【人教版】Chimica Scuola Media 9° Grado - Volume 1

📚 Riepilogo dei Contenuti

Questo manuale è un libro di testo introduttivo alla chimica per il primo anno delle scuole medie superiori. Copre concetti chimici fondamentali, la composizione dell'aria, la costituzione microscopica della materia, le risorse idriche, le equazioni chimiche e gli ossidi di carbonio, con particolare enfasi sull'indagine sperimentale e il pensiero scientifico.

Intraprendi un viaggio di esplorazione nel mondo microscopico e scopri i segreti degli esperimenti chimici e dell'indagine scientifica.

Autori: Wang Jing, Zheng Changlong

Riconoscimenti: Approvato dal Ministero dell'Istruzione nel 2012, Primo Premio Nazionale per l'Eccellenza dei Libri di Testo nell'ambito del Premio Nazionale per la Costruzione dei Libri di Testo (Prima Edizione)

🎯 Obiettivi di Apprendimento

1. Essere in grado di elencare le applicazioni della chimica nel miglioramento di pesticidi e fertilizzanti, nella sintesi di farmaci, nello sviluppo di materiali e nella protezione ambientale, comprendendo "cos'è la chimica".
2. Conoscere la storia dello sviluppo della chimica, inclusi i processi artigianali antichi, la teoria atomica e molecolare moderna, nonché le moderne nanotecnologie e la chimica verde.
3. Formulare con precisione la definizione di chimica, ovvero la scienza che studia le proprietà, la composizione, la struttura e le leggi di trasformazione della materia a livello molecolare e atomico.
4. Saper distinguere con precisione tra cambiamento fisico e cambiamento chimico, e tra proprietà fisiche e proprietà chimiche.
5. Essere in grado di riconoscere la vetreria e gli strumenti chimici comuni, e di nominarli e descriverne gli usi principali.
6. Padroneggiare in modo standardizzato le operazioni di base di laboratorio come la manipolazione dei reagenti, il riscaldamento delle sostanze, il montaggio e la pulizia della vetreria.
7. Saper elencare i componenti principali dell'aria e le loro percentuali in volume, e saper distinguere tra sostanze pure e miscele.
8. Padroneggiare le proprietà chimiche dell'ossigeno (reazioni con zolfo, ferro, fosforo rosso, ecc.) e saper riconoscere reazioni di sintesi, reazioni di decomposizione e reazioni di ossidazione.
9. Comprendere i principi della preparazione dell'ossigeno in laboratorio (incluso il ruolo dei catalizzatori) e il principio fisico della produzione industriale di ossigeno.
10. Saper spiegare alcuni fenomeni comuni usando i concetti di molecole e atomi, e comprendere l'essenza microscopica dei cambiamenti chimici.

🔹 Lezione 1: Introduzione: La chimica rende il mondo più colorato

Panoramica: Questa lezione, in quanto introduzione alla disciplina chimica, mira a guidare gli studenti nel mondo della chimica. Mostrando il ruolo importante della chimica nella produzione e nella vita quotidiana, ripercorre lo sviluppo dall'artigianato antico alla moderna teoria molecolare e atomica, chiarendo infine il campo di studio della chimica e la sua definizione essenziale a livello molecolare e atomico.

Risultati di Apprendimento:

• Essere in grado di elencare le applicazioni della chimica nel miglioramento di pesticidi e fertilizzanti, nella sintesi di farmaci, nello sviluppo di materiali e nella protezione ambientale, comprendendo "cos'è la chimica".
• Conoscere la storia dello sviluppo della chimica, inclusi i processi artigianali antichi, la teoria atomica e molecolare moderna, nonché le moderne nanotecnologie e la chimica verde.
• Formulare con precisione la definizione di chimica, ovvero la scienza che studia le proprietà, la composizione, la struttura e le leggi di trasformazione della materia a livello molecolare e atomico.

🔹 Lezione 2: Unità 1: Entrando nel mondo della chimica

Panoramica: Questa unità è una fase introduttiva all'apprendimento della chimica, concentrandosi sui fondamenti della disciplina: i cambiamenti e le proprietà della materia, nonché le norme operative di base del laboratorio chimico. Attraverso lo studio, gli studenti saranno in grado di distinguere tra cambiamenti fisici e chimici sia da un punto di vista microscopico che macroscopico, e di acquisire le competenze necessarie per condurre esperimenti scientifici in modo sicuro e accurato in laboratorio.

Risultati di Apprendimento:

• Capacità di distinguere: Saper distinguere con precisione tra cambiamento fisico e cambiamento chimico, e tra proprietà fisiche e proprietà chimiche.
• Capacità di riconoscere: Essere in grado di riconoscere la vetreria e gli strumenti chimici comuni, e di nominarli e descriverne gli usi principali.
• Capacità operative: Padroneggiare in modo standardizzato le operazioni di base di laboratorio come la manipolazione dei reagenti, il riscaldamento delle sostanze, il montaggio e la pulizia della vetreria.

🔹 Lezione 3: Unità 2: L'aria che ci circonda

Panoramica: Questa unità si concentra sulla composizione dell'aria, sulle proprietà fisiche e chimiche dell'ossigeno e sui metodi di preparazione dell'ossigeno in laboratorio e nell'industria. Attraverso esperimenti classici come la "combustione del fosforo rosso", gli studenti impareranno a determinare quantitativamente la composizione dell'aria e a padroneggiare concetti chimici fondamentali come miscela, sostanza pura, reazione di sintesi, reazione di decomposizione e reazione di ossidazione.

Risultati di Apprendimento:

• Saper elencare i componenti principali dell'aria e le loro percentuali in volume, e saper distinguere tra sostanze pure e miscele.
• Padroneggiare le proprietà chimiche dell'ossigeno (reazioni con zolfo, ferro, fosforo rosso, ecc.) e saper riconoscere reazioni di sintesi, reazioni di decomposizione e reazioni di ossidazione.
• Comprendere i principi della preparazione dell'ossigeno in laboratorio (incluso il ruolo dei catalizzatori) e il principio fisico della produzione industriale di ossigeno.

🔹 Lezione 4: Unità 3: I segreti della costituzione della materia

Panoramica: Questa unità guida gli studenti dal mondo macroscopico della materia al mondo microscopico delle particelle. I contenuti fondamentali includono la costituzione microscopica della materia (molecole, atomi, ioni), la struttura interna dell'atomo e la sua misura di massa (massa atomica relativa), nonché le basi del linguaggio chimico: elementi, simboli degli elementi e tavola periodica.

Risultati di Apprendimento:

• Comprensione microscopica: Saper spiegare alcuni fenomeni comuni usando i concetti di molecole e atomi, e comprendere l'essenza microscopica dei cambiamenti chimici.
• Comprensione strutturale: Padroneggiare la struttura interna dell'atomo e le relazioni elettriche, comprendere la definizione di massa atomica relativa.
• Uso dei simboli: Memorizzare i simboli degli elementi comuni, comprenderne il significato e imparare a usare la tavola periodica per cercare informazioni.

🔹 Lezione 5: Unità 4: L'acqua in natura

Panoramica: Questa unità si concentra sull'"acqua", guidando gradualmente gli studenti dal macro al micro per conoscere le risorse idriche naturali e la loro essenza chimica. L'insegnamento si concentra sullo stato attuale e la protezione delle risorse idriche, i metodi di purificazione fisica dell'acqua, l'esperimento di elettrolisi dell'acqua che rivela la composizione della materia, e lo strumento fondamentale della chimica: l'uso della formula chimica e del numero di ossidazione.

Risultati di Apprendimento:

• Gli studenti saranno in grado di descrivere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra e di identificare le principali fonti di inquinamento idrico e le relative misure di prevenzione e controllo.
• Gli studenti saranno in grado di eseguire correttamente le operazioni di filtrazione e di comprendere le fasi di sedimentazione, filtrazione, adsorbimento e disinfezione nel processo di produzione dell'acqua potabile.
• Gli studenti saranno in grado di analizzare la composizione dell'acqua attraverso l'esperimento di elettrolisi e di definire con precisione sostanze semplici, composti e ossidi.

🔹 Lezione 6: Unità 5: Equazioni Chimiche

Panoramica: Questa unità segna l'inizio dello studio quantitativo in chimica per le scuole medie superiori. L'insegnamento si basa sulla "Legge di Conservazione della Massa", estendendosi dai fenomeni macroscopici alla ricombinazione microscopica degli atomi, introducendo quindi le "equazioni chimiche" come linguaggio universale della chimica, e infine concentrandosi sul calcolo quantitativo delle masse delle sostanze utilizzando le equazioni chimiche.

Risultati di Apprendimento:

• Padroneggiare la Legge di Conservazione della Massa: Saper descrivere il contenuto della legge e comprendere, attraverso indagini sperimentali, perché la massa totale rimane invariata prima e dopo una reazione.
• Comprendere l'essenza microscopica: Saper spiegare, dal punto di vista del tipo, del numero e della massa degli atomi, perché le reazioni chimiche devono obbedire alla Legge di Conservazione della Massa.
• Abilità di scrittura standardizzata: Padroneggiare i principi per scrivere equazioni chimiche (fatti oggettivi, conservazione della massa) e bilanciare abilmente le equazioni chimiche.

🔹 Lezione 7: Unità 6: Carbonio e Ossidi di Carbonio

Panoramica: Questa unità si concentra sulla diversità e sul comportamento chimico dell'elemento carbonio e dei suoi ossidi. I contenuti spaziano dalle differenze nelle proprietà fisiche delle forme allotropiche del carbonio (diamante, grafite, C60) alle loro proprietà chimiche comuni, descrivendo in dettaglio i principi e l'apparecchiatura per la preparazione in laboratorio dell'anidride carbonica e confrontando le caratteristiche dell'anidride carbonica e del monossido di carbonio.

Risultati di Apprendimento:

• Padroneggiare le differenze nelle proprietà fisiche di diamante, grafite e C60 e le loro cause, e comprendere la capacità di adsorbimento del carbone attivo.
• Comprendere la stabilità del carbonio elementare a temperatura ambiente e la sua attività ad alte temperature (combustibilità e riducibilità).
• Imparare il principio chimico della preparazione in laboratorio dell'anidride carbonica, la scelta dell'apparecchiatura sperimentale e i metodi per il controllo della tenuta, la raccolta e la verifica della raccolta.

🔹 Lezione 8: Unità 7: Combustibili e Loro Utilizzo

Panoramica: Questa unità è incentrata sui "combustibili" e introduce sistematicamente le condizioni di combustione, i principi dell'estinzione degli incendi e le conoscenze di prevenzione e sicurezza. Allo stesso tempo, esplora i cambiamenti energetici nelle reazioni chimiche (esotermiche ed endotermiche), analizza in dettaglio l'uso dei combustibili fossili e il loro impatto ambientale, e infine prospetta lo sviluppo e l'utilizzo sostenibile di nuove fonti energetiche.

Risultati di Apprendimento:

• Comprendere le tre condizioni necessarie per la combustione e saper riassumere i metodi di estinzione e la scelta degli estintori in base a questi principi.
• Padroneggiare le conoscenze di sicurezza per sostanze infiammabili ed esplosive, riconoscere i segnali di sicurezza comuni e comprendere i cambiamenti energetici che accompagnano le reazioni chimiche.
• Riconoscere l'importanza e la non rinnovabilità dei combustibili fossili, comprendere le condizioni per una combustione completa e la necessità di sviluppare energia pulita (come idrogeno, etanolo e nuove fonti energetiche).