e il neutrone è neutro, cioè privo<br />
di carica.<br />
PER IL DOCENTE<br />
17
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia Scheda di recupero 3 | 4 | 5<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Lezione 3.2<br />
OB. 3D Quali sono le pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche del modello nucleare dell’atomo?<br />
Secondo il modello nucleare dell’atomo, proposto da Rutherford, un atomo è<br />
<strong>formato</strong> da un nucleo estremamente piccolo e denso, che ne contiene tutta la carica<br />
positiva e quasi tutta la massa. Gran parte del volume dell’atomo è costituito<br />
da spazio vuoto, <strong>in</strong> cui sono presenti i m<strong>in</strong>uscoli elettroni. Il numero di elettroni,<br />
carichi negativamente, presenti all’esterno del nucleo è uguale al numero di protoni,<br />
carichi positivamente, presenti dentro al nucleo; per questo motivo, l’atomo è<br />
elettricamente neutro, nel suo complesso.<br />
circa 10 –10 m<br />
regione occupata<br />
dagli elettroni<br />
OB. 3E Che cosa sono il numero atomico e il numero di massa di un atomo?<br />
Tutti gli atomi di uno stesso elemento possiedono lo stesso numero di protoni, che<br />
viene detto numero atomico, e si rappresenta con la lettera Z. La somma del numero<br />
di protoni e di neutroni presenti nel nucleo di un atomo è detta numero di massa,<br />
e si rappresenta con la lettera A.<br />
circa 10 –15 m<br />
PER IL DOCENTE<br />
18<br />
UN ESEMPIO<br />
L’isotopo dell’ossigeno con 8 neutroni si chiama “ossigeno sedici”;<br />
il simbolo è:<br />
numero di massa<br />
(protoni + neutroni)<br />
16<br />
O simbolo dell’elemento<br />
8<br />
numero atomico<br />
(protoni)<br />
OB. 3F Che cosa sono gli isotopi e <strong>in</strong> che cosa differiscono l’uno dall’altro?<br />
Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento che possiedono un diverso numero di<br />
neutroni, e qu<strong>in</strong>di hanno masse diverse.<br />
OB. 3H Quale unità di misura si utilizza per esprimere le masse degli atomi?<br />
Le masse degli atomi si esprimono mediante l’unità di massa atomica (u), o dalton,<br />
che per def<strong>in</strong>izione è esattamente uguale a un dodicesimo della massa di un atomo<br />
di carbonio il cui nucleo contiene sei protoni e sei neutroni.<br />
OB. 3I Come si determ<strong>in</strong>a la massa atomica di un elemento di cui sono presenti<br />
diversi isotopi?<br />
La massa atomica (o peso atomico) di un elemento è la media, espressa <strong>in</strong> unità<br />
di massa atomica, della massa di tutti i suoi atomi. La massa atomica si calcola a<br />
partire dalla massa degli isotopi naturali di un elemento e dall’abbondanza relativa<br />
di ciascuno di essi.<br />
SUGGERIMENTI PER LO STUDIO E TRANELLI DA EVITARE<br />
• Attenzione a non confondere la massa atomica di un elemento con il numero di<br />
massa dell’elemento. Per esempio, 12,01 u è la massa atomica del carbonio,<br />
non è il numero di massa del carbonio.<br />
• La massa atomica di un elemento non può essere utilizzata per ricavare il<br />
numero di neutroni presenti <strong>in</strong> un dato isotopo di un elemento. Infatti, il numero<br />
di neutroni è la differenza tra il numero di massa (A) di uno specifi co isotopo e<br />
il numero atomico (Z) dell’elemento.<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
SCHEDA DI RECUPERO unità 3 | 4 | 5 A<br />
unità<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Lezione 3.3<br />
OB. 3L Che cos’è e com’è organizzata la tavola periodica?<br />
La moderna tavola periodica riporta tutti gli elementi chimici, ord<strong>in</strong>ati secondo il numero atomico crescente.<br />
OB. 3M Come si identifica un elemento nella tavola periodica?<br />
Ogni elemento, nella tavola periodica, è <strong>in</strong>dividuato dal gruppo e dal periodo a cui appartiene.<br />
OB. 3N Che cosa sono i periodi e i gruppi (o famiglie chimiche) della tavola periodica?<br />
Perché è utile ord<strong>in</strong>are gli elementi come nella tavola periodica?<br />
Gli elementi sono suddivisi <strong>in</strong> 7 periodi (le righe orizzontali) e 18 gruppi o famiglie<br />
chimiche (le colonne verticali). Gli elementi che appartengono allo stesso gruppo presentano<br />
proprietà chimiche e fisiche simili.<br />
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1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
IA<br />
1<br />
1<br />
H<br />
1,008<br />
3<br />
Li<br />
6,941<br />
37<br />
Rb<br />
85,47<br />
55<br />
Cs<br />
132,9<br />
87<br />
Fr<br />
(223)<br />
4<br />
Be<br />
9,012<br />
11 12<br />
Na Mg<br />
22,99 24,31<br />
19<br />
K<br />
39,10<br />
IIA<br />
2<br />
20<br />
Ca<br />
40,08<br />
38<br />
Sr<br />
87,62<br />
56<br />
Ba<br />
137,3<br />
88<br />
Ra<br />
226,0<br />
Unità 3<br />
IIIB<br />
3<br />
21<br />
Sc<br />
44,96<br />
39<br />
Y<br />
88,91<br />
57<br />
*La<br />
138,9<br />
89<br />
†Ac<br />
227,0<br />
IVB<br />
4<br />
22<br />
Ti<br />
47,88<br />
40<br />
Zr<br />
91,22<br />
72<br />
Hf<br />
178,5<br />
104<br />
Rf<br />
(261)<br />
VB<br />
5<br />
23<br />
V<br />
50,94<br />
41<br />
Nb<br />
92,91<br />
73<br />
Ta<br />
180,9<br />
105<br />
Db<br />
(262)<br />
numerazione tradizionale<br />
numerazione IUPAC<br />
VIB<br />
6<br />
24<br />
Cr<br />
52,00<br />
42<br />
Mo<br />
95,94<br />
74<br />
W<br />
183,9<br />
106<br />
Sg<br />
(263)<br />
VIIB<br />
7<br />
25<br />
Mn<br />
54,94<br />
43<br />
Tc<br />
(98)<br />
75<br />
Re<br />
186,2<br />
107<br />
Bh<br />
(262)<br />
VIIIB<br />
8 9 10<br />
26<br />
Fe<br />
55,85<br />
44<br />
Ru<br />
101,1<br />
76<br />
Os<br />
190,2<br />
108<br />
Hs<br />
(265)<br />
27<br />
Co<br />
58,93<br />
45<br />
Rh<br />
102,9<br />
77<br />
Ir<br />
192,2<br />
109<br />
Mt<br />
(268)<br />
28<br />
Ni<br />
58,69<br />
46<br />
Pd<br />
106,4<br />
78<br />
Pt<br />
195,1<br />
IB<br />
11<br />
29<br />
Cu<br />
63,55<br />
47<br />
Ag<br />
107,9<br />
79<br />
Au<br />
197,0<br />
110 111<br />
Ds Rg<br />
(269) (272)<br />
IIB<br />
12<br />
30<br />
Zn<br />
65,39<br />
48<br />
Cd<br />
112,4<br />
80<br />
Hg<br />
200,6<br />
112<br />
IIIA<br />
13<br />
5<br />
B<br />
10,81<br />
13<br />
Al<br />
26,98<br />
31<br />
Ga<br />
69,72<br />
49<br />
In<br />
114,8<br />
81<br />
Tl<br />
204,4<br />
6<br />
C<br />
12,01<br />
14<br />
Si<br />
28,09<br />
32<br />
Ge<br />
72,61<br />
50<br />
Sn<br />
118,7<br />
82<br />
Pb<br />
207,2<br />
SUGGERIMENTI PER LO STUDIO E TRANELLI DA EVITARE<br />
La tavola periodica è una fondamentale fonte di <strong>in</strong>formazioni, a com<strong>in</strong>ciare dalle<br />
masse atomiche che ti servono per svolgere i calcoli; impara a <strong>in</strong>dividuare gli elementi<br />
a partire dal simbolo e dal nome. Ricorda che nel simbolo degli elementi la<br />
prima lettera è sempre maiuscola, mentre la seconda, se presente, è m<strong>in</strong>uscola.<br />
rivedi le parole chiave<br />
1 Completa.<br />
a In base alla propria teoria, Dalton formulò una<br />
previsione che <strong>in</strong> seguito si rivelò esatta; questa<br />
previsione è la legge ..................................... .......................................<br />
........................................ .<br />
b Il ........................................ dell’atomo è estremamente piccolo<br />
e denso.<br />
IVA<br />
14<br />
VA<br />
15<br />
7<br />
N<br />
14,01<br />
15<br />
P<br />
30,97<br />
33<br />
As<br />
74,92<br />
51<br />
Sb<br />
121,8<br />
83<br />
Bi<br />
209,0<br />
VIA<br />
16<br />
8<br />
O<br />
16,00<br />
16<br />
S<br />
32,07<br />
34<br />
Se<br />
78,96<br />
52<br />
Te<br />
127,6<br />
84<br />
Po<br />
(209)<br />
VIIA<br />
17<br />
1 2<br />
H He<br />
1,008 4,003<br />
9<br />
F<br />
19,00<br />
17<br />
Cl<br />
35,45<br />
35<br />
Br<br />
79,90<br />
53<br />
I<br />
126,9<br />
85<br />
At<br />
(210)<br />
VIIIA<br />
18<br />
10<br />
Ne<br />
20,18<br />
18<br />
Ar<br />
39,95<br />
36<br />
Kr<br />
83,80<br />
54<br />
Xe<br />
131,3<br />
86<br />
Rn<br />
(222)<br />
Un CD come tutor In ogni momento puoi consultare il glossario sul tuo CD.<br />
c Gli ........................................ occupano solo <strong>in</strong> m<strong>in</strong>ima parte<br />
lo spazio che si trova attorno al nucleo dell’atomo.<br />
d La massa atomica del carbonio-12 è esattamente<br />
uguale a ........................................ u.<br />
e Nella tavola periodica i ........................................ sono gli<br />
elementi di gran lunga più abbondanti, e si trovano<br />
a s<strong>in</strong>istra della l<strong>in</strong>ea obliqua spezzata.<br />
PER IL DOCENTE<br />
19
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia Scheda di recupero 3 | 4 | 5<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
2 Collega ogni term<strong>in</strong>e con la corretta def<strong>in</strong>izione.<br />
elemento a 1 il numero di protoni e neutroni nel nucleo di un atomo<br />
atomo b 2 la più piccola particella di un elemento<br />
numero atomico c 3 una sostanza semplice che non può essere decomposta <strong>in</strong> sostanze più semplici<br />
numero di massa d 4<br />
un atomo di un elemento che ha un numero di neutroni diverso rispetto<br />
a un altro atomo dello stesso elemento<br />
isotopo e 5 il numero di protoni <strong>in</strong> un atomo<br />
Unità 4 La massa delle molecole e le moli<br />
rivedi le domande guida<br />
Lezione 4.1<br />
OB. 4A Come si fa a capire quanti atomi di ogni tipo sono presenti <strong>in</strong> una formula?<br />
PER IL DOCENTE<br />
20<br />
Una formula chimica <strong>in</strong>dica quanti atomi di ogni<br />
elemento sono presenti <strong>in</strong> una unità rappresentativa<br />
(atomo, molecola, unità formula) di una certa<br />
sostanza. Il numero di atomi di ciascun elemento<br />
compare nella formula come numero a destra <strong>in</strong><br />
basso dopo il simbolo dell’elemento.<br />
OB. 4B•C Che cosa sono e come si calcolano la massa formula e la massa molecolare?<br />
Lezione 4.2<br />
OB. 4D Che cos’è una mole?<br />
La mole è la quantità di una sostanza che contiene un numero<br />
di atomi, molecole, unità formula o altre particelle<br />
uguale al numero di atomi contenuti <strong>in</strong> 12 g di carbonio-12.<br />
ogni gruppo nitrato<br />
contiene 1 atomo di azoto<br />
e 3 atomi di ossigeno<br />
OB. 4E Come si passa dal numero di particelle alle moli e viceversa?<br />
Il numero di Avogadro consente di passare dalle moli al<br />
numero di particelle presenti <strong>in</strong> una data quantità di sostanza,<br />
e viceversa.<br />
Ca(NO 3<br />
) 2<br />
nel nitrato di calcio sono<br />
presenti 2 gruppi nitrato<br />
La massa molecolare o la massa formula di un composto<br />
è la massa media delle sue molecole (o delle sue unità<br />
formula) espressa <strong>in</strong> unità di massa atomica. Per calcolare<br />
la massa molecolare (o formula) si sommano le masse atomiche<br />
degli elementi presenti, ognuna moltiplicata per il<br />
numero di atomi di quell’elemento presenti nella molecola<br />
o nella formula.<br />
Questo numero è stato determ<strong>in</strong>ato sperimentalmente,<br />
si chiama numero di Avogadro (<strong>in</strong>dicato con N) e vale<br />
6,02 × 10 23 (approssimazione a tre cifre significative).<br />
numero<br />
di particelle<br />
OB. 4F•G Come si passa dai grammi di una sostanza alle sue moli e viceversa?<br />
La massa molare (MM) di una sostanza è la massa di una<br />
mole espressa <strong>in</strong> grammi. Il suo valore, espresso <strong>in</strong> g/mol,<br />
è uguale alla massa atomica, molecolare, o formula della<br />
sostanza. La massa molare permette di convertire tra loro<br />
la massa e il numero di moli presenti <strong>in</strong> una data quantità<br />
di sostanza.<br />
massa<br />
<strong>in</strong> grammi<br />
N<br />
mol<br />
MM mol N<br />
MM<br />
massa<br />
<strong>in</strong> grammi<br />
numero<br />
di particelle<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
SCHEDA DI RECUPERO unità 3 | 4 | 5 A<br />
unità<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Lezione 4.3<br />
OB. 4H•L•M Quanti grammi di ogni elemento ci sono <strong>in</strong> una data quantità di composto?<br />
La composizione percentuale <strong>in</strong> massa di un composto<br />
fornisce il numero di grammi di ogni elemento presenti<br />
<strong>in</strong> 100 g di composto e permette di calcolare i grammi<br />
di ogni elemento <strong>in</strong> una qualunque quantità di composto.<br />
La composizione percentuale può essere ricavata dalla<br />
formula chimica del composto, quando è nota.<br />
OB. 4I•N Che differenza c’è tra la formula empirica e la formula molecolare di un composto?<br />
La formula empirica o formula m<strong>in</strong>ima di un composto<br />
<strong>in</strong>dica il più semplice rapporto tra il numero degli atomi<br />
degli elementi che formano il composto. La formula empirica<br />
può essere determ<strong>in</strong>ata mediante l’analisi chimica<br />
quantitativa. Le formula molecolare di un composto <strong>in</strong>dica<br />
il numero di atomi di ogni elemento che sono presenti<br />
nella molecola o nella unità formula del composto.<br />
La formula molecolare di un composto è un multiplo<br />
<strong>in</strong>tero della sua formula empirica; <strong>in</strong> alcuni casi le due<br />
formule co<strong>in</strong>cidono.<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
SUGGERIMENTI PER LO STUDIO E TRANELLI DA EVITARE<br />
Quando decidi la formula empirica di un composto a partire dalla composizione<br />
percentuale, ricorda che i numeri al piede dei simboli nelle formule devono<br />
essere numeri <strong>in</strong>teri; se nel calcolo hai ottenuto numeri diffi cili da trasformare<br />
<strong>in</strong> numeri <strong>in</strong>teri… c’è qualcosa che non va!<br />
Unità 4<br />
rivedi le parole chiave<br />
3 Completa.<br />
a La formula di un composto che contiene un atomo di<br />
zolfo e tre atomi di ossigeno, <strong>in</strong>dicando prima lo zolfo<br />
e poi l’ossigeno, è ........................................ .<br />
b L’unità di misura della massa molare è ....................................<br />
........................................ ........................................ .<br />
4 Collega ogni term<strong>in</strong>e con la corretta def<strong>in</strong>izione.<br />
c La ........................................ consente di passare dalle quantità<br />
di un sostanza a livello macroscopico a quelle a livello<br />
particellare.<br />
d In una formula molecolare gli <strong>in</strong>dici degli elementi<br />
non possono essere ........................................ di quelli presenti<br />
nella corrispondente formula empirica.<br />
mole a 1 la formula che dà il numero di atomi di ciascun elemento <strong>in</strong> un composto<br />
numero di Avogadro b 2 il numero di particelle <strong>in</strong> 1 mol, pari a 6,02 × 10 23<br />
formula empirica c 3 il più piccolo rapporto di numeri <strong>in</strong>teri tra gli atomi di una formula<br />
massa molare d 4<br />
formula molecolare e 5<br />
Un CD come tutor In ogni momento puoi consultare il glossario sul tuo CD.<br />
la quantità di una sostanza che contiene 6,02 × 10 23 particelle di quella<br />
sostanza<br />
la massa <strong>in</strong> grammi di una mole di un elemento o di un composto, che è<br />
numericamente uguale alla sua massa atomica o alla somma delle masse<br />
atomiche<br />
PER IL DOCENTE<br />
21
PER IL DOCENTE<br />
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Scheda di recupero 3 | 4 | 5<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Unità 5 Reazioni ed equazioni chimiche<br />
rivedi le domande guida<br />
Lezione 5.1<br />
OB. 5A Come ci si accorge che sta avvenendo una reazione chimica?<br />
Una reazione chimica può essere segnalata da: cambiamento di colore, formazione<br />
di un prodotto solido (o precipitato), formazione (o sviluppo) di un gas, emissione di<br />
calore o di luce.<br />
OB. 5B Quali <strong>in</strong>formazioni sono contenute <strong>in</strong> una equazione chimica?<br />
Una equazione chimica fornisce le formule dei reagenti<br />
e dei prodotti, a volte accompagnate dall’<strong>in</strong>dicazione<br />
del loro stato fisico, e può essere completata<br />
da <strong>in</strong>dicazioni sull’energia co<strong>in</strong>volta. In questo senso<br />
l’equazione fornisce una s<strong>in</strong>tetica descrizione qualitativa<br />
della reazione.<br />
22<br />
UN ESEMPIO<br />
L’ equazione:<br />
Na(s) + H 2 O(l) → H 2 (g) + NaOH(aq) + calore<br />
descrive una reazione <strong>in</strong> cui il sodio solido reagisce con l’acqua allo stato liquido per dare<br />
orig<strong>in</strong>e a idrogeno gassoso e a una soluzione di idrossido di sodio; nella reazione si libera calore.<br />
OB. 5C Che cosa vuol dire che un’equazione chimica è bilanciata?<br />
Un’equazione è bilanciata quando il numero di atomi di ciascun elemento è uguale<br />
nei reagenti e nei prodotti, <strong>in</strong> accordo con la legge di conservazione della massa.<br />
OB. 5C Come si fa a bilanciare un’equazione chimica?<br />
Procedura<br />
Bilanciare un’equazione chimica<br />
Per bilanciare un’equazione chimica occorre aggiungere<br />
dei coefficienti davanti alle formule per <strong>in</strong>dicare quante<br />
volte ogni specie chimica deve essere considerata. I numeri<br />
scritti <strong>in</strong> una formula (gli <strong>in</strong>dici) non devono mai<br />
essere modificati, perché <strong>in</strong> questo modo si modifica<br />
l’identità chimica delle sostanze.<br />
1 Ponete un 1 davanti alla formula che contiene il maggior numero di atomi. Se ci sono due formule con<br />
lo stesso numero di atomi, scegliete quella che contiene più elementi. D’ora <strong>in</strong> poi chiameremo questa<br />
formula formula di partenza.<br />
2 Aggiungete i coefficienti necessari per bilanciare tutti gli elementi che compaiono nei composti;<br />
se necessario, potete utilizzare anche coeffi cienti frazionari. Aspettate a bilanciare le formule che contengono<br />
un solo elemento; quando un elemento compare così, lo chiameremo non comb<strong>in</strong>ato. Può risultare tutto<br />
più facile se si scelgono gli elementi da bilanciare seguendo questo ord<strong>in</strong>e:<br />
a. elementi presenti nella formula di partenza che si trovano <strong>in</strong> un solo altro composto;<br />
b. altri elementi presenti nella formula di partenza;<br />
c. altri elementi presenti all’<strong>in</strong>terno di composti.<br />
3 Inserite i coefficienti davanti alle formule degli elementi non comb<strong>in</strong>ati; se necessario utilizzate coefficienti frazionari.<br />
4 Elim<strong>in</strong>ate le frazioni (se ce ne sono) moltiplicando tutti i coefficienti per il m<strong>in</strong>imo comune denom<strong>in</strong>atore;<br />
elim<strong>in</strong>ate tutti gli 1 che avevate <strong>in</strong>serito all’<strong>in</strong>izio.<br />
5 Controllate che l’equazione f<strong>in</strong>ale sia bilanciata.<br />
nella Guida la scheda di recupero prosegue ><br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
Un CD come tutor<br />
Questa sezione descrive brevemente le schede di chimica animata<br />
(<strong>in</strong>dicate con la sigla SCA nelle pag<strong>in</strong>e che seguono) e i problemi assistiti<br />
(<strong>in</strong> sigla, PA) che lo studente può utilizzare per lo studio a supporto<br />
del libro di testo. È una sorta di catalogo che può aiutare il docente<br />
per la pianificazione didattica.<br />
Sono anche fornite le risposte e la traduzione <strong>in</strong> italiano della verifica<br />
<strong>in</strong> l<strong>in</strong>gua <strong>in</strong>glese Take a test on Unit…<br />
Aunità<br />
UN CD COME TUTOR<br />
23
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Un CD come tutor 3 | 4 | 5<br />
Unità 3 Il modello nucleare dell’atomo<br />
Lo studente può stampare e svolgere Take a test on Unit 3, <strong>in</strong> l<strong>in</strong>gua<br />
<strong>in</strong>glese. Al docente forniamo il testo <strong>in</strong>glese con le soluzioni e la<br />
traduzione <strong>in</strong> italiano (> p. 25 di questa Guida).<br />
Lezione 3.2 L’atomo nucleare e la sua massa<br />
[PA] L’esperimento di Rutherford<br />
L’animazione visualizza <strong>in</strong> modo schematico l’esperimento<br />
di Rutherford. Un set di 5 domande guida lo studente a riflettere<br />
sulle condizioni dell’esperimento e sui risultati conseguiti.<br />
Lezione 4.3 Le quantità degli elementi nei composti<br />
[PA] Calcolare la composizione percentuale<br />
[PA] Relazione tra massa, moli e particelle<br />
La simulazione permette allo studente di riflettere su questa relazione<br />
lavorando su 6 composti diversi, con una sequenza di 15 domande.<br />
[PA] Determ<strong>in</strong>are le formule empiriche<br />
Lo studente viene guidato alla risoluzione del problema, basato<br />
su un alcol di formula e composizione note.<br />
[PA] Determ<strong>in</strong>are le formule molecolari<br />
Lo studente viene guidato alla risoluzione del problema, che propone<br />
formula, composizione percentuale e massa molare di 5 acidi organici:<br />
formico, butanoico, pentanoico, ottanoico, succ<strong>in</strong>ico.<br />
24<br />
[PA] Numeri atomici e numeri di massa<br />
L’esercizio propone allo studente un isotopo (a scelta tra idrogeno,<br />
carbonio, silicio, calcio, stagno, plutonio) e gli chiede di determ<strong>in</strong>are:<br />
a. la composizione del suo nucleo;<br />
b. la composizione dell’atomo;<br />
c. la composizione di un suo isotopo.<br />
L’esercizio fornisce allo studente una tavola periodica per ricercare<br />
il numero atomico dell’elemento.<br />
Lezione 3.3 La tavola periodica degli elementi<br />
[SCA] Comportamento periodico<br />
Unità 4 La massa delle molecole e le moli<br />
Lezione 4.2 La mole: una misura della quantità di materia<br />
[SCA] La mole<br />
[PA] Dagli atomi alle moli e viceversa<br />
[PA] Determ<strong>in</strong>are la massa molare<br />
L’esercizio chiede allo studente di determ<strong>in</strong>are la massa molare<br />
di un composto.<br />
[PA] Calcolare la massa di un elemento dalle moli<br />
[PA] Calcolare le moli di un elemento dalla massa<br />
[PA] Calcolare le moli di un composto dalla massa e viceversa<br />
Unità 5 Reazioni ed equazioni chimiche<br />
Lezione 5.1 Reazioni: dagli <strong>in</strong>dizi alle equazioni<br />
[SCA] Equazioni chimiche<br />
[SCA] Reazioni chimiche sulla nanoscala<br />
[SCA] La legge di conservazione della massa<br />
[SCA] Bilanciare le equazioni chimiche<br />
[PA] Bilanciare le equazioni chimiche<br />
Lezione 5.3 Calcoli con le masse nelle equazioni chimiche<br />
[SCA] Relazioni di massa nelle reazioni chimiche<br />
[PA] La resa percentuale<br />
Lezione 5.4 Il reagente limitante<br />
[SCA] Reazioni controllate dalla quantià di un reagente (1)<br />
[SCA] Reazioni controllate dalla quantià di un reagente (2)<br />
[PA] Reagenti limitanti<br />
Nella Guida sono descritti tutti i contenuti del CD
TAKE A TEST ON UNIT 3<br />
unità<br />
3<br />
4<br />
5<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Atomic Theory: The Nuclear Model of the Atom<br />
Instructions You must show your work when<br />
space is provided, and it must logically lead to your<br />
answer to receive any credit for a question. When<br />
Take a test on Unit 3<br />
Answers<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
A A D A D A B D B E<br />
you complete your work for each question, place<br />
an X <strong>in</strong> the box correspond<strong>in</strong>g to the best answer<br />
choice for that question.<br />
UN CD COME TUTOR<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
1. Dalton’s atomic theory expla<strong>in</strong>ed the observation that the percentage by mass of the elements<br />
<strong>in</strong> a compound is always the same, thus Dalton’s atomic theory supports what Law?<br />
a the Law of Def<strong>in</strong>ite Composition<br />
b the Law of Conservation of Mass<br />
c the Law of Conservation of Energy<br />
d the Law of Multiple Proportions<br />
e the Law of Chemical Compounds<br />
2. One of the ma<strong>in</strong> features of Dalton’s atomic theory no longer considered valid is: All atoms of each<br />
element are identical <strong>in</strong> every respect. Which of the follow<strong>in</strong>g is the best explanation of why this feature<br />
is no longer considered valid?<br />
a the existence of isotopes<br />
b mass is conserved <strong>in</strong> a chemical change<br />
c nearly all of the mass of an atom is concentrated <strong>in</strong> the nucleus<br />
d the total charge of the electrons of an atom exactly balances the positive charge of the nucleus<br />
e the planetary model of the atom has been shown to be <strong>in</strong>correct<br />
3. Which of the follow<strong>in</strong>g statements is false?<br />
a The proton and the neutron are primarily responsible for the mass of an atom<br />
b The charge of electrons and protons are equal <strong>in</strong> magnitude but opposite <strong>in</strong> sign<br />
c The masses of a proton and a neutron are approximately the same<br />
d The mass of a proton is approximately one gram<br />
e A neutron, as its name suggests, is electrically neutral<br />
4. Which of the follow<strong>in</strong>g is a correct statement about Rutherford scatter<strong>in</strong>g experiment?<br />
a The experiment led to the conclusion that an atom consists of mostly open space<br />
b The experiment established the fact that neutrons were one of the major subatomic particles<br />
c The experiment showed why the planetary model of the atom is wrong<br />
d The experiment provided evidence that electrons are found <strong>in</strong> the nucleus of an atom<br />
e The experiment was controversial because it worked only with gold foils and no other metal foils<br />
5. Which of the follow<strong>in</strong>g statements about isotopes is/are correct?<br />
i they have different masses a i and ii<br />
ii they have different numbers of neutrons b i and iii<br />
iii they have different electrical charges<br />
c i, ii and v<br />
iv they have different nuclear symbols<br />
d i, ii, iv and v<br />
v they have different mass numbers e all are correct<br />
25
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Take a test on Unit 3<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
6. The nuclear symbol of an isotope of potassium is 41<br />
19K. Indicate the number of protons, number of neutrons, atomic<br />
number, and mass number of the isotope.<br />
Number of protons Number of neutrons Atomic number Mass number<br />
a 19 22 19 41<br />
b 22 19 41 19<br />
c 19 41 19 22<br />
d 41 19 22 19<br />
e 41 19 41 22<br />
26<br />
7. Calculate the atomic mass of the element with the follow<strong>in</strong>g distribution of isotopes:<br />
5.8% 53.9396 amu Show your work.<br />
91.8% 55.9349 amu<br />
2.1% 56.9354 amu<br />
0.3% 57.9333 amu<br />
a 51.3 amu<br />
b 55.8 amu<br />
c 55.9349 amu<br />
d 56.2 amu<br />
e 5.58 × 10 3 amu<br />
8. Which of the follow<strong>in</strong>g statements is/are false?<br />
i. groups are arranged vertically <strong>in</strong> the periodic table a i only<br />
ii. periods are arranged horizontally <strong>in</strong> the periodic table b ii and iii<br />
iii. periods are numbered from top to bottom c i and ii<br />
iv. there are eight elements <strong>in</strong> the first period of the periodic table d iv only<br />
e i, ii and iv<br />
9. Which of the follow<strong>in</strong>g is correct for the element with atomic number 20?<br />
Symbol Atomic mass Period Group<br />
a Ca 40.08 2A/2 4<br />
b Ca 40.08 4 2A/2<br />
c Ca 20 2A/2 4<br />
d Ca 20 4 2A/2<br />
e Ne 20 2 8A/18<br />
10. Which of the follow<strong>in</strong>g symbol/name pairs is/are correctly matched?<br />
i Fl, Fluor<strong>in</strong>e a i, ii and v<br />
ii N, Neon b i, iii and v<br />
iii S, Sodium c i and v<br />
iv Ch, Chlor<strong>in</strong>e d iv and v<br />
v H, Hydrogen e v only<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
Take a test on Unit 3 TRADUZIONE<br />
A<br />
3<br />
4<br />
5<br />
unità<br />
parte<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
Unità 3 Il modello nucleare dell’atomo<br />
Istruzioni Quando è fornito l’apposito spazio, mostra<br />
i calcoli che hai eseguito per arrivare alla soluzione;<br />
solo così otterrai un punteggio per la risposta coretta.<br />
Utilizza la griglia qui sotto per raccogliere le tue risposte;<br />
per ogni quesito da 1 a 10, metti una crocetta nella<br />
casella corrispondente alla risposta che hai scelto.<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... .......<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
1. La teoria atomica di Dalton è <strong>in</strong> accordo con il fatto che la percentuale <strong>in</strong> massa degli elementi presenti <strong>in</strong> un<br />
composto è sempre la stessa; perciò la teoria atomica di Dalton spiega:<br />
a la legge delle proporzioni def<strong>in</strong>ite<br />
b la legge di conservazione della massa<br />
c la legge di conservazione dell’energia<br />
d la legge delle proporzioni multiple<br />
e la legge dei composti chimici<br />
2. Diversamente da quanto afferma la teoria atomica di Dalton, oggi sappiamo che gli atomi di un dato elemento<br />
non sono tutti uguali tra loro. Scegli, fra le seguenti, la migliore spiegazione per questa revisione della teoria.<br />
a l’esistenza degli isotopi<br />
b la massa si conserva durante una trasformazione chimica<br />
c quasi tutta la massa di un atomo è concentrata nel nucleo<br />
d la carica totale degli elettroni di un atomo deve uguagliare la carica positiva presente nel nucleo<br />
e il “modello planetario” dell’atomo si è rivelato scorretto<br />
[A]<br />
3. Quale delle seguenti affermazioni è falsa?<br />
a i protoni e i neutroni costituiscono quasi tutta la massa dell’atomo<br />
b la carica di elettroni e protoni ha lo stesso valore, ma segno opposto<br />
c la massa del protone e del neutrone è approssimativamente la stessa<br />
d la massa di un protone è pari a circa un grammo<br />
e un neutrone, come suggerisce il nome, è elettricamente neutro<br />
4. Quale delle seguenti affermazioni sull’esperimento di Rutherford è corretta?<br />
a l’esperimento portò a concludere che l’atomo è costituito per lo più da spazio vuoto<br />
b l’esperimento permise di stabilire che i neutroni sono una delle pr<strong>in</strong>cipali particelle subatomiche<br />
c l’esperimento mostrò il motivo per cui il modello planetario dell’atomo è sbagliato<br />
d l’esperimento dimostrò che gli elettroni si trovano nel nucleo di un atomo<br />
e l’esperimento fu oggetto di controversia, poiché funzionava solo con lam<strong>in</strong>e d’oro<br />
e non con altre lam<strong>in</strong>e metalliche<br />
5. Quale/i delle seguenti affermazioni sugli isotopi è/sono corrette?<br />
i hanno masse diverse a i e ii<br />
ii hanno un diverso numero di neutroni b i e iii<br />
iii hanno carica elettrica diversa<br />
c i, ii e v<br />
iv hanno simboli diversi<br />
d i, ii, iv e v<br />
v hanno numeri di massa diversi e sono tutte corrette [D]<br />
[A]<br />
[D]<br />
[A]<br />
PER IL DOCENTE<br />
27
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Take a test on Unit 3 TRADUZIONE<br />
studente .................................................................................................................................................. classe ..................................... data .....................................<br />
6. Il simbolo di un isotopo del potassio è 41<br />
19K. Indica il numero di protoni e di neutroni, il numero atomico e il numero<br />
di massa dell’isotopo.<br />
Numero di protoni Numero di neutroni Numero atomico Numero di massa<br />
a 19 22 19 41<br />
b 22 19 41 19<br />
c 19 41 19 22<br />
d 41 19 22 19<br />
e 41 19 41 22<br />
[A]<br />
7. Calcola la massa atomica dell’elemento che ha la seguente distribuzione di isotopi:<br />
5,8% 53,9396 u<br />
Mostra i calcoli.<br />
91,8% 55,9349 u<br />
2,1% 56,9354 u<br />
0,3% 57,9333 u<br />
a 51,3<br />
u<br />
b 55,8<br />
u<br />
PER IL DOCENTE<br />
28<br />
c 55,9349 u<br />
d 56,2 u<br />
e 5,58 × 10 3 u<br />
8. Quale/i delle seguenti affermazioni è/sono false?<br />
i. i gruppi sono disposti <strong>in</strong> colonne verticali nella tavola periodica a solo i<br />
ii. i periodi sono disposti <strong>in</strong> righe orizzontali nella tavola periodica b ii e iii<br />
iii. i periodi sono numerati dall’alto verso il basso c i e ii<br />
iv. ci sono otto elementi nel primo periodo della tavola periodica d solo iv<br />
e i, ii e iv<br />
9. Indica, fra le alternative possibili, quella corretta per l’elemento con numero atomico 20.<br />
Simobol Massa atomica Periodo Gruppo<br />
a Ca 40.08 IIA (2) 4<br />
b Ca 40.08 4 IIA (2)<br />
c Ca 20 IIA (2) 4<br />
d Ca 20 4 IIA (2)<br />
e Ne 20 2 VIIIA (18)<br />
10. Osserva le seguenti coppie di simboli e nomi, e <strong>in</strong>dica <strong>in</strong> quale/i l’abb<strong>in</strong>amento è corretto.<br />
i Fl, fluoro a i, ii e v<br />
ii N, neon b i, iii e v<br />
iii S, sodio c i e v<br />
iv Ch, cloro d iv e v<br />
v H, idrogeno e solo v<br />
[B]<br />
[D]<br />
[B]<br />
[E]<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
Per la verifica<br />
In questa sezione forniamo domande del tipo a scelta multipla, ognuna<br />
con 5 item di risposta, organizzate per unità e obiettivi. Il docente potrà<br />
liberamente utilizzarle per costruire prove di verifica.<br />
Le domande sono disponibili <strong>in</strong> un <strong>formato</strong> editabile (word)<br />
sul companion website (sito dedicato al docente).<br />
A<br />
unità parte<br />
PER LA VERIFICA<br />
29
parte<br />
A<br />
Struttura e trasformazioni della materia<br />
Per la verifica<br />
Unità 4<br />
La massa delle molecole e le moli<br />
Lezione 4.1<br />
OBIETTIVO <strong>in</strong>terpretare le formule chimiche<br />
1. Quanti atomi di ciascun elemento sono presenti <strong>in</strong><br />
una unità formula di fosfato di magnesio, Mg 3 (PO 4 ) 2 ?<br />
a 3 atomi di magnesio, 2 atomi di fosforo, 8 atomi<br />
di ossigeno<br />
b 2 atomi di magnesio, 3 atomi di fosforo, 12 atomi<br />
di ossigeno<br />
c 1 atomo di magnesio, 1 atomo di fosforo, 4 atomi<br />
di ossigeno<br />
d 2 atomi di magnesio, 1 atomo di fosforo, 4 atomi<br />
di ossigeno<br />
e 1 atomo di magnesio, 2 atomi di fosforo, 8 atomi<br />
di ossigeno<br />
[A]<br />
OBIETTIVO spiegare che cosa sono la massa molecolare<br />
e la massa formula<br />
4. Quale delle seguenti affermazioni è sbagliata?<br />
a la massa molecolare è espressa <strong>in</strong> unità di massa<br />
atomica<br />
b la massa formula esprime la massa di un’unità<br />
formula di una sostanza <strong>in</strong> rapporto alla massa<br />
di un atomo di carbonio-12<br />
c la massa atomica si esprime <strong>in</strong> unità di grammi<br />
per atomo<br />
d la massa molecolare e la massa formula utilizzano<br />
entrambe il carbonio-12 come standard<br />
di riferimento<br />
e per il cloruro di sodio, un composto ionico, si parla<br />
di massa formula e non di massa molecolare<br />
[C]<br />
PER IL DOCENTE<br />
30<br />
2. Elenca il numero di atomi di ciascun elemento <strong>in</strong> una<br />
unità formula di solfato d’ammonio, (NH 4 ) 2 SO 4 .<br />
a 1 atomo di azoto, 4 atomi di idrogeno, 1 atomo<br />
di zolfo, 4 atomi di ossigeno<br />
b 1 atomo di azoto, 3 atomi di idrogeno, 1 atomo<br />
di zolfo, 4 atomi di ossigeno<br />
c 2 atomi di azoto, 6 atomi di idrogeno, 1 atomo<br />
di zolfo, 4 atomi di ossigeno<br />
d 2 atomi di azoto, 8 atomi di idrogeno, 1 atomo<br />
di zolfo, 4 atomi di ossigeno<br />
e 1 atomo di azoto, 4 atomi di idrogeno, 2 atomi<br />
di zolfo, 8 atomi di ossigeno<br />
[D]<br />
3. Quanti atomi di ciascun elemento sono presenti<br />
<strong>in</strong> una unità formula di carbonato di allum<strong>in</strong>io,<br />
Al 2 (CO 3 ) 3 ?<br />
a 3 atomi di allum<strong>in</strong>io, 2 atomi di carbonio, 6 atomi<br />
di ossigeno<br />
b 2 atomi di allum<strong>in</strong>io, 3 atomi di carbonio, 9 atomi<br />
di ossigeno<br />
c 1 atomo di allum<strong>in</strong>io, 1 atomo di carbonio, 3 atomi<br />
di ossigeno<br />
d 1 atomo di allum<strong>in</strong>io, 2 atomi di carbonio, 6 atomi<br />
di ossigeno<br />
e 2 atomi di allum<strong>in</strong>io, 1 atomo di carbonio, 3 atomi<br />
di ossigeno<br />
[B]<br />
5. Quale delle seguenti è la migliore def<strong>in</strong>izione<br />
di massa atomica?<br />
a la massa media degli atomi di un elemento<br />
riferita alla massa di un atomo di carbonio-12, cui<br />
è attribuito un valore esatto di 12 unità di massa<br />
atomica<br />
b una proprietà che riflette la quantità di materia<br />
presente <strong>in</strong> un campione<br />
c la massa di atomo misurata nell’unità di massa<br />
del SI, ovvero il kilogrammo<br />
d il numero di grammi <strong>in</strong> una mole di sostanza<br />
e la massa del numero di atomi di carbonio<br />
contenuti <strong>in</strong> 12 grammi esatti di carbonio-12<br />
[A]<br />
6. Per quale/i dei seguenti composti è più adatto il<br />
term<strong>in</strong>e massa molecolare rispetto a massa formula?<br />
a. F 2<br />
b. CaO<br />
c. NH 3<br />
d. NaOH<br />
e. CH 3 OH<br />
a b<br />
b b, d<br />
c a, c<br />
d b, d, e<br />
e a, c, e<br />
[E]<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE
3<br />
unità 4 5<br />
unità<br />
OBIETTIVO calcolare la massa molecolare, o la massa<br />
formula, e la massa molare di un composto<br />
di cui si conosce la formula<br />
7. Qual è la massa formula del carbonato di allum<strong>in</strong>io,<br />
Al 2 (CO 3 ) 3 ?<br />
a 87,0 u<br />
b 114,0 u<br />
c 147,0 u<br />
d 201,0 u<br />
e 234,0 u<br />
Lezione 4.2<br />
OBIETTIVO spiegare che cos’è la mole<br />
10. È corretto affermare che:<br />
a. una mole di sostanza contiene un numero di<br />
particelle uguale a quello contenuto esattamente<br />
<strong>in</strong> 12 u di carbonio-12<br />
b. una mole di atomi di iodio contiene meno atomi<br />
di una mole di atomi di bromo<br />
c. ci sono 6,02 × 10 23 atomi di carbonio <strong>in</strong> 12,0 g<br />
di carbonio-12<br />
d. poiché si fa sempre riferimento all’atomo di<br />
carbonio-12, il numero di particelle contenuto <strong>in</strong><br />
una mole di sostanza con massa molecolare bassa<br />
sarà maggiore di quello contenuto <strong>in</strong> una mole<br />
di sostanza con massa molecolare elevata<br />
e. una mole di sostanza contiene 6,02 × 10 23<br />
particelle di quella sostanza<br />
PER LA VERIFICA<br />
CRACOLICE PETERS Chimica. Tutto si trasforma © 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA ? LIBERAMENTE FOTOCOPIABILE<br />
8. Qual è la massa formula del fosfato di magnesio,<br />
Mg 3 (PO 4 ) 2 ?<br />
a 119,3 u<br />
b 143,6 u<br />
c 214,3 u<br />
d 262,9 u<br />
e 333,6 u<br />
9. Qual è la massa molecolare del butano, C 4 H 10 ?<br />
a 124,1 u<br />
b 58,1 u<br />
c 34,0 u<br />
d 14,0 u<br />
e 13,0 u<br />
[E]<br />
[D]<br />
[B]<br />
a a, c<br />
b a, e<br />
c c, e<br />
d b, d<br />
e b, e<br />
11. È corretto affermare che:<br />
a. una mole di atomi di sodio (massa atomica<br />
= 23,0 u) contiene meno atomi di una mole<br />
di atomi di potassio (massa atomica = 39,1 u)<br />
b. una mole di atomi di sodio (massa atomica<br />
= 23,0 u) contiene più atomi di una mole di atomi<br />
di potassio (massa atomica = 39,1 u)<br />
c. il term<strong>in</strong>e “mole” rappresenta il numero 6,02 × 10 23<br />
d. una mole di sostanza contiene un numero<br />
di particelle pari al numero di atomi presenti<br />
<strong>in</strong> 12 grammi di carbonio-12<br />
e. una mole di azoto molecolare contiene un numero<br />
di molecole pari al numero di atomi presenti<br />
<strong>in</strong> 24,0 u di carbonio-12<br />
a a, c<br />
b b, c<br />
c a, d<br />
d c, d<br />
e b, c, d, e<br />
nella Guida seguono altri test ><br />
[C]<br />
[D]<br />
31
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Coord<strong>in</strong>amento tecnico-grafico<br />
Controllo qualità e certificazione<br />
Consulenza didattica<br />
Copert<strong>in</strong>a<br />
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Giuseppe Stefanelli<br />
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Redazione<br />
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Adattamento e realizzazione illustrazioni Alessandra Rigoni<br />
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Le schede di recupero e le <strong>in</strong>dicazioni didattiche sono a cura di Loredana Troschel; i test di verifica sono di Franco Salsa.<br />
Le traduzioni di Un CD come tutor (schede di chimica animata, problemi assistiti, Take a test on Unit…) sono di Benedetta Cavanna.<br />
Titolo orig<strong>in</strong>ale<br />
Introductory Chemistry. An active Learn<strong>in</strong>g Approach, third edition<br />
by Mark S. <strong>Cracolice</strong>, Edward I. <strong>Peters</strong><br />
© 2007 Thomson Brooks/Cole, a part of The Thomson Corporation<br />
Tutti i diritti riservati<br />
© 2009, Pearson Paravia Bruno Mondadori SpA<br />
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CHIMICA<br />
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