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Azione chimica delle acque
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Azione chimica delle acque

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  • 1. L'azione chimica delle acque Elena Saia matr. 769914
  • 2. Contesto <ul><li>Liceo scientifico </li></ul><ul><li>Quinto anno </li></ul><ul><li>Insegnante singolo </li></ul><ul><li>All'interno dell'unità didattica di erosione e modellamento del paesaggio </li></ul>
  • 3. Momento formativo <ul><li>Attività precedenti alla presente unità didattica: </li></ul><ul><li>Mineralogia e petrografia </li></ul><ul><li>Vulcani e terremoti </li></ul><ul><li>Tettonica delle placche </li></ul><ul><li>Idrosfera marina e continentale </li></ul>
  • 4. Momento formativo <ul><li>All'interno dell'unità didattica di erosione e modellamento del paesaggio: </li></ul><ul><li>La degradazione meteorica delle rocce </li></ul><ul><ul><li>La disgregazione fisica </li></ul></ul><ul><ul><li>L'alterazione chimica </li></ul></ul><ul><li>L'azione geomorfica del vento </li></ul><ul><li>L'azione geomorfica delle acque correnti </li></ul><ul><li>L'azione geomorfica dei ghiacciai </li></ul><ul><li>L'azione del mare sulle coste </li></ul>
  • 5. Motivi di interesse <ul><li>Lo studio e la comprensione dei processi di modellamento del paesaggio hanno un alto legame con il vissuto e con il territorio. </li></ul><ul><li>L'approfondimento sul carsismo consente collegamenti multidisciplinari con argomenti di italiano e storia. </li></ul>
  • 6. Multidisciplinarietà <ul><li>Italiano: Ungaretti e la poesia “San Martino del Carso” </li></ul><ul><li>Storia: la seconda guerra mondiale e le foibe </li></ul>
  • 7. Preconoscenze <ul><li>CHIMICA </li></ul><ul><li>Proprietà e caratteristiche della materia </li></ul><ul><li>Concetto di atomo, elemento, ione </li></ul><ul><li>Concetto di legame chimico </li></ul><ul><li>Concetto di composto chimico </li></ul><ul><li>Concetto di reazione chimica </li></ul><ul><li>Equilibrio nelle reazioni chimiche </li></ul><ul><li>Definizione di acido e di base </li></ul><ul><li>Definizione di pH </li></ul><ul><li>Concetto di solubilità di un sale </li></ul><ul><li>Stati di aggregazione della materia e cambiamenti di stato </li></ul><ul><li>Proprietà chimiche dell'acqua </li></ul>
  • 8. Preconoscenze <ul><li>SCIENZE DELLA TERRA </li></ul><ul><li>Definizione di minerale </li></ul><ul><li>Definizione di roccia come aggregato di minerali </li></ul><ul><li>Cicli litogenetici </li></ul><ul><li>Classificazione delle rocce </li></ul>
  • 9. Strategie di indagine sulle preconoscenze <ul><li>Domande a inizio lezione valutate con + e -. </li></ul><ul><li>Al termine del quadrimestre viene assegnata allo studente una valutazione formale sulla base del numero di + e - accumulati. </li></ul>
  • 10. Mappa dei nodi concettuali Ossidazione Idratazione Dissoluzione Idrolisi Carsismo Azione chimica delle acque
  • 11. Obiettivi cognitivi <ul><li>Conoscere i principali processi di alterazione chimica delle rocce </li></ul><ul><li>Conoscere il fenomeno del carsismo </li></ul><ul><li>Conoscere le principali forme del territorio carsico </li></ul>
  • 12. Obiettivi operativi <ul><li>Imparare a “leggere” ed interpretare un paesaggio carsico </li></ul>
  • 13. Formativi <ul><li>Mettere in relazione i concetti studiati in classe con le osservazioni fatte sul territorio </li></ul><ul><li>Sensibilizzare sui temi della conoscenza del proprio territorio </li></ul>
  • 14. Stimolo iniziale <ul><li>Presentazione di immagini di rocce alterate. </li></ul><ul><li>Quale può essere la causa dell'alterazione? </li></ul><ul><li>Presentazione immagini di strutture carsiche. </li></ul><ul><li>Come si formano le grotte? </li></ul>
  • 15. Misconcezioni <ul><li>Le rocce non possono sciogliersi </li></ul><ul><li>Le grotte sono “crepe” della roccia della crosta terrestre </li></ul>
  • 16. Durata in ore <ul><li>Lezione frontale: 1 ora </li></ul><ul><li>Attività di laboratorio: 1 ora </li></ul><ul><li>Approfondimento: 1 ora </li></ul><ul><li>Verifica finale: 1 ora </li></ul>
  • 17. Organizzazione del lavoro Attività Contenuti Prima ora Lezione frontale - Verifica dei prerequisiti (10 minuti); - L'azione chimica delle acque sulle rocce: ossidazione, riduzione, idratazione, idrolisi e dissoluzione (40 minuti); - Domande e riepilogo (10 minuti). Seconda ora Approfondimento - Verifica formativa (10 minuti); - Il fenomeno del carsismo; forme carsiche superficiali: doline, campi solcati, vaschette di corrosione; forme carsiche sotterranee: grotte, stalattiti e stalagmiti; il carsismo in Italia (40 minuti); - Domande e riepilogo (10 minuti). Terza ora Laboratorio - Verifica formativa (10 minuti) - Misurazione pH acqua (10 minuti) - Reazione di rocce all'HCl (10 minuti) - Esperimento di calcificazione (10 minuti) - Domande e riepilogo (10 minuti) Quarta ora Verifica sommativa Modulo sulla degradazione chimica delle rocce (50 minuti)
  • 18. Organizzazione del lavoro <ul><li>Strategie didattiche: </li></ul><ul><li>Lezione frontale in classe con proiezione di materiale iconografico; </li></ul><ul><li>Utilizzo del laboratorio. </li></ul><ul><li>Le lezioni saranno condotte privilegiando una didattica attiva: </li></ul><ul><li>Far riflettere piuttosto che fornire un pensiero già elaborato; </li></ul><ul><li>Abituare al pensiero scientifico: osservare, analizzare, fare ipotesi e verificarle. </li></ul>
  • 19. Strumenti didattici <ul><li>Utilizzo guidato del libro di testo; </li></ul><ul><li>Dispense di laboratorio; </li></ul><ul><li>Power Point: attraverso le animazioni, la grafica, l’utilizzo del linguaggio scritto e iconografico, permette di coinvolgere maggiormente gli studenti, aumentando la loro motivazione all’apprendimento. </li></ul>
  • 20. Lezione 1 <ul><li>Agenti erosivi di natura chimica: </li></ul><ul><li>Idrolisi : l'acqua, scindendosi in ione idrogeno (H+) e ione ossidrile (OH-), attacca i minerali meno stabili tra i costituenti della roccia, scindendoli nei singoli elementi e reagendo con essi a formare nuovi minerali. Un esempio di idrolisi è costituita dall'alterazione dei feldspati nei minerali delle argille. </li></ul><ul><li>Ossidazione : è l'ossigeno a determinare questo tipo di alterazione. Presente nell'atmosfera, ma anche nelle acque dilavanti, è capace di alterare, ossidandoli, gli elementi metallici come il ferro, ma anche materia organica, lo zolfo ed i solfuri. </li></ul>
  • 21. <ul><li>Idratazione : alcune molecole di minerali costituenti la roccia possono catturare acqua andando incontro al fenomeno chimico dell'idratazione, che porta alla formazione di nuovi minerali caratterizzati da un maggior volume molecolare. </li></ul><ul><li>Dissoluzione : questo fenomeno alterativo è tipico dei climi temperati o equatoriali, caratterizzati dall'abbondanza di precipitazioni piovose. L'acqua piovana contiene infatti CO 2 ed capace di solubilizzare rocce come i carbonati o i gessi, che altrimenti non potrebbero essere alterati dall'acqua pura. La reazione alla base della dissoluzione dei carbonati è rappresentata dall'equazione chimica: </li></ul><ul><li>CaCO 3 + H 2 O + CO 2 <=> Ca(HCO 3 ) 2 . </li></ul>
  • 22. Approfondimento: il carsismo <ul><li>I fenomeni carsici. </li></ul><ul><li>Fase dissolutiva e fase costruttiva. </li></ul><ul><li>Carsismo ipogeo e carsismo epigeo. </li></ul><ul><li>Forme carsiche superficiali: doline, scannellature, campi carreggiati e vaschette di corrosione. </li></ul><ul><li>Forme carsiche sotterranee: grotte, stalattiti e stalagmiti. </li></ul>
  • 23. Approfondimento: il carsismo <ul><li>Con il termine carsismo si descrivono tutti i fenomeni morfologici idrogeologici, superficiali e sotterranei, legati alla dissoluzione delle rocce a maggiore solubilità. </li></ul><ul><li>La corrosione avviene per opera delle acque meteoriche che, oltre a contenere una certa quantità di anidride carbonica atmosferica disciolta al loro interno, scorrendo sulla superficie del suolo ed attraversando lo strato superficiale del suolo si arricchiscono ulteriormente di CO 2 . </li></ul><ul><li>Queste acque reagiscono con la roccia calcarea intaccandola lentamente, sia in superficie sia infiltrandosi nel reticolo. </li></ul><ul><li>Dissolvendosi, le rocce calcaree danno luogo a forme caratteristiche sia nell'ambiente esterno sia nel sottosuolo. </li></ul>
  • 24. Laboratorio <ul><li>Per rendere più efficace lo studio di questo argomento prevalentemente mnemonico verranno effettuate delle brevi esperienze di laboratorio. </li></ul><ul><li>Determinazione del pH di acqua distillata, acqua del rubinetto, acqua piovana e acqua frizzante con l'utilizzo della cartina tornasole. </li></ul><ul><li>Reazione di rocce diverse all'acido cloridrico 5%. </li></ul>
  • 25. Laboratorio <ul><li>ESPERIMENTO DI CALCIFICAZIONE </li></ul><ul><li>MATERIALE OCCORRENTE </li></ul><ul><li>Tre provette di plastica </li></ul><ul><li>Spago </li></ul><ul><li>Acqua </li></ul><ul><li>Forchetta di plastica </li></ul><ul><li>Bicarbonato di calcio </li></ul><ul><li>Solfato di calcio </li></ul><ul><li>Sodio </li></ul><ul><li>PROCEDIMENTO </li></ul><ul><li>Diluisci nell’acqua le tre sostanze separatamente e metti le tre soluzioni ottenute in ogni provetta; </li></ul><ul><li>nella prima acqua e bicarbonato di calcio , </li></ul><ul><li>nella seconda acqua e sodio e nella terza acqua e solfato di calcio. </li></ul><ul><li>Lega alla forchetta tre pezzi di spago della lunghezza della provetta e inseriscili in ogni provetta in modo che lo spago sia bagnato dalla soluzione. </li></ul><ul><li>Lascia passare una settimana circa. Che cosa succederà? </li></ul>
  • 26. Possibili attività correlate <ul><li>Tale attività potrebbe rientrare in un progetto interdisciplinare più ampio, in collaborazione con i docenti di Storia e Italiano, che permetta agli studenti di recarsi in visita, per esempio, nella zona di Trieste, visitando i luoghi di Ungaretti, della Grande Guerra, prevedendo un'escursione nel Carso triestino. </li></ul>
  • 27. Margini di flessibilità <ul><li>Flessibilità nel trattare argomenti di interesse degli studenti. </li></ul>
  • 28. Modalità di recupero <ul><li>Data la semplicità concettuale dell'argomento, che prevede per la sua acquisizione prevalentemente uno studio delle nozioni, il docente non prevede iniziative di recupero. </li></ul><ul><li>Nel caso in cui la classe manifesti necessità di chiarimenti o approfondimenti, il docente attuerà delle ore di recupero in itinere di ripresa dei concetti chiave. </li></ul>
  • 29. Verifiche formative <ul><li>Domande a inizio lezione valutate con + e -. </li></ul><ul><li>Al termine del quadrimestre viene assegnata allo studente una valutazione formale sulla base del numero di + e - accumulati. </li></ul>
  • 30. Verifica sommativa <ul><li>INDICA SE LE SEGUENTI AFFERMAZIONI SONO VERE O FALSE (4 punti) </li></ul><ul><li>L'idrolisi è un processo dovuto al fatto che alcuni minerali possono fissare molecole d'acqua, che comportano il cambiamento della configurazione cristallina. </li></ul><ul><li>L'ossidazione è un processo per cui molti minerali cristallizzati in un ambiente riducente a contatto con l'ossigeno atmosferico generano ossidi e idrossidi. </li></ul><ul><li>L'idrolisi è un processo chimico che coinvolge i minerali silicei. </li></ul><ul><li>Il processo di erosione chimica viene intensificato dalle basse temperature. </li></ul>
  • 31. Verifica sommativa <ul><li>COMPLETA IL TESTO SEGUENTE CON I TERMINI APPROPRIATI (3 punti) </li></ul><ul><li>La ..................... è un processo che interessa prevalentemente le rocce....................... Il carbonato di calcio è .................... in acqua pura, ma diventa solubile se l'acqua contiene una quantità di ................... L'acqua piovana è in grado di reagire con il carbonato di calcio producendo ................................. secondo la reazione di equilibrio: </li></ul><ul><li>............................................................................................. </li></ul>
  • 32. Verifica sommativa <ul><li>RISPONDI ALLE SEGUENTI DOMANDE </li></ul><ul><li>Su che rocce agisce maggiormente l'idrolisi? (2 punti) </li></ul><ul><li>Come avviene la dissoluzione dei carbonati? In quali zone ritroviamo questo fenomeno? (5 punti) </li></ul><ul><li>Cosa sono e come si formano stalattiti e stalagmiti? (5 punti) </li></ul><ul><li>Quali sono le principali forme del carsismo superficiale? (3 punti) </li></ul>
  • 33. Verifica sommativa <ul><li>VALUTAZIONE </li></ul><ul><li>Punteggio massimo 22 punti </li></ul><ul><li>La sufficienza si ottiene con 13 punti </li></ul>

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