Scienze POP_STUDIAFACILE

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Studiafacile

Fabio Calvino • Rita Poletti • Marinella Torri

Coordinamento redazionale: Marco Mauri

Responsabile editoriale: Martina Mirabella

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Art director: Enrica Bologni

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Prima edizione: gennaio 2026

Printed in Italy

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VOLUME 1

1 TEMA MATERIA

UNITÀ 1 LA SCIENZA E IL SUO METODO

1 Il metodo sperimentale 5

2 Facciamo un esperimento 6

3 Misurare le grandezze: lunghezza, superficie e volume 7

4 Misurare le grandezze: massa, peso e tempo 8

5 La rappresentazione grafica dei dati 9

UNITÀ 2 LA STRUTTURA DELLA MATERIA

1 La materia e le sue caratteristiche

2 La composizione della materia

3 Gli stati fisici della materia

UNITÀ 3 LA TEMPERATURA E IL CALORE

1 La temperatura

2 Il calore

3 La propagazione del calore

4 I cambiamenti di stato della materia

2 TEMA TERRA

UNITÀ 4 L’IDROSFERA

1

3

1 Un involucro gassoso: l’atmosfera

4 La temperatura dell’aria e il clima

risorsa aria �

3 TEMA VIVENTI

UNITÀ

VOLUME 2

UNITÀ 1 LA CHIMICA DELLA MATERIA 1 L’atomo e la sua struttura

UNITÀ 3 IL MOTO DEI CORPI

Gli elementi che descrivono il moto

La velocità e il moto rettilineo

L’accelerazione e il moto accelerato

UNITÀ 4 LE FORZE

2 TEMA VIVENTI

UNITÀ 5 L’ECOLOGIA

Dall’ambiente all’ecositema

Come funziona un ecosistema

Le relazioni tra gli organismi

Il cambiamento climatico e gli effetti sulla

UNITÀ 6 L’ETOLOGIA

1 Il comportamento degli animali

2 Le società animali

ESSENZIALI

3 TEMA CORPO UMANO

UNITÀ 7 IL SISTEMA CORPO UMANO

1 L’organizzazione del corpo umano

2 L’apparato tegumentario

3 Il sistema scheletrico

4 Il sistema muscolare

UNITÀ 8 L’ALIMENTAZIONE

1 La nutrizione

2 I nutrienti energetici

3 I nutrienti plastici

4 I nutrienti bioregolatori

5 L’alimentazione sostenibile �

UNITÀ 9 L’APPARATO DIGERENTE

1 Le funzioni e la struttura dell’apparato digerente 125

2 I processi meccanici della digestione

3 I processi chimici della digestione

4 L’assorbimento dei nutrienti

GLI ESSENZIALI

UNITÀ 10 L’APPARATO RESPIRATORIO

1 La respirazione e l’apparato respiratorio 131

2 Il percorso dell’aria

3 La respirazione

UNITÀ 11 L’APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO E L’APPARATO ESCRETORE

1 L’apparato cardiocircolatorio

2 I vasi sanguigni

3 La circolazione del sangue 139

4 L’apparato escretore 141

UNITÀ 12 IL SISTEMA LINFATICO E IL SISTEMA IMMUNITARIO

1 Il sistema linfatico 142

2 Il sistema immunitario: le difese aspecifiche

3 Il sistema immunitario: le difese specifiche

VOLUME 3

L’ENERGIA

3 Che cos’è la luce

4 Riflessione, diffusione e rifrazione della luce

2 TEMA TERRA

UNITÀ 4 LA DINAMICA DELLA TERRA

1 I vulcani

2 I terremoti

3 L’interno della Terra

4 La deriva dei continenti e la tettonica a placche

5 I fossili

UNITÀ 5 LA COMPOSIZIONE DELLA LITOSFERA

1 I minerali 181

2 Le rocce 183

3 Le trasformazioni delle rocce 185

ESSENZIALI 187

UNITÀ 6 DALL’UNIVERSO AL SISTEMA SOLARE

1 L’Universo intorno a noi 189

2 Le stelle 191

3 Il Sistema solare 193

4 I movimenti dei corpi celesti 195

5 La Luna 197

UNITÀ 7 IL NOSTRO PIANETA, LA TERRA

1 La forma della Terra 199

2 La rotazione terrestre 201

3 La rivoluzione terrestre 202

GLI ESSENZIALI 203

3 TEMA CORPO UMANO

UNITÀ 8 IL SISTEMA NERVOSO E IL SISTEMA ENDOCRINO

1 La cellula nervosa 205

2 Il sistema nervoso centrale 207

3 Il sistema nervoso periferico 209

4 Il sistema endocrino 210

UNITÀ 9 I SENSI

1 Il tatto, il gusto e l’olfatto 211 2 La vista 213

3 L’udito e l’equilibrio 215

UNITÀ 10 L’ORGANISMO SI RIPRODUCE

1 La riproduzione umana 217 2 L’apparato riproduttore maschile 218

3 L’apparato riproduttore femminile 219 4 Dalla fecondazione alla nascita 220

GLI ESSENZIALI 221

4 TEMA VIVENTI

UNITÀ 11 L’EVOLUZIONE DELLA VITA

1 La teoria dell’evoluzione 223

2 L’origine delle specie 224

3 La storia della vita 225

4 Origine ed evoluzione della specie umana 227

UNITÀ 12 IL LINGUAGGIO DELLA VITA

1 Gli acidi nucleici: il DNA 229

2 La sintesi delle proteine 231

3 Le leggi di Mendel 233 4 Geni e cromosomi 235

5 La genetica umana 237

6 Le biotecnologie 239

lezione 1

IL METODO SPERIMENTALE

In che modo gli scienziati studiano la realtà?

Gli scienziati applicano in tutte le loro ricerche il metodo sperimentale, o metodo scientifico

ESPERIMENTO Realizzazione di un esperimento per verificare la conseguenza dell’ipotesi. 4

Galileo e il suo esperimento

4. Raccolta dei dati

ANALISI Raccolta dei dati e registrazione delle misurazioni. 5

analisi

ANALISI Raccolta dei dati e registrazione delle misurazioni.

Il metodo sperimentale è stato pensato dallo scienziato italiano Galileo Galilei. Si chiama in questo modo perché gli scienziati fanno degli esperimenti per trovare la spiegazione al manifestarsi di un fenomeno.

Si misurano le grandezze degli oggetti e dei fenomeni che avvengono durante l’esperimento.

METODO SCIENTIFICO

METODO SCIENTIFICO

METODO SCIENTIFICO

5. Conclusione

Quali sono le fasi del metodo sperimentale?

OSSERVAZIONE

1. Osservazione

Osservazione di un fenomeno. 1

OSSERVAZIONE Osservazione di un fenomeno.

Perché?

Si osserva con attenzione il fenomeno in tutti i suoi aspetti.

Perché?

2. Formulazione delle domande e di un’ipotesi

Ci si chiede perché avviene un fenomeno. Si elabora una spiegazione razionale del fenomeno e si prevedono le conseguenze.

IPOTESI

IPOTESI

2

Si valutano i risultati dell’esperimento per confermare o abbandonare l’ipotesi formulata.

6

OSSERVAZIONE Osservazione di un fenomeno. 1

conclusioni

CONCLUSIONI Conferma o abbandono dell’ipotesi iniziale sulla base dei risultati sperimentali.

OSSERVAZIONE

Osservazione di un fenomeno. 1

Qual è il risultato della ricerca eseguita applicando il metodo sperimentale?

osservazione

DOMANDA Formulazione di una domanda sull’aspetto che si vuole studiare.

DOMANDA Formulazione di una domanda sull’aspetto che si vuole studiare. 2

Formulazione di un’ipotesi che possa rispondere alla do manda. 3

Formulazione di un’ipotesi che possa rispondere alla do manda. 3

3. Realizzazione degli esperimenti

Si realizza un esperimento per verificare le conseguenze dell’ipotesi.

2

Se i risultati degli esperimenti si ripetono con regolarità, allora lo scienziato può confermare la sua ipotesi e trasformarla in una legge scientifica o in una teoria. Le leggi e le teorie scientifiche non sono verità assolute, ma possono essere riviste in qualunque momento, quando i risultati di un nuovo esperimento mettono in discussione il contenuto della legge o della teoria. È proprio per questa ragione che la scienza è sempre in evoluzione.

DOMANDA Formulazione di una domanda sull’aspetto che si vuole studiare.

DOMANDA Formulazione di una domanda sull’aspetto che si vuole studiare. 2

IPOTESI

Formulazione di un’ipotesi che possa rispondere alla do manda. 3

IPOTESI Formulazione di un’ipotesi che possa rispondere alla do manda. 3

ESPERIMENTO Realizzazione di un esperimento per verificare la conseguenza dell’ipotesi. 4

ESPERIMENTO Realizzazione di un esperimento per verificare la conseguenza dell’ipotesi. 4

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché Galileo Galilei è considerato il padre della scienza moderna?

2. Perché si chiama “metodo sperimentale”?

ESPERIMENTO Realizzazione di un esperimento per verificare la conseguenza dell’ipotesi. 4

ESPERIMENTO Realizzazione di un esperimento per verificare la conseguenza dell’ipotesi. 4

3. Che cosa deve accadere perché un’ipotesi diventi una legge scientifica o una teoria?

FACCIAMO UN ESPERIMENTO lezione 2

Quali sono le azioni da compiere quando applichiamo il metodo sperimentale?

Per agire in modo scientifico dobbiamo seguire una dopo l’altra le fasi di questo metodo di indagine.

 Fase 1: eseguiamo osservazioni accurate e ripetute utilizzando gli strumenti adeguati.

 Fase 2: ci facciamo delle domande su quello che stiamo osservando e formuliamo un’ipotesi cercando di prevedere quello che potrebbe accadere.

 Fase 3: progettiamo con cura l’esperimento da realizzare, anche senza avere a disposizione un laboratorio.

 Fase 4: riportiamo in una tabella i dati che abbiamo raccolto (dati numerici o immagini), poi li rielaboriamo sotto forma di grafici.

 Fase 5: commentiamo i risultati ottenuti e li confrontiamo con quelli raccolti da altri scienziati che hanno eseguito un esperimento simile; in questo modo possiamo confermare l’ipotesi oppure abbandonarla.

Che cosa dobbiamo fare per realizzare correttamente un esperimento?

Per prima cosa dobbiamo scegliere lo strumento adatto per eseguire la misurazione di una grandezza e decidere qual è l’unità di misura da usare tra quelle del Sistema Internazionale, adottato dalla maggior parte dei paesi del mondo.

In che modo si possono ridurre gli errori di una misurazione?

Quando misuriamo una grandezza, dobbiamo ripetere molte volte la misurazione e usare i dati per calcolare la media aritmetica (M),

ottenuta sommando i valori delle misurazioni e dividendo il risultato per il numero delle misurazioni stesse.

Perché è importante realizzare una relazione al termine

dell’esperimento?

Un esperimento è realizzato bene quando altri scienziati lo possono ripetere. Per questo è importante scrivere la relazione di laboratorio che contiene tutte le informazioni che servono per riprodurlo.

Quali informazioni deve contenere la relazione di laboratorio?

Una relazione di laboratorio ben fatta deve contenere: nome dell’esecutore e data dell’esperimento, titolo, descrizione dell’osservazione eseguita, elenco dei materiali occorrenti, fasi del procedimento, osservazioni finali e commenti

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Racconta un episodio in cui ti è capitato di usare il metodo sperimentale per risolvere un problema della vita di tutti i giorni.

2. Insieme a un compagno hai usato il righello da 20 cm per misurare la lunghezza del tuo banco, ottenendo 5 diversi valori delle misurazioni: 79,80 cm; 80,20 cm; 80,30 cm; 79,90 cm; 80,00 cm. Calcola la media aritmetica per stabilire quanto è lungo il banco.

La ricerca di Hasler

3

MISURARE LE GRANDEZZE: LUNGHEZZA, SUPERFICIE E VOLUME lezione

Che cosa sono le grandezze?

Una grandezza è la caratteristica di un oggetto che si può misurare.

Il colore, la forma e l’odore di un oggetto non sono grandezze perché non possono essere espresse con dei numeri.

Le grandezze fondamentali sono 7 e fanno parte del Sistema Internazionale di unità di misura (SI). Dalla combinazione delle grandezze fondamentali si ottengono le grandezze derivate

Che cosa significa misurare?

Misurare vuol dire confrontare una grandezza con un’altra grandezza dello stesso tipo.

Per misurare la lunghezza del banco con una matita, si confronta la lunghezza della matita con la lunghezza del banco.

Che cos’è l’unità di misura?

L’unità di misura è una grandezza uguale a quella che vogliamo misurare, alla quale viene dato il valore 1.

Qual è l’unità di misura della lunghezza?

L’unità di misura della lunghezza è il metro che ha simbolo m.

Qual è l’unità di misura della superficie?

L’unità di misura della superficie è il metro quadrato che ha simbolo m2.

Qual è l’unità di misura del volume?

L’unità di misura del volume è il metro cubo che ha simbolo m3

La capacità è la grandezza con cui si misura il volume delle sostanze liquide. La sua unità di misura è il litro (l).

Che cosa si usa per misurare?

OBIETTIVO COMPETENZE

In una partita di calcio, gli arbitri misurano con i loro passi la distanza per calciare una punizione. Sai spiegare perché questo tipo di misurazione non è corretto dal punto di vista scientifico?

3

Misurare le grandezze: massa, peso e tempo

lezione 4

Glossario internazionale

Misurare massa e tempo

LA SCIENZA E IL SUO METODO

MISURARE LE GRANDEZZE: MASSA, PESO E TEMPO

Che cos’è la massa di un corpo?

Lezione

3

Che cos’è la massa di un corpo?

Misurare le grandezze:

Misurare massa e tempo

massa è la quantità di materia che forma un corpo. massa è una grandezza fondamentale del Sistema Internazionale e la sua unità di misura è il kilogrammo (kg).

Che cos’è la densità?

massa, peso e tempo

Quale strumento si usa per misurare la massa?

Che cos’è la massa di un corpo?

La massa è la quantità di materia che forma un corpo; è una grandezza fondamentale del Sistema Internazionale e la sua unità di misura è il kilogrammo (kg).

La massa è la quantità di materia che forma un corpo.

Due corpi che hanno lo stesso volume possono avere masse diverse. Questo vuol dire che la massa di un corpo dipende dal volume e da un’altra grandezza, la densità, che indica quanta massa è contenuta nel volume di un corpo.

strumento per misurare la massa è la bilancia a bracci uguali. bilancia a bracci uguali confronta la massa dell’oggetto con una massa-campione.

La massa è una grandezza fondamentale del Sistema Internazionale e la sua unità di misura è il kilogrammo (kg).

Quale strumento si usa per misurare la massa?

Quale strumento si usa per misurare la massa?

Come si calcola la densità?

Lo strumento per misurare la massa è la bilancia a bracci uguali.

La bilancia a bracci uguali confronta la massa dell’oggetto con una massa-campione.

Lo strumento per misurare la massa è la bilancia a bracci uguali, che confronta la massa dell’oggetto con una massa-campione.

La densità è il rapporto tra la massa del corpo e il volume che occupa; si esprime in kilogrammi per metro cubo (kg/m3) o in grammi per centimetro cubo (g/cm3).

I piatti della bilancia sono alla stessa altezza perché le mele hanno la massa uguale alla massa-campione.

I piatti della bilancia sono alla stessa altezza perché le mele hanno la massa uguale alla massacampione.

densità = massa volume = m V

Che cos’è il peso di un corpo?

I piatti della bilancia sono alla

Che cos’è il peso specifico?

Che cos’è il peso di un corpo?

Che cos’è il peso di un corpo?

Tutti i corpi sono sottoposti alla forza di gravità della Terra. La misura della forza che la gravità esercita su un corpo è il suo peso.

Il peso specifico è la grandezza che indica quanto pesa un certo volume di un corpo, cioè è il peso di una unità di volume della sostanza di cui è fatto un corpo. Il peso specifico si calcola stabilendo il rapporto tra il peso del corpo e il volume che occupa.

Tutti i corpi sono sottoposti alla forza di gravità della Terra. La misura della forza che la gravità esercita su un corpo è il suo peso

Quale strumento si usa per misurare il peso?

Quale strumento si usa per misurare il peso? strumento che misura il peso è il dinamometro. L’unità di misura del peso il newton (N).

peso specifico = peso volume = p V

Lo strumento che misura il peso è il dinamometro. L’unità di misura del peso è il newton (N).

Tutti i corpi sono sottoposti alla forza di gravità della Terra. La misura della forza che la gravità esercita su un corpo è il suo peso. Lo strumento che misura il peso è il dinamometro e la sua unità di misura è il newton (N).

Che cos’è il tempo?

Il peso del corpo causa l’allungamento della molla del dinamometro.

Il tempo è determinato dai movimenti della Terra e della Luna; è una grandezza fondamentale del Sistema Internazionale e la sua unità di misura è il secondo (s). Lo strumento di misura del tempo è l’orologio.

60 Il peso del corpo causa l’allungamento della molla del dinamometro.

OBIETTIVO COMPETENZE

Il peso del corpo causa l’allungamento della molla del dinamometro.

1. Quando sali sulla bilancia che cosa misuri?

2. Immagina di ripetere la stessa operazione sulla Luna o su un altro pianeta del Sistema solare. Ottieni lo stesso risultato?

Misurare massa e tempo

Glossario internazionale

LA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DEI

DATI

Come si rappresentano i risultati delle misure?

I dati raccolti negli esperimenti sono inseriti in tabelle. Spesso gli scienziati preferiscono delle rappresentazioni grafiche che permettono di capire subito i risultati.

IDEOGRAMMA DELLA DEFORESTAZIONE

Che cos’è un ideogramma?

L’ideogramma utilizza un disegno o un simbolo per rappresentare un fenomeno.

Che cos’è un diagramma a colonne?

Il diagramma a colonne, o ortogramma, è formato da rettangoli che hanno tutti la stessa base ma l’altezza dipende dal valore da rappresentare.

Modelli scientifici

Che cos’è un istogramma?

L’istogramma è formato da colonne tutte vicine, con altezze diverse.

Che cos’è un grafico cartesiano?

I grafici cartesiani sono utilizzati quando si vogliono rappresentare due grandezze in relazione tra loro.

Che cos’è un areogramma?

L’areogramma è usato per rappresentare i dati in percentuale. montagna

1. In quale dei tuoi libri di testo trovi dei diagrammi? Che cosa rappresentano?

2. Hai visto altri tipi di rappresentazioni grafiche? OBIETTIVO COMPETENZE

lezione 1

LA MATERIA E LE SUE CARATTERISTICHE

Che cos’è la materia?

Tutto ciò che ci circonda è fatto di materia. La materia è tutto ciò che occupa uno spazio e ha una massa.

Una parte limitata di materia è un corpo. Un corpo è omogeneo se è formato da un solo tipo di sostanza; è eterogeneo se è formato da più sostanze diverse.

Quali sono le proprietà della materia?

La materia ha proprietà fisiche:

 colore

 durezza

 densità

 facilità a scorrere

 conducibilità elettrica

 conducibilità termica

La materia ha proprietà chimiche:

 reattività

 infiammabilità

 acidità e basicità

Come si presenta la materia?

Ogni tipo di materia si chiama sostanza e ha delle proprietà specifiche. Le sostanze naturali si trovano in natura, le sostanze sintetiche sono create dagli uomini. L’acqua è una sostanza naturale, la plastica è una sostanza sintetica.

OBIETTIVO COMPETENZE

Per ognuna delle proprietà della materia che abbiamo considerato, indica una sostanza che la possiede e una che non la possiede.

Ad esempio DENSITÀ: la crema di cioccolato spalmabile è densa, il tè non è denso.

Pic-nic nel parco

lezione

Lezione

2

LA COMPOSIZIONE DELLA MATERIA

2 La composizione della materia

Da che cosa è composta la materia?

Da che cosa è composta la materia?

La materia è formata da particelle piccolissime: gli atomi.

La materia è formata da particelle piccolissime: gli atomi. In natura esistono 90 tipi di atomi, ciascuno con caratteristiche ben definite. Ogni atomo è identificato da un nome e da un simbolo.

In natura esistono 90 tipi di atomi, ciascuno con caratteristiche ben definite. Ogni atomo è identificato da un nome e da un simbolo.

Qual è la parte più piccola di una sostanza?

Qual è la parte più piccola di una sostanza?

Quando due o più atomi si uniscono, si formano le molecole. Le molecole sono la parte più piccola di una sostanza e ne conservano le proprietà.

Quando due o più atomi si uniscono, si formano le molecole. Le molecole sono la parte più piccola di una sostanza e ne conservano le proprietà.

Una sostanza semplice, o elemento, è formata da molecole che contengono atomi tutti uguali. L’ossigeno è una sostanza semplice.

Una sostanza semplice, o elemento, è formata da molecole che contengono atomi tutti uguali. L’ossigeno è una sostanza semplice.

Una sostanza composta, o composto, è formata da molecole che contengono atomi diversi. L’acqua è una sostanza composta.

Una sostanza composta, o composto, è formata da molecole che contengono atomi diversi. L’acqua è una sostanza composta.

Che cosa succede quando si mescolano le sostanze?

Che cosa succede quando si mescolano le sostanze?

Quando le sostanze si mescolano tra loro si ottengono i miscugli. I miscugli possono essere:

Quando le sostanze si mescolano tra loro si ottengono i miscugli. I miscugli possono essere:

 omogenei se non si distinguono i componenti a occhio nudo;

Separare i miscugli

 eterogenei se si distinguono i componenti a occhio nudo;

 omogenei se non si distinguono i componenti a occhio nudo;

 soluzioni se una sostanza si scioglie in un’altra sostanza.

 eterogenei se si distinguono i componenti a occhio nudo;

 soluzioni se una sostanza si scioglie in un’altra sostanza.

OBIETTIVO COMPETENZE

OBIETTIVO COMPETENZE

Sotto a ogni immagine scrivi se è un miscuglio omogeneo o eterogeneo. Glossario internazionale

Sotto a ogni immagine scrivi se è un miscuglio omogeneo o eterogeneo.

molecola biatomica ossigeno

lezione 3

GLI STATI FISICI DELLA MATERIA

Come si presenta la materia?

Ai nostri occhi la materia si presenta in tre stati fisici: solido, liquido e aeriforme. Lo stato fisico della materia dipende dalle forze che tengono unite le molecole e dal loro movimento.

Come sono i solidi?

I solidi hanno forma ben definita, occupano uno spazio preciso e non sono comprimibili, cioè non possono ridurre il loro volume. Le molecole che formano i solidi sono sottoposte a intense forze di coesione, che le tengono quasi ferme nelle posizioni che occupano.

Come sono i liquidi?

Le molecole che formano la tavoletta di cioccolato sono tutte vicine e formano una struttura rigida.

I liquidi hanno volume proprio, ma assumono la forma del recipiente che li contiene. Non sono comprimibili, ma hanno la capacità di scorrere. Le molecole che li formano, possono scivolare le une sulle altre perché le forze di coesione sono meno intense rispetto a quelle dei solidi.

Le molecole dell’olio possono muoversi e scivolare nel cucchiaio.

Gli stati di aggregazione dell’acqua

Come sono gli aeriformi?

Gli aeriformi non hanno né forma né volume propri ma sono comprimibili. Le molecole che li formano sono tenute insieme da debolissime forze di coesione, ma possiedono una grande agitazione termica che le fa muovere e allontanare fino a occupare tutto lo spazio disponibile.

I liquidi e gli aeriformi sono raggruppati nel gruppo dei fluidi

Le molecole dei gas sono libere di muoversi, per questo l’aria occupa tutto lo spazio che ci circonda.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. I solidi hanno proprietà diverse. La pallina da ping pong è solida, ma se la lasci cadere rimbalza, a differenza di un piatto di ceramica che invece si rompe. Quali altre proprietà hanno i solidi?

2. Tra i corpi allo stato aeriforme esistono alcune differenze. Hai sicuramente sentito parlare dell’elio, il gas che si usa per gonfiare i palloncini; in ogni momento respiri aria indispensabile per la nostra sopravvivenza, ma conosci anche molto bene il vapore acqueo. Perché parliamo di gas e di vapore? Qual è la loro differenza?

LA TEMPERATURA lezione 1

Che cos’è la temperatura?

La temperatura è una grandezza che misura il movimento disordinato delle molecole dovuto all’agitazione termica.

In un corpo caldo le molecole si muovono velocemente, in un corpo freddo le molecole si muovono lentamente.

Come si misura la temperatura?

La temperatura è una grandezza fisica e si misura con il termometro.

Quando il termometro è a contatto con un corpo si legge la temperatura del corpo sulla scala termometrica di riferimento.

bulbo

capillare

scala di riferimento

Le scale termometriche sono tutte uguali?

Le scale termometriche non sono tutte uguali.

Le più usate sono la scala Celsius e la scala Kelvin.

La scala Celsius è divisa in 100 parti e ha come punti di riferimento 0 °C, che corrisponde alla temperatura del ghiaccio che si sta sciogliendo, e 100 °C, che corrisponde alla temperatura a cui l’acqua bolle.

Anche la scala Kelvin è divisa in 100 parti, ma lo 0 K, chiamato zero assoluto, corrisponde a –273,15 °C. Lo zero assoluto è la temperatura più bassa possibile.

I kelvin sono l’unità di misura della temperatura nel Sistema Internazionale. Le scale termometriche

Nei paesi di lingua e cultura inglese si usa la scala Fahrenheit, che ha come valori di riferimento 32 °F e 212 °F.

scala Fahrenheit

scala Celsius scala Kelvin

acqua in ebollizione

zero assoluto ghiaccio fondente

Confronto tra le tre principali scale termometriche.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva bene il disegno che confronta le tre scale termometriche. Oggi fa molto caldo e il termometro segna 34 °C. A quanto corrisponde questa temperatura in kelvin e in gradi Fahrenheit?

IL CALORE lezione 2

Che cos’è il calore?

Il calore è una forma di energia, chiamata energia termica ed è responsabile dell’aumento dell’agitazione delle molecole di un corpo.

Il calore si sposta spontaneamente da un corpo più caldo a uno più freddo. Quando i due corpi raggiungono la stessa temperatura si dice che sono in equilibrio termico.

Come si misura?

L’unità di misura del calore è la caloria, cioè la quantità di calore necessaria per aumentare di un grado centigrado la temperatura di un grammo di acqua.

Nel Sistema Internazionale, il calore si misura in joule (J).

Che cosa sono il calore specifico e la capacità termica?

Le sostanze si scaldano in modo diverso a causa del calore specifico e della capacità termica.

Il calore specifico è la quantità di calore necessaria per innalzare di un grado la temperatura di un grammo di una sostanza.

La capacità termica è la quantità di calore necessaria per innalzare di un grado la temperatura di un corpo che ha una determinata massa.

Se osservi con attenzione ciò che ti circonda individui moltissime fonti di calore. Prova a individuare quali tra esse lo forniscono direttamente. Si possono sfruttare queste fonti di calore “naturale”? OBIETTIVO COMPETENZE

Come funziona il calorimetro

LA PROPAGAZIONE DEL CALORE lezione 3

In quale modo il calore passa da un corpo all’altro?

Il calore passa sempre da un corpo più caldo a uno più freddo in diversi modi: per conduzione, per convezione e per irraggiamento.

Come avviene la conduzione?

La conduzione è il modo con cui il calore si trasmette nei corpi solidi. Avviene tramite il contatto diretto tra le molecole che si urtano le une con le altre e, negli urti, trasferiscono grandi quantità di energia.

La candela scalda le molecole che si muovono più velocemente e si urtano.

Come avviene la convezione?

La convezione è la modalità di propagazione del calore nei liquidi e negli aeriformi. Avviene tramite spostamento di materia e trasferimento di energia.

Si creano delle correnti calde che salgono verso l’alto e correnti fredde che scendono verso il basso. Queste correnti sono chiamate convettive.

correnti convettive

I chicchi di riso in una pentola sono trasportati dalle correnti convettive.

Come avviene l’irraggiamento?

L’irraggiamento è la modalità di propagazione del calore nel vuoto. Avviene attraverso i raggi infrarossi che sono invisibili, ma si percepiscono sotto forma di calore. I raggi del Sole sono un esempio di propagazione per irraggiamento.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali materiali si possono definire buoni conduttori di calore?

2. Come li utilizziamo?

3. Quali invece sono isolanti termici?

4. Qual è il loro utilizzo?

Le

I CAMBIAMENTI DI STATO DELLA MATERIA

Come avvengono i cambiamenti di stato?

I corpi possono cambiare il loro stato di aggregazione. Si dice che subiscono un cambiamento di stato

Se aumenta la temperatura di un corpo, aumenta anche il moto di agitazione delle molecole del corpo; se diminuisce la temperatura di un corpo diminuisce anche il moto di agitazione delle sue molecole.

Qual è il passaggio dallo stato solido allo stato liquido?

Il passaggio dallo stato solido allo stato liquido si chiama fusione

Avviene quando si aumenta la temperatura di un corpo allo stato solido.

Qual è il passaggio dallo stato liquido allo stato solido?

Il passaggio dallo stato liquido allo stato solido si chiama solidificazione

Avviene quando si abbassa la temperatura di un corpo allo stato liquido.

Qual è il passaggio dallo stato liquido allo stato aeriforme?

Il passaggio dallo stato liquido allo stato aeriforme si chiama vaporizzazione.

Avviene quando si aumenta la temperatura di un corpo allo stato liquido.

Quando una pentola piena d’acqua è messa sul fuoco, si formano grosse bolle perché sta avvenendo l’ebollizione dell’acqua.

L’ebollizione è un tipo particolare di vaporizzazione.

I passaggi di stato

Qual è il passaggio dallo stato aeriforme allo stato liquido?

Il passaggio dallo stato aeriforme allo stato liquido si chiama condensazione. Avviene quando si abbassa la temperatura di un corpo allo stato di vapore.

Qual è il passaggio dallo stato solido allo stato aeriforme e viceversa?

Il passaggio diretto dallo stato solido allo stato aeriforme si chiama sublimazione

Il passaggio diretto dallo stato aeriforme allo stato solido si chiama brinamento. brinamento

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quale sostanza si trova in natura nei tre stati di aggregazione?

2. Quale importanza ha e quale ruolo svolge in natura in ciascuno dei tre stati?

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• fondamentali

• grafici

• osservazione

• scienza

come rappresenta i dati?

attraverso tabelle

è il metodo usato dalla

che cos’è?

IL METODO SPERIMENTALE

qual è la prima fase?

e l’ di un fenomeno le grandezze del

2. Vero o falso?

Sistema Internazionale quali grandezze considera?

a. Tutti i corpi sono fatti di materia. V F

b. La durezza è una proprietà chimica della materia. V F

c. La relazione di laboratorio deve contenere il procedimento per poter ripetere l’esperimento. V F

d. La sabbia è un miscuglio omogeneo. V F

e. I liquidi hanno volume proprio. V F

f. I gas si possono comprimere. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Media matematica

b. Miscuglio omogeneo

c. Forze di coesione

d. Molecola

1. Miscuglio in cui non si vedono a occhio nudo i componenti.

2. Calcolo che permette di ridurre gli errori di misurazione.

3. La più piccola parte di una sostanza che ne conserva le caratteristiche.

4. Nei solidi tengono quasi ferme le molecole.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cos’è una sostanza?

a. È la materia allo stato solido.

b. È un tipo di materia con le sue caratteristiche.

B. Qual è la differenza tra un corpo solido e uno liquido?

a. Un corpo solido ha volume proprio, un corpo liquido no.

b. Un corpo solido ha forma propria, un corpo liquido prende la forma del contenitore.

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• aeriforme

• conduzione

• energia

• liquido

• vuoto

che cosa succede se viene tolto a un corpo?

passa da gassoso a liquido CONDENSAZIONE o da a solido SOLIDIFICAZIONE

2. Vero o falso?

è l’

che fa muovere le molecole di un corpo

che cos’è?

IL CALORE

che cosa succede se viene fornito a un corpo?

passa da solido a liquido FUSIONE, o da liquido a VAPORIZZAZIONE

a. Il calore è una forma di energia.

come si trasmette?

per nei solidi, per convezione nei liquidi e gas, per irraggiamento nel

b. L’agitazione termica delle molecole è maggiore a basse temperature.

c. Due corpi a contatto raggiungono l’equilibrio termico.

d. La propagazione del calore nei liquidi avviene per conduzione.

e. Il termometro misura la temperatura.

f. Il calore si sposta sempre da un corpo più caldo a uno più freddo.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Convezione

b. Brinamento

c. Calore specifico

d. Joule

1. Passaggio da aeriforme a solido.

2. Quantità di calore necessaria per innalzare di 1 °C la temperatura di un grammo di una sostanza.

3. Unità di misura del calore.

4. Propagazione del calore nei fluidi.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cosa succede alla temperatura di un corpo se assorbe calore?

a. Aumenta.

b. Diminuisce.

B. Come si chiama il passaggio dallo stato solido allo stato liquido?

a. Fusione.

b. Solidificazione.

V F

V F

V F

V F

V F

V F

lezione 1

L’ACQUA E LE SUE PROPRIETÀ

Perché l’acqua è importante?

L’acqua è fondamentale per la vita di tutti gli organismi e compone gran parte del corpo degli esseri umani. Ha le caratteristiche dei liquidi e possiede alcune proprietà che spiegano la sua funzione nei fenomeni naturali.

Come è ripartita l’acqua sul pianeta Terra?

Il 97% delle acque è contenuto nei mari e negli oceani, mentre il restante 3% forma le acque che si trovano sulle terre emerse.

Di queste, ben il 69% forma i ghiacciai, il 30% è nelle falde acquifere e solo l’1% è nei laghi, nel suolo, nell’atmosfera sotto forma di vapore acqueo, nei fiumi e negli organismi viventi.

Nell’acqua si scioglie la maggior parte delle sostanze presenti sulla Terra, per questo l’acqua è un ottimo solvente. acqua salata mari e oceani

dolce

falde acquifere

acqua negli organismi vapore acqueo nell’atmosfera

Quali sono le proprietà uniche dell’acqua?

L’acqua allo stato liquido ha una particolare resistenza della superficie libera, la tensione superficiale.

La tensione superficiale è il risultato delle forze che tengono unite le molecole dell’acqua. La capillarità è la capacità dell’acqua di risalire all’interno di tubi sottili grazie alle forze di adesione che agiscono tra le molecole e le pareti dei recipienti.

Che cos’è la pressione idrostatica?

Alcuni insetti sfruttano la tensione superficiale per camminare sull’acqua.

Il peso di una massa d’acqua esercita una pressione chiamata pressione idrostatica. La pressione idrostatica è la causa di un comportamento caratteristico dell’acqua chiamato principio dei vasi comunicanti: l’acqua si dispone allo stesso livello all’interno di recipienti che sono in comunicazione tra loro.

Come si comporta l’acqua nei confronti del calore?

L’acqua si scalda e si raffredda molto lentamente perché ha un calore specifico molto elevato. Per questo la tempeartura dei mari e degli oceani rimane abbastanza costante nel corso dell’anno.

Come cambia la densità dell’acqua allo stato liquido e allo stato solido?

A differenza delle altre sostanze, l’acqua raggiunge la massima densità quando è liquida e diventa meno densa quando è ghiaccio. Per questa ragione gli iceberg galleggiano sull’acqua dei mari.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quale comportamento dell’acqua è illustrato?

2. Quale forza fa salire l’acqua allo stesso livello in tutti i recipienti?

3. È importante la forma dei recipienti?

IL MARE E I SUOI MOVIMENTI

Come si classificano le acque in base alla salinità?

In base alla salinità, le acque sono classificate in dolci e salate.

Le acque dolci contengono piccole quantità di sali: per questa ragione possono essere utilizzate dagli organismi per dissetarsi.

Le acque salate contengono in media 35 grammi di sali per ogni litro di acqua.

La salinità può variare da un mare all’altro a seconda della minore o maggiore evaporazione, delle precipitazioni e dell’apporto di acque dolci da parte dei fiumi.

salinità (‰)

Qual è la differenza tra oceani e mari?

Le acque salate si raccolgono in ampie depressioni della superficie terrestre formando oceani o mari. Gli oceani sono vaste distese d’acqua salata che separano i continenti; i mari sono bacini d’acqua salata meno estesi che bagnano tratti di costa o sono interni ai continenti stessi.

Che cos’è il moto ondoso?

Il moto ondoso è un movimento irregolare che interessa gli strati superficiali del mare.

È provocato dall’azione del vento che soffia sulla superficie di mari e oceani e imprime alle molecole dell’acqua un movimento oscillatorio.

La formazione delle maree

Come si formano le onde?

Il movimento oscillatorio delle molecole produce delle increspature sulla superficie dell’acqua, che poi diventano onde. In un’onda si riconoscono alcune parti: la cresta, la parte più alta dell’onda, e il ventre (o la parte più bassa. La distanza tra cresta e ventre è l’altezza dell’onda, la distanza tra due creste successive è la lunghezza.

frangente

Che cosa sono le correnti marine?

Le correnti marine sono movimenti costanti di grandi masse d’acqua, che si spostano nei mari e negli oceani seguendo un determinato percorso. Le correnti sono originate dai venti che soffiano sempre nella stessa direzione e dalle variazioni della temperatura e della salinità all’interno di mari e oceani.

Quale funzione svolgono le correnti marine?

Le correnti marine possono essere calde o fredde: le correnti calde mitigano il clima delle regioni costiere che lambiscono, come nel caso delle regioni dell’Europa settentrionale interessate dalla corrente calda del Golfo, mentre le correnti fredde rendono il clima più rigido.

Che cosa sono le maree?

Le maree sono movimenti periodici delle masse d’acqua. Il livello dei mari e degli oceani si innalza due volte nel corso delle 24 ore, provocando due fasi di alta marea, e si abbassa due volte al giorno provocando due fasi di bassa marea.

Che cosa provoca le variazioni del livello dei mari?

Le variazioni periodiche del livello di mari e oceani sono causate dalla forza di attrazione gravitazionale esercitata dalla Luna, il corpo celeste più vicino alla Terra, e dal Sole, il corpo celeste di massa maggiore del Sistema solare.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali condizioni rendono il Mediterraneo un mare piuttosto salato?

2. Perché il moto ondoso è un movimento irregolare della superficie marina?

3. Spiega la differenza tra movimenti costanti e movimenti periodici delle acqua marine.

cresta

ventre o cavo lunghezza altezza

lezione 3

LE ACQUE CONTINENTALI

Dove si trovano le acque dolci?

Le acque dolci si trovano sulla superficie delle terre emerse e formano le acque continentali

Comprendono i torrenti, i fiumi, i laghi e le acque di falda che si trovano sottoterra.

Quali sono le caratteristiche dei torrenti e dei fiumi?

I torrenti sono corsi d’acqua brevi, che si trovano in montagna e possono rimanere senza acqua durante il periodo estivo. I fiumi sono corsi d’acqua perenni, che possono alternare periodi di piena con periodi di secca, ma non rimangono mai senza acqua.

In quante parti è suddiviso il corso di un fiume?

Il corso superiore va dalla sorgente fino alla confluenza di più torrenti in una zona in forte pendenza; il corso medio del fiume si trova in pianura; il corso inferiore è la parte finale del fiume: il corso d’acqua avanza nella pianura, dove forma ampie curve chiamate meandri.

Al termine del suo corso il fiume arriva alla foce e sbocca nel mare, nell’oceano o anche nel lago: può formare una foce a delta, che ha forma triangolare, o una foce a estuario che ha forma di imbuto.

Che cosa sono i laghi?

I laghi sono acque dolci accumulate in conche e depressioni della superficie terrestre.

I laghi possono essere alimentati dai fiumi, dalle sorgenti sotterranee e dalle acque piovane.

Il fiume che entra in un lago è il suo immissario; quello che esce è il suo emissario

Come sono classificati i laghi?

Sono classificati in base all’origine delle conche che contengono le loro acque.

I laghi d’origine vulcanica si sono formati nei crateri di vulcani spenti e hanno forma circolare; i laghi d’origine glaciale si trovano nelle conche scavate dalle lingue dei ghiacciai e hanno forma allungata; i laghi d’origine tettonica si sono formati nelle depressioni della crosta terrestre.

Come si formano gli accumuli di acque sotterranee?

L’acqua piovana entra nelle fratture delle rocce e scende in profondità fino a quando incontra strati di rocce impermeabili che fermano la sua discesa.

Questi accumuli di acque dolci sotterranee si chiamano falde acquifere

Esistono due tipi di falde acquifere: le falde freatiche che si formano a pochi metri di profondità dalla superficie e le falde artesiane che sono molto profonde.

OBIETTIVO COMPETENZE

Completa il disegno.

I GHIACCIAI lezione 4

Che cos’è un ghiacciaio?

Un ghiacciaio è una massa di ghiaccio che si forma sulle montagne e nelle regioni polari.

Come si forma un ghiacciaio?

Un ghiacciaio si forma dall’accumulo della neve in una conca ad alta quota, il bacino di raccolta, dove forma un nevaio. Nel nevaio i fiocchi di neve si trasformano lentamente in granelli di ghiaccio.

Che cos’è il limite delle nevi perenni?

Il limite delle nevi perenni è la quota oltre la quale la neve non si scioglie mai, neanche durante i mesi più caldi dell’anno. Un ghiacciaio si forma solo sopra il limite delle nevi perenni.

Quali sono le caratteristiche dei

ghiacciai alpini?

I ghiacciai alpini si formano nelle regioni montuose. Dal bacino di raccolta il ghiaccio avanza verso valle sotto forma di lingua glaciale. Nel suo passaggio il ghiacciaio erode le rocce e trasporta a valle i detriti. I detriti che sono depositati nella parte finale delle lingua glaciale, chiamato fronte glaciale, formano le morene

Che cosa sono i ghiacciai continentali?

I ghiacciai continentali sono grandi estensioni di ghiaccio che coprono l’Antartide e la Groenlandia. Questi ghiacciai sono chiamati calotte glaciali.

Che cos’è la banchisa?

La banchisa è la lastra di ghiaccio che si forma per solidificazione dello strato superficiale delle acque marine che circondano le zone polari.

Esploriamo il ghiaccio

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi sotto a ogni foto il tipo di ghiacciaio rappresentato.

EDUCAZIONE

Lezione 5 La risorsa acqua

5 lezione

LA RISORSA ACQUA

Perché la Terra dallo spazio appare come una sfera blu?

Perché la Terra dallo spazio appare come una sfera blu?

Perché la Terra è coperta per più di due terzi da acqua liquida.

Però solo una piccola parte di essa è acqua dolce, cioè acqua che possiamo bere e usare per le nostre attività. L’acqua dolce è accumulata nei fiumi, nei laghi e nelle falde acquifere.

Perché la Terra è coperta per più di due terzi da acqua liquida. Però solo una piccola parte di essa è acqua dolce, cioè acqua che possiamo bere e usare per le nostre attività. L’acqua dolce è accumulata nei fiumi, nei laghi e nelle falde acquifere.

Quanta acqua consumiamo?

Quanta acqua consumiamo?

La maggior parte dell’acqua dolce è usata per l’agricoltura, per le produzioni industriali e per l’uso domestico. Ogni paese consuma acqua in maniera diversa in base alla sua disponibilità. Ci sono paesi come il Nord America dove si consuma moltissima acqua e paesi come l’Africa in cui la popolazione ne ha a disposizione pochissima.

La maggior parte dell’acqua dolce è usata per l’agricoltura, per le produzioni industriali e per l’uso domestico.

Ogni paese consuma acqua in maniera diversa in base alla sua disponibilità. Ci sono paesi come il

Nord America dove si consuma moltissima acqua e paesi come l’Africa in cui la popolazione ne ha a disposizione pochissima.

Che cos’è l’acqua potabile?

Che cos’è l’acqua potabile?

È l’acqua che si può bere perché non contiene microrganismi che potrebbero portare malattie. Per essere potabile l’acqua deve avere particolari caratteristiche di colore, odore, sapore e torbidità stabilite dalla legge.

È l’acqua che si può bere perché non contiene microrganismi che potrebbero portare malattie. Per essere potabile l’acqua deve avere particolari caratteristiche di colore, odore, sapore e torbidità stabilite dalla legge.

Perché l’acqua è chiamata “oro blu”?

Perché l’acqua è chiamata “oro blu”?

L’acqua è chiamata “oro blu” perché è molto preziosa ed è fondamentale per la vita di tutti gli organismi viventi.

Quali sostanze inquinano l’acqua dolce?

L’acqua è chiamata “oro blu” perché è molto preziosa ed è fondamentale per la vita di tutti gli organismi viventi. Il 22 marzo è la Giornata internazionale dell’acqua, scelta dalle Nazioni Unite per ricordarci che dobbiamo consumarla in modo responsabile evitando di sprecarla.

Le sostanze usate in agricoltura come concimi e fertilizzanti, le acque reflue, cioè le acque di scarico delle abitazioni, gli scarichi delle attività industriali stanno inquinando sempre di più le riserve di acqua dolce.

Quali sostanze inquinano

l’acqua dolce?

Che cosa indica il termine “impronta idrica”?

Indica il volume totale di acqua dolce necessario a produrre beni e servizi per una popolazione. Si distingue in:

 impronta idrica blu, l’acqua prelevata da fiumi, laghi e falde acquifere;

 impronta idrica verde, l’acqua piovana che evapora o traspira da piante e terreni;

Le sostanze usate in agricoltura come concimi e fertilizzanti, le acque reflue, cioè le acque di scarico delle abitazioni, gli scarichi delle attività industriali stanno inquinando sempre di più le riserve di acqua dolce. In questo modo si riduce sempre di più la quantità di acqua dolce disponibile sulla Terra.

 impronta idrica grigia, l’acqua necessaria a diluire quella inquinata perché rimanga utilizzabile.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché l’acqua è chiamata “oro blu”?

OBIETTIVO COMPETENZE

2. Che cosa sono le acque reflue?

1. Perché l’acqua è chiamata “oro blu”?

2. Che cosa sono le acque reflue?

3. Quali caratteristiche deve avere l’acqua potabile?

4. Quale attività umana consuma più acqua?

3. Quali caratteristiche deve avere l’acqua potabile?

4. Quale attività umana consuma più acqua?

lezione 1

UN INVOLUCRO GASSOSO: L’ATMOSFERA

Che cos’è l’atmosfera?

L’atmosfera è l’involucro gassoso che avvolge la Terra, la protegge dalle radiazioni solari nocive e dai meteoriti e contiene l’aria che respiriamo. I gas che formano l’atmosfera rimangono intorno alla Terra perché sono attratti dalla forza di gravità del pianeta.

Da che cosa è composta?

L’atmosfera è composta da un miscuglio di gas. I gas più abbondanti sono l’azoto (78%) e l’ossigeno (21%), mentre il rimanente 1% è formato da altri gas come argon, anidride carbonica, elio e tracce di altri.

Come è suddivisa l’atmosfera?

L’atmosfera è suddivisa in cinque strati concentrici diversi per temperatura, composizione e densità. Questi strati sono la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l’esosfera.

Quali sono le caratteristiche dei cinque strati?

La troposfera è lo strato dell’atmosfera più vicino alla superficie terrestre ed è la sede dei fenomeni atmosferici.

La stratosfera contiene l’ozono, un gas che assorbe la maggior parte delle radiazioni ultraviolette dannose per gli organismi sulla Terra.

La mesosfera è formata da gas molto rarefatti. In questo strato i frammenti rocciosi provenienti dallo spazio diventano incandescenti e diventano stelle cadenti. La termosfera è costituita da molecole di gas trasformate in ioni per effetto delle radiazioni solari.

L’esosfera è lo strato più esterno dell’atmosfera dove i gas non risentono più della forza di attrazione terrestre e sfuggono nello spazio.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che cosa impedisce ai gas dell’atmosfera di disperdersi nello spazio?

2. Perché l’atmosfera è molto importante per il pianeta?

3. Quale strato protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette?

4. In quale strato avviene il fenomeno delle stelle cadenti?

Una struttura a strati

LA PRESSIONE ATMOSFERICA lezione 2

Cos’è la pressione atmosferica?

La pressione atmosferica è la forza esercitata dal peso dell’atmosfera sulla superficie terrestre.

Come si misura la pressione atmosferica?

L’unità di misura della pressione è il millimetro di mercurio (mmHg), ma nel Sistema

Internazionale è utilizzato il pascal (Pa). Il barometro è lo strumento per misurare la pressione atmosferica.

Che cosa fa variare la pressione atmosferica sulla superficie terrestre?

La pressione atmosferica non è uguale in qualunque posto della Terra, infatti dipende dall’altitudine, dalla temperatura e dall’umidità

 La pressione diminuisce quando aumenta l’altitudine: in montagna, infatti, la pressione è minore che in pianura.

 La pressione diminuisce quando cresce la temperatura: infatti l’aria calda si espande, diventa meno densa e quindi più leggera.

 La pressione diminuisce quando aumenta l’umidità: l’aria ricca di vapore acqueo è più leggera dell’aria secca.

Che cosa succede in un’area di bassa pressione?

Nelle aree di bassa pressione, chiamate cicloni le masse d’aria riscaldate dal Sole diventano leggere e salgono verso gli strati alti della troposfera; i cicloni sono caratterizzati da cielo nuvoloso e precipitazioni.

Che cosa succede in un’area di alta pressione?

Che cosa sono i venti?

I venti sono uno spostamento orizzontale di masse d’aria, a causa della vicinanza di zone a pressione diversa.

Come si classificano i venti?

I venti sono classificati in costanti, periodici e locali. I venti costanti soffiano sempre nella stessa direzione, come gli alisei sull’Oceano Atlantico; i venti periodici soffiano solo in determinati periodi dell’anno, come i monsoni; i venti locali sono variabili e soffiano da direzioni diverse, come i venti del Mediterraneo.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono le grandezze riportate nel disegno?

2. Qual è la pressione a livello del mare?

3. A quale altitudine si trova la ragazza sulla montagna?

Nelle aree di alta pressione, chiamate anticicloni, l’aria scende verso il suolo perché è più fredda e pesante; gli anticicloni favoriscono condizioni di bel tempo.

4. Qual è la pressione in cima alla montagna?

5. Come cambia la pressione salendo di quota?

lezione 3

L’UMIDITÀ ATMOSFERICA

Che cosa rende umida l’aria?

L’umidità dell’aria è causata dalla presenza di acqua allo stato di vapore. La quantità di vapore acqueo varia da luogo a luogo, a seconda della temperatura. Lo strumento per misurare l’umidità è l’igrometro

Che cos’è l’umidità assoluta?

L’umidità assoluta è la quantità di vapore acqueo contenuta in un metro cubo d’aria. Si esprime in grammi per metro cubo (g/m3).

Che cos’è l’umidità relativa?

L’aria è satura quando contiene la massima quantità di vapore acqueo a una data temperatura. La grandezza che misura la saturazione dell’aria è l’umidità relativa. Si esprime in percentuale; se l’umidità relativa è del 3% significa che su 100 parti di aria 3 sono costituite da vapore acqueo.

Come si formano le nuvole?

Quando masse d’aria calda e umida salgono verso l’alto, si espandono e si raffreddano provocando la condensazione del vapore acqueo, che si trasforma in minuscole gocce di acqua liquida, o in piccolissimi cristalli. In questo modo si formano le nuvole. Le nuvole hanno forme diverse in base alla quota a cui si formano.

Come si generano le precipitazioni?

Dalle nuvole l’acqua torna al suolo sotto forma di precipitazioni. Se la temperatura è superiore a 0 °C si formano gocce di pioggia, se la temperatura scende sotto gli 0 °C l’acqua congela e forma cristalli di neve. Se il raffreddamento avviene molto rapidamente all’interno delle nubi temporalesche si formano chicchi di grandine.

Che cosa succede quando il vapore acqueo condensa a livello del suolo?

Quando la condensazione avviene a livello del suolo si formano la nebbia e la rugiada e, a temperature inferiori a 0 °C, si forma la brina.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che cosa rende l’aria umida?

2. Che cosa significa dire che l’aria è satura al 100%?

3. In quali stati fisici si trova l’acqua che forma le nuvole?

4. Come si forma la nebbia?

Temporale

lezione 4

LA TEMPERATURA DELL’ARIA E IL CLIMA

Che cos’è il bilancio termico terrestre?

L’effetto serra

È la differenza tra l’energia proveniente dal Sole che arriva sulla Terra e quella in uscita dal pianeta.

Che cosa accade alla radiazione solare quando raggiunge la Terra?

La radiazione solare attraversa l’atmosfera e raggiunge la superficie terrestre. Durante il percorso una parte della radiazione viene riflessa e rimandata nello spazio; una parte viene diffusa dai gas atmosferici e dalle nubi; la parte restante viene assorbita dalla superficie terrestre e poi irraggiata di nuovo sotto forma di radiazioni infrarosse.

radiazione diffusa dalle nubi

radiazione riflessa dalla superficie terrestre

radiazione diffusa dai gas e dal pulviscolo atmosferico

radiazione solare

radiazione assorbita dalla superficie terrestre

Che cosa succede alle radiazioni infrarosse?

Le radiazioni infrarosse sono assorbite e di nuovo riflesse dalle molecole di alcuni gas, che in questo modo fanno aumentare la temperatura dell’atmosfera.

Perché questo fenomeno è chiamato “effetto serra”?

L’anidride carbonica, il vapore acqueo, il metano e l’ossido di azoto si comportano come i vetri di una serra che riflettono le radiazioni e mantengono alta la temperatura al suo interno: per questo sono chiamati gas serra e il fenomeno effetto serra. Senza questo tipo di riscaldamento la Terra avrebbe una temperatura di –18 °C mentre, grazie all’effetto serra, la temperatura media del pianeta è +15 °C.

Che cos’è il tempo atmosferico?

Quali sono le conseguenze dell’effetto serra?

Senza i gas serra il calore si disperderebbe nello spazio e la Terra avrebbe una temperatura di –18 °C e la maggior parte degli organismi viventi non potrebbe sopravvivere. Grazie all’effetto serra la temperatura media del pianeta è + 15 °C.

Il tempo atmosferico descrive le condizioni meteorologiche che si verificano in un certo momento in un luogo preciso. Gli elementi del tempo atmosferico sono: pressione, umidità dell’aria, temperatura, venti e precipitazioni.

Che cos’è il clima?

Che cos’è il clima?

Il clima descrive le condizioni del tempo di un luogo che si ripetono allo stesso modo in periodi di tempo lunghi, ad esempio qualche decina di anni.

Il clima descrive le condizioni del tempo di un luogo che si ripetono allo stesso modo in periodi di tempo lunghi, ad esempio qualche decina di anni.

Quali sono gli elementi climatici e i fattori climatici?

Quali sono gli elementi climatici e i fattori climatici?

Per studiare il clima di una regione si devono considerare gli elementi climatici e i fattori climatici.

Gli elementi climatici sono gli stessi del tempo atmosferico: pressione, umidità dell’aria, temperatura, venti e precipitazioni.

Gli elementi climatici sono gli stessi del tempo atmosferico: pressione, umidità dell’aria, temperatura, venti e precipitazioni.

I fattori climatici sono altitudine, latitudine, presenza di catene montuose, vicinanza al mare e presenza di copertura vegetale.

I fattori climatici sono altitudine, latitudine, presenza di catene montuose, vicinanza al mare e presenza di copertura vegetale.

Che cosa sono le zone climatiche?

Che cosa sono le zone climatiche?

Le zone climatiche sono aree che comprendono le regioni che hanno climi simili.

I climi del mondo sono raggruppati in 5 classi, ciascuna divisa in sottoinsiemi caratterizzati da particolari comunità di piante e animali chiamate biomi.

Le zone climatiche sono aree che comprendono le regioni che hanno climi simili. I climi del mondo sono raggruppati in 5 classi, ciascuna divisa in sottoinsiemi caratterizzati da particolari comunità di piante e animali chiamate biomi

Climi tropicali umidi (A)

equatoriale e monsonico della savana

OBIETTIVO COMPETENZE

OBIETTIVO COMPETENZE

Climi aridi (B)

predesertico desertico desertico freddo

Climi temperati caldi (C)

sinico mediterraneo temperato fresco

Climi temperati freddi (D)

Climi polari e nivali (E)

freddo a estate calda freddo a inverno prolungato di alta montagna

subpolare del gelo perenne

Osserva il disegno delle zone climatiche e rispondi alle domande.

Osserva la mappa delle zone climatiche e rispondi alle domande.

1. Quante sono le zone climatiche?

1. Quante sono le zone climatiche?

2. A quale zona climatica appartiene l’Italia?

2. A quale zona climatica appartiene l’Italia?

3. A quale zona climatica appartengono le regioni lungo l’Equatore?

3. A quale zona climatica appartengono le regioni lungo l’Equatore?

EDUCAZIONE

lezione 5

LA RISORSA ARIA

Che cos’è l’inquinamento atmosferico?

L’inquinamento atmosferico è una forma di inquinamento provocato dalla presenza di sostanze chimiche nell’atmosfera. Queste sostanze chimiche modificano le caratteristiche naturali dell’atmosfera.

Quali sono i principali inquinanti atmosferici?

Sono sostanze che si trovano allo stato gassoso, come gli ossidi di azoto e di zolfo e il monossido di carbonio, a cui si aggiungono particelle solide di piccolissime dimensioni che formano il particolato.

Quali sono le conseguenze dell’inquinamento atmosferico sull’ambiente e sulla salute umana?

Le principali conseguenze sull’ambiente sono: l’aumento dell’effetto serra, i danni alle piante, le piogge acide, che corrodono edifici e monumenti e aumentano l’acidità delle acque di fiumi e laghi, le modificazioni dell’ambiente di vita delle specie vegetali e animali.

L’inquinamento atmosferico può provocare malattie all’apparato respiratorio, come asma e bronchiti e anche tumori.

Qual è la differenza tra ozono “buono” e ozono “cattivo”?

L’ozono “buono” si trova nella stratosfera e forma uno strato che protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette. Alcune sostanze usate nelle attività umane hanno ridotto questo strato causando il fenomeno del buco dell’ozono

L’ozono “cattivo” si forma nella troposfera in seguito all’aumento delle radiazioni ultraviolette che attivano le reazioni chimiche tra ossidi di azoto e ossigeno.

Chi tiene sotto controllo la situazione dell’inquinamento in Europa e nel mondo?

L’Agenzia europea dell’ambiente (EEA) monitora le condizioni ambientali in Europa, mentre l’ONU se ne occupa a livello internazionale. In Europa, l’inquinamento si sta riducendo anche grazie alla diffusione dei mezzi di trasporto meno inquinanti (mobilità sostenibile).

1. Da che cosa è provocato l’inquinamento atmosferico?

2. Quali sono le conseguenze dell’aumento di acidità delle piogge?

3. Come si chiama il risultato della riduzione dello strato di ozono “buono”?

OBIETTIVO COMPETENZE

IL SUOLO E LE SUE CARATTERISTICHE

Che cos’è il suolo?

Il suolo è il terreno che calpestiamo. È una zona di confine dove si incontrano tutte le componenti del pianeta: rocce, acqua, aria e organismi.

Perché il suolo è una risorsa importante?

Permette alle radici delle piante di assorbire acqua e sali minerali, è la casa di microrganismi e piccoli animali e permette agli essere umani di coltivare le piante utili alla loro alimentazione.

Quali sono le componenti di un suolo?

Il suolo è formato da:

 una parte minerale che è costituita da frammenti rocciosi;

 una parte organica di colore scuro formata da resti decomposti di vegetali e animali;

 acqua e aria che occupano gli spazi lasciati liberi dalle altre componenti.

La parte organica è detta humus e costituisce una fonte di sostanze nutritive per le piante. Un suolo ricco di humus è molto fertile.

Quali fattori permettono la formazione del suolo?

I fattori principali che contribuiscono alla formazione del suolo sono:

 la roccia madre dalla quale si originano i frammenti rocciosi;

 il clima che influenza l’alterazione delle rocce al variare delle condizioni di umidità e di temperatura;

 la pendenza che influisce sulla velocità di formazione del suolo;

 gli organismi che arricchiscono il suolo di materia organica e permettono il passaggio dell’aria.

Che cos’è il profilo di un suolo?

Il profilo di un suolo è una successione di strati sovrapposti che si chiamano orizzonti

L’orizzonte 0 (zero) è quello più in superficie, dove si accumulano foglie, rami e resti di organismi che formano la lettiera. In questo orizzonte si forma l’humus

L’orizzonte A è lo strato che contiene l’humus.

L’orizzonte B è ricco di sostanze minerali ma è povero di humus.

L’orizzonte C è formato da frammenti poco alterati provenienti dalla roccia madre sottostante.

1. Il suolo è formato da orizzonti.

2. L’orizzonte è ricco di sostanza organica.

3. La composizione chimica del suolo è determinata dalla

OBIETTIVO COMPETENZE

Orizzonte A

Orizzonte C

Orizzonte 0

Roccia madre

Orizzonte B

2

I TIPI DI SUOLO

Come si classificano i suoli?

Per classificare i suoli è necessario analizzare le tre fasi che formano il suolo.

La fase solida rappresenta il contenuto di frammenti rocciosi, la fase liquida rappresenta il contenuto di acqua, la fase gassosa rappresenta il contenuto di gas.

Che cos’è la tessitura di un suolo?

La tessitura è una proprietà del suolo che dipende dalle dimensioni dei granuli che lo formano.

I frammenti che hanno un diametro superiore a 2 mm sono la ghiaia e i ciottoli e formano lo scheletro del suolo; i frammenti con diametro inferiore a 2 mm sono la sabbia e l’argilla e formano la matrice del suolo.

Che cos’è la permeabilità di un suolo?

La permeabilità è la capacità del suolo di farsi attraversare e di assorbire acqua.

Che cos’è la porosità di un suolo?

La porosità corrisponde al numero e alla dimensione degli spazi che si formano tra i granuli del suolo.

La permeabilità e la porosità dipendono dalla tessitura. Man mano che le dimensioni delle particelle diminuiscono, anche la permeabilità e la porosità del suolo diminuiscono.

Le particelle che formano la ghiaia

Le particelle che formano la sabbia sono molto piccole e occupano tutti gli spazi del suolo.

creano molti spazi vuoti.

Suoli nel mondo

Come possono essere i suoli in base ai frammenti rocciosi che contengono?

In base alla percentuale dei diversi tipi di frammenti rocciosi, i suoli possono essere ghiaiosi, sabbiosi, limosi, argillosi e humici. L’uomo sfrutta queste proprietà per coltivare in ogni suolo alcuni tipi di piante.

Che cos’è un suolo agrario?

Il suolo agrario è il terreno che è stato trasformato dall’uomo per poterlo coltivare. Lo strato superficiale è lo strato attivo perché è soffice, ricco di humus e di organismi viventi; al di sotto si trova lo strato inerte, più compatto dello strato attivo, povero di ossigeno e di sostanza organica.

In che modo l’attività umana può migliorare un suolo?

L’uomo agisce sui suoli con azioni meccaniche e chimiche per renderli più produttivi. Azioni meccaniche sono il dissodamento e l’aratura; un’azione chimica è la concimazione con sostanze artificiali o naturali.

Che cos’è il compost?

Il compost è un terriccio di colore marrone scuro che deriva dalla degradazione della frazione organica dei rifiuti.

In base alla composizione minerale, assegna a ogni suolo il nome corretto.

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• falde

• fiumi

• mari

• salinità

• viventi

in base al livello di

a che cosa serve?

alla sopravvivenza dei

2. Vero o falso?

a. L’acqua è chiamata “oro verde”.

come si classifica?

L’ACQUA

dove si trovano le acque salate?

nei e negli oceani

dove si trovano le acque dolci?

nei , nei laghi e nelle sotterranee

F

b. La salinità è la quantità di gas disciolti nell’acqua. V F

c. I movimenti dei mari sono il moto ondoso, le correnti e le maree. V F

d. L’acqua ha un elevato calore specifico. V F

e. L’Antartide è ricoperto da un grande ghiacciaio alpino. V F

f. I detriti lasciati dai ghiacciai si chiamano morene. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Inquinamento atmosferico

b. Ciclone

c. Nebbia

d. Vento

1. È il prodotto della condensazione del vapore acqueo a livello del suolo.

2. Inquinamento provocato da sostanze chimiche accumulate nell’atmosfera.

3. Movimento di masse d’aria.

4. Area di bassa pressione.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Quale tipo di ozono protegge la Terra dalle radiazioni?

a. L’ozono buono.

b. L’ozono cattivo.

B. Qual è la grandezza che misura il grado di saturazione dell’aria?

a. L’umidità assoluta.

b. L’umidità relativa.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• agricoltura

• aria

• minerale

• pianeta

• piante

• orizzonti

a che cosa serve?

Test interattivi

è una zona di confine tra tutte le componenti del

che cos’è?

da che cosa è composto? in da acqua, , parte organica e parte

IL SUOLO

alla sopravvivenza delle , degli animali e per l’ umana come è organizzato?

2. Vero o falso?

a. La parte minerale del suolo è costituita da frammenti rocciosi. V F

b. Il suolo è formato esclusivamente da particelle solide. V F

c. Il suolo humico è molto fertile. V F

d. L’orizzonte B è ricco di humus. V F

e. La tessitura di un suolo rappresenta le dimensioni dei frammenti rocciosi. V F

f. Un suolo sabbioso è meno permeabile di un suolo ghiaioso. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Porosità

b. Scheletro del suolo

c. Permeabilità

d. Suolo agrario

1. Terreno trasformato dall’uomo per poterlo coltivare.

2. Quantità e dimensione degli spazi tra i granuli.

3. È la proprietà del suolo di farsi attraversare dall’acqua e di assorbirla.

4. È formato da granuli di diametro superiore a 2 mm.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cos’è la roccia madre?

a. È l’origine dei frammenti rocciosi di un suolo.

b. È l’orizzonte più superficiale del suolo.

B. Qual è l’orizzonte più superficiale di un suolo?

a. L’orizzonte 0.

b. L’orizzonte C.

lezione 1

LE CARATTERISTICHE

DEI VIVENTI

Quali sono le funzioni vitali comuni a tutti gli esseri viventi?

Tutti gli esseri viventi nascono, si nutrono, respirano, si muovono, reagiscono agli stimoli, si adattano all’ambiente, crescono, si riproducono e infine muoiono.

La biologia è la scienza che studia gli esseri viventi.

Come si nutrono gli esseri viventi?

Le piante producono da sole le sostanze nutritive grazie alla fotosintesi. Per questa ragione le piante sono organismi autotrofi

Gli animali ricavano le sostanze nutritive da altri viventi. Per questa ragione sono organismi eterotrofi

Perché gli esseri viventi respirano ed eliminano rifiuti?

Gli esseri viventi respirano per ricavare energia dagli alimenti. I processi di trasformazione degli alimenti producono sostanze di rifiuto che gli organismi devono eliminare. Il processo per eliminare le sostanze di rifiuto è l’escrezione.

Perché gli esseri viventi si muovono e reagiscono agli stimoli?

Gli animali si muovono per cercare il cibo, sfuggire ai pericoli e trovare un partner per riprodursi. Si muovono grazie a zampe, pinne, ali, piedi e altre strutture. Le piante sono ferme, ma possono compiere dei movimenti per reagire agli stimoli che provengono dall’ambiente esterno. In generale animali e piante rispondono agli stimoli per adattarsi ai cambiamenti dell’ambiente e sopravvivere.

Il girasole ruota le foglie e i fiori in direzione del Sole per ricevere più luce.

Che cos’è il ciclo vitale di un organismo? Il ciclo vitale è formato dagli avvenimenti che si succedono nella vita di un organismo. Il ciclo vitale inizia con la nascita dell’organismo da un organismo uguale a lui, continua con la crescita fino all’età adulta e con la riproduzione, e termina con la morte. 1 2 3

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi vicino alle fasi del ciclo vitale i numeri corrispondenti del disegno.

Riproduzione e nascita

Età adulta

Accrescimento

Vivente o non vivente?

lezione

2

I VIVENTI SONO COSTITUITI DA CELLULE

Che cos’è la cellula?

La cellula è la più piccola unità dei viventi in grado di svolgere tutte le funzioni vitali: si nutre, respira e si riproduce da sola.

Come si osservano le cellule?

Le cellule sono molto piccole, un milione di volte più piccole del metro, per questo si possono osservare solo con forti ingrandimenti. Lo strumento di ingrandimento per osservare le cellule è il microscopio.

Come sono costituiti gli esseri viventi?

Gli esseri viventi possono essere costituiti da una sola cellula e sono chiamati organismi unicellulari

Gli esseri viventi formati da molte cellule si chiamano organismi pluricellulari. Sono organismi pluricellulari le piante, i funghi e gli animali.

Quanti tipi di cellule esistono?

Esistono due tipi di cellule.

La cellula procariote è molto piccola e ha una struttura molto semplice. La cellula procariote forma i batteri.

La cellula eucariote è più grande e ha una struttura più complessa. La cellula eucariote

Lo scoiattolo e il fiore sono organismi pluricellulari.

Come sono organizzati gli organismi pluricellulari?

Gli organismi pluricellulari sono organizzati in strutture specializzate. Ogni cellula ha una funzione e non è capace di vivere senza tutte le altre.

I livelli di organizzazione in un organismo pluricellulare sono: cellula, tessuto, organo, apparato (o sistema) e organismo. Organismo unicellulare.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quale strumento si usa per osservare le cellule?

2. Quali sono le differenze tra un organismo unicellulare e uno pluricellulare?

3. In un animale possono esistere apparati senza tessuti?

4. Che tipo di organismi sono un serpente e una quercia?

Come funziona il microscopio ottico

LA STRUTTURA DELLA CELLULA lezione 3

Quali sono le parti fondamentali della cellula?

 Tutte le cellule sono rivestite dalla membrana plasmatica. La membrana plasmatica è un rivestimento sottile ed elastico, che permette alla cellula di scambiare sostanze con l’ambiente esterno.

 Tutte le cellule possiedono il DNA, cioè il materiale genetico che contiene le informazioni necessarie alla vita della cellula.

 Tutte le cellule hanno il citoplasma, una sostanza gelatinosa che contiene gli organuli, cioè le strutture che svolgono le funzioni della cellula.

Nella foto al microscopio sono visibili le parti fondamentali della cellula.

Come è fatta la cellula procariote?

La cellula procariote è protetta dalla membrana plasmatica e da un rivestimento esterno, la parete cellulare. Il DNA è immerso nel citoplasma. Anche i ribosomi, che sono gli organuli che producono le proteine, sono immersi nel citoplasma. Molte cellule procariote si muovono nei liquidi attraverso i flagelli, che sono dei lunghi filamenti, o attraverso le ciglia, che sono filamenti più corti posti sulla loro superficie.

flagello membrana plasmatica

parete cellulare

DNA

Esploriamo la cellula eucariote

ribosomi

Come è fatta la cellula eucariote animale?

La cellula eucariote animale è più grande della cellula procariote e ha molti organuli. Nel citoplasma si trovano:

 il nucleo che contiene il DNA;

 i mitocondri dove avviene la produzione di energia;

 l’apparato di Golgi, dove si accumulano le proteine;

 i ribosomi;

 il reticolo endoplasmatico, che trasporta le sostanze nel citoplasma.

di Golgi

Come è fatta la cellula eucariote vegetale?

La cellula vegetale è protetta esternamente dalla parete cellulare.

Nel citoplasma, oltre agli stessi organuli della cellula animale, sono presenti i cloroplasti, dove avviene la fotosintesi. La fotosintesi è un insieme di reazioni chimiche che permette alla pianta di produrre le sostanze nutritive necessarie alla sua vita.

apparato di Golgi

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Guarda i disegni della cellula animale e vegetale: che cosa hanno in comune? Quali sono le differenze?

2. Quali organuli sono presenti sia nella cellula procariote sia nella cellula eucariote?

3. Perché tutti i tipi di cellule contengono il DNA?

apparato

reticolo endoplasmatico

mitocondrio

nucleo

ribosomi

flagello

membrana plasmatica

nucleo

reticolo endoplasmatico

cloroplasto

mitocondrio

lezione 4

LA RIPRODUZIONE DELLA CELLULA

Come si riproduce la cellula procariote?

La cellula procariote si riproduce per scissione binaria: il DNA si duplica e la cellula si divide in due cellule identiche tra loro e identiche alla “cellula madre” che le ha generate.

Come si riproduce la cellula eucariote?

La cellula eucariote si riproduce tramite la mitosi. La mitosi è un processo più complesso della scissione binaria, in cui il nucleo e il DNA si duplicano.

La mitosi è divisa in quattro fasi:

 profase: il DNA assume l’aspetto di bastoncini, cioè i cromosomi

 metafase

 anafase

 telofase

La mitosi si conclude con la citodieresi, cioè la divisione del citoplasma.

Al termine della mitosi si formano due cellule identiche tra loro e alla cellula madre.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quanti tipi di riproduzioni cellulari conosci?

2. Guarda il disegno della mitosi: descrivi con le tue parole che cosa succede nelle diverse fasi.

3. Qual è l’ultima fase della mitosi?

nucleo

membrana nucleare

cromosoma

profase

metafase

anafase

telofase

La mitosi

COME SI CLASSIFICANO I VIVENTI lezione 1

Cosa significa classificare in biologia?

In biologia, classificare significa raggruppare gli esseri viventi in categorie secondo criteri oggettivi, cioè condivisi da tutti.

Quali sono state le prime classificazioni?

La prima classificazione degli organismi viventi è stata fatta dal filosofo Aristotele che usava soprattutto criteri morfologici, cioè classificava gli organismi in base all’aspetto esteriore. In seguito sono stati utilizzati anche criteri anatomici, che si riferiscono alla struttura degli organi interni, e criteri fisiologici, che si riferiscono alle loro funzioni.

Che cosa afferma la teoria dell’evoluzione proposta da Charles Darwin?

Per Charles Darwin gli esseri viventi si modificano nel tempo, cioè evolvono, per adattarsi all’ambiente in cui vivono. Questi adattamenti spiegano le somiglianze e le differenze tra gli organismi.

Che cosa sono gli organi omologhi?

Gli organi omologhi sono organi che appartengono ad animali molto diversi e svolgono funzioni diverse. Se però andiamo a vedere la struttura interna di questi organi, ci accorgiamo che è la stessa.

L’ornitorinco, un animale bizzarro

In che modo la teoria dell’evoluzione aiuta a classificare gli organismi?

Gli organismi che possiedono organi omologhi hanno avuto un antenato comune e sono inseriti nella stessa categoria di classificazione. In questo caso per classificare si utilizza il criterio evolutivo.

Quali sono i metodi usati oggi per classificare?

Oggi si utilizzano i criteri ecologici, che sono legati all’ambiente di vita degli organismi, i criteri etologici, che sono legati al loro comportamento, e i criteri biochimici, che sono legati alle caratteristiche della molecola del DNA.

OBIETTIVO COMPETENZE

La zampa dell’iguana serve a camminare, l’ala del martin pescatore invece a volare, ma la loro struttura interna è molto simile.

1. Quali differenze osservi tra le ali del pipistrello e le pinne della balena?

2. Da che cosa dipende la loro diversa forma?

3. Che tipo di criterio di classificazione stai usando per classificare questi due animali?

balena

pipistrello

DARE UN NOME AGLI ORGANISMI lezione 2

Quali sono le categorie sistematiche introdotte da Linneo?

Il naturalista Linneo, nel Settecento, ha introdotto una classificazione dei viventi basata su criteri morfologici, anatomici e fisiologici.

Linneo ha individuato 5 categorie sistematiche: la specie, il genere, l’ordine, la classe e il regno. La categoria fondamentale è la specie che raggruppa organismi molto simili tra loro, mentre la categoria più ampia è il regno.

Che cos’è la nomenclatura binomia?

La nomenclatura binomia serve per dare il nome scientifico agli organismi. È stata usata per la prima volta da Linneo. Il nome di ogni organismo è formato da due termini in latino. Il primo termine si riferisce al genere, il secondo termine si riferisce alla specie.

Qual è la categoria fondamentale della classificazione?

È la specie , la categoria che riunisce gli organismi con caratteristiche simili che, accoppiandosi tra loro, generano individui simili e fecondi, cioè capaci a loro volta di generare dei figli.

Quali categorie sistematiche sono state aggiunte a quelle di Linneo?

Quando sono stati scoperti i batteri, gli organismi sono stati divisi in 3 domini : archeobatteri, batteri ed eucarioti. Il dominio degli eucarioti comprende il regno dei protisti , il regno dei funghi , il regno delle piante e il regno degli animali

Il gatto domestico, Felis catus, ha una coda lunga e affusolata e non teme l’uomo; il gatto selvatico, Felis silvestris, ha una coda folta e tozza, vive nei boschi ed è più robusto e schivo.

Felis silvestris

Tre domini

Felis catus

Quali categorie sistematiche sono utilizzate oggi per classificare?

Le categorie sistematiche della classificazione attuale sono ordinate dalla più ristretta alla più ampia e sono: specie, genere, famiglia, ordine, classe, phylum, regno e dominio.

Specie

Famiglia

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché il grafico ha la forma di una piramide?

2. Qual è l’animale classificato?

3. Qual è la categoria alla base della piramide?

Genere Ordine

Regno Dominio

Phylum

Classe

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• citoplasma

• eucariote

• microscopio

• viventi

con quale strumento si osserva?

con il

2. Vero o falso?

è la più piccola unità dei

che cos’è?

LA CELLULA

quali sono le parti comuni a tutti i tipi?

la membrana plasmatica, il e il DNA

la cellula procariote che ha una struttura molto semplice

quanti tipi di cellule esistono?

la cellula che ha una struttura complessa

a. Tutti gli esseri viventi si riproducono. V F

b. Gli esseri viventi non crescono. V F

c. Tutti gli esseri viventi sono formati da cellule. V F

d. Gli esseri viventi unicellulari sono formati da una sola cellula. V F

e. Gli organi si trovano negli organismi unicellulari. V F

f. Le cellule procariote si riproducono per mitosi. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Ciclo vitale

b. Tessuto

c. Flagello

d. Metafase

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cos’è la scissione binaria?

1. Organulo che permette il movimento delle cellule.

2. Comprende nascita, crescita, riproduzione e morte.

3. Seconda fase della mitosi.

4. Insieme di cellule specializzate.

a. La riproduzione della cellula procariote.

b. La riproduzione della cellula eucariote.

B. Come si osservano le cellule?

a. A occhio nudo.

b. Con il microscopio.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• categorie

• Linneo

• omologhi

• specie

qual è la categoria più stretta?

la

Test interattivi

è il sistema che suddivide gli organismi viventi in

che cos’è?

LA CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI

che cosa prende in considerazione il criterio evolutivo?

gli organi

chi è il padre della classificazione moderna?

2. Vero o falso?

a. Aristotele è stato il primo a classificare gli organismi. V F

b. I criteri anatomici si basano sul funzionamento degli organi interni. V F

c. Gli organi omologhi hanno la forma esterna molto simile. V F

d. Linneo ha introdotto la nomenclatura binomia. V F

e. La specie è la categoria fondamentale della classificazione. V F

f. I domini sono tre. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Genere

b. Nomenclatura binomia

c. Criterio etologico

d. Criterio morfologico

4. Scegli la soluzione corretta.

1. Metodo per dare un nome agli organismi.

2. Criterio di classificazione basato sul comportamento.

3. Categoria più ampia della specie.

4. Criterio di classificazione basato sull’aspetto esteriore.

A. Chi ha proposto la teoria dell’evoluzione?

a. Linneo.

b. Darwin.

B. Quali sono i criteri di classificazione legati all’ambiente di vita?

a. Criteri ecologici.

b. Criteri biochimici.

I VIRUS lezione 1

Che cosa sono i virus?

I virus non sono veri organismi viventi perché non si nutrono e non producono energia. Quando si riproducono devono entrare in un’altra cellula e utilizzare le strutture della cellula fino a farla morire. Per questo motivo i virus sono parassiti obbligati.

Come sono fatti?

I virus non hanno una membrana cellulare e un nucleo come le cellule. Hanno solo una molecola di acido nucleico (DNA o RNA) racchiusa in un involucro, che è il capside.

Come si classificano i virus?

I virus sono classificati in base al tipo di cellula che invadono.

 I batteriofagi sono virus che invadono i batteri.

 I virus patogeni invadono la cellula eucariote di piante, funghi e animali. Sono responsabili di molte malattie che colpiscono anche gli esseri umani.

In che modo gli organismi si difendono dai virus?

Per difendersi dai virus il sistema immunitario degli organismi produce gli anticorpi. Le vaccinazioni contro le malattie provocate dai virus servono a stimolare il sistema immunitario a produrre anticorpi.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che cosa è rappresentato nel disegno?

2. Che cosa succede alla cellula che è stata invasa?

Le malattie virali

I DOMINI DEI BATTERI lezione 2

Dove vivono i batteri?

I batteri sono gli organismi più diffusi sulla Terra perché riescono a sopravvivere in quasi tutti gli ambienti.

Quali sono le caratteristiche degli archeobatteri?

Gli archeobatteri sono organismi unicellulari capaci di sopravvivere in ambienti difficili, ad esempio dove le temperature sono molto basse o molto alte, oppure in acque molto salate o molto acide. Sono detti estremofili perché vivono in condizioni estreme.

Quali sono le caratteristiche degli eubatteri?

Gli eubatteri sono organismi procarioti unicellullari, quelli che normalmente chiamiamo batteri. La cellula è protetta dalla parete cellulare e da un involucro rigido, chiamato capsula. All’interno il filamento di DNA è chiuso ad anello. I batteri per muoversi usano i flagelli e le ciglia.

Come si classificano gli eubatteri in base alla forma?

Si classificano in:

 bacilli che hanno forma allungata;

 vibrioni che sono curvi;

 spirilli che hanno forma a spirale;

 cocchi che hanno forma sferica.

Come si classificano i batteri in base al modo di produrre energia?

 I batteri aerobi utilizzano l’ossigeno per la respirazione cellulare.

 I batteri anaerobi si sviluppano senza ossigeno e per produrre energia sfruttano la fermentazione.

 I batteri anaerobi facoltativi sfruttano la respirazione cellulare o la fermentazione a seconda delle condizioni ambientali.

Come sono suddivisi i batteri in base al modo di nutrirsi?

 I batteri azotofissatori vivono sulle radici di alcune piante e utilizzano l’azoto dell’aria.

 I batteri decompositori si nutrono dei rifiuti e dei resti degli organismi.

 I batteri parassiti sfruttano altri organismi per vivere.

 I batteri fotosintetici producono da soli le sostanze nutritive.

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi i nomi dei batteri delle fotografie in base alla loro forma.

I batteri

lezione 3

IL REGNO DEI PROTISTI

Come sono gli organismi che appartengono al dominio degli eucarioti?

Sono tutti formati da una o più cellule eucariote.

Il dominio degli eucarioti comprende i regni dei protisti, dei funghi, delle piante e degli animali.

Quali organismi appartengono al regno dei protisti?

Il regno dei protisti comprende i protozoi, i protofiti, i funghi mucillaginosi, le muffe d’acqua e le alghe.

Quali sono le caratteristiche dei protozoi?

I protozoi sono gli antenati degli animali, sono eterotrofi e sono classificati in base al modo di muoversi in flagellati, sarcodici, sporozoi e ciliati.

Quali sono le caratteristiche dei protofiti?

I protofiti sono gli antenati delle piante, sono autotrofi e vivono in mare o nelle acque dolci. Le euglene, le diatomee e i dinoflagellati sono protofiti.

Quali sono i protisti decompositori?

I protisti decompositori, che si nutrono di resti di sostanza organica, sono le muffe d’acqua e i funghi mucillaginosi

Che tipo di organismi sono le alghe?

Le alghe sono organismi che producono da sole le sostanze nutritive grazie alla fotosintesi. Sono delle colonie di cellule: ogni cellula è indipendente dalle altre e svolge da sola tutte le funzioni vitali.

Come si classificano le alghe?

Le alghe sono classificate in base al loro colore che dipende dalla sostanza che utilizzano per compiere la fotosintesi: le alghe verdi contengono clorofilla; le alghe brune e le alghe rosse possiedono altri tipi di sostanze che permettono la fotosintesi anche nelle profondità marine dove arriva poca luce.

OBIETTIVO COMPETENZE

A quale regno appartengono questi organismi?

Dai batteri alla cellula eucariote

lezione 1

IL REGNO DEI FUNGHI

Che cosa sono i funghi?

I funghi sono organismi eterotrofi, perché assorbono le sostanze nutritive da altri organismi. Esistono funghi unicellulari e funghi pluricellulari.

Come si nutrono i funghi?

I funghi sono classificati in tre gruppi:

 funghi saprofiti che ricavano le sostanze nutritive dalla decomposizione di resti vegetali o animali;

 funghi parassiti che si nutrono del materiale contenuto nelle cellule di altri organismi vivi;

 funghi simbionti che vivono in associazione con altri organismi.

Quali sono i funghi più conosciuti?

Sono i funghi a cappello, formati da numerose cellule disposte l’una dopo l’altra a formare sottili filamenti, le ife. Le ife che spuntano dal terreno formano il corpo fruttifero, costituito dal gambo e dal cappello. Nel cappello si formano le spore che servono al fungo per riprodursi. Le ife che penetrano nel terreno formano il micelio che assorbe le sostanze nutritive.

Esistono funghi microscopici?

Sì, e possono essere pluricellulari o unicellulari. Le muffe sono funghi pluricellulari parassiti, dalle dimensioni microscopiche.

I lieviti sono funghi unicellulari che ricavano energia grazie alla fermentazione; sono usati nella lievitazione del pane e nella produzione di vino e birra.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva il disegno e rispondi.

Che funzione svolgono le ife che formano il micelio?

Da quali parti del fungo è formato il corpo fruttifero?

Da dove cadono le spore?

che formano il micelio

spore

cappello

ife

gambo

IL REGNO DELLE PIANTE lezione 2

Che cosa sono le piante?

Le piante sono organismi pluricellulari autotrofi perché producono da sole le sostanze nutritive di cui hanno bisogno, grazie alla fotosintesi.

Quali sono state le prime piante a vivere sulla terraferma?

Le prime piante che si sono adattate a vivere sulla terraferma sono state le briofite. Le briofite hanno il corpo a tallo, cioè non hanno tessuti specializzati. Tutte le briofite sono piante di piccole dimensioni come i muschi, che vivono in ambienti molto umidi.

Quali sono le caratteristiche delle piante terrestri?

Le piante terrestri possiedono un corpo a cormo, formato da tessuti e organi specializzati.

Si chiamano piante vascolari, o tracheofite

Gli organi che servono alla pianta per assorbire acqua e sali minerali sono le radici. Il fusto è l’organo che sostiene la pianta e permette il trasporto dei liquidi dalle radici fino alle foglie, che sono gli organi dove avviene la fotosintesi.

Come si classificano le tracheofite?

Le tracheofite comprendono le pteridofite, cui appartengono le felci, e le spermatofite, che sono le piante che si riproducono con i semi.

Come sono suddivise le spermatofite?

Le spermatofite sono divise in gimnosperme e angiosperme

Le gimnosperme comprendono le piante che contengono i semi all’interno delle pigne, come i pini e gli abeti; le angiosperme comprendono tutte le piante che proteggono i semi all’interno del frutto

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono state le prime piante terrestri?

2. Quali piante possiedono il corpo a cormo?

3. Come si chiamano le piante che proteggono i semi nel frutto?

L’evoluzione delle piante

LA RADICE E IL FUSTO lezione 3

Nella foresta di mangrovie

Quali funzioni svolge la radice della pianta?

La radice è l’organo che fissa la pianta al terreno, accumula sostanze di riserva e assorbe acqua e sali minerali indispensabili per la fotosintesi.

Quali sono le parti di una radice?

Nella parte finale della radice si trova l’apice radicale, formato da cellule che si riproducono di continuo permettendo alla radice di penetrare nel terreno.

Salendo verso l’alto c’è la zona di accrescimento, dove le cellule si riproducono e fanno allungare le radici.

Sopra la zona di accrescimento c’è la zona di assorbimento, ricca di peli radicali che assorbono l’acqua e i sali minerali dal terreno.

linfa grezza

linfa elaborata

pelo radicale

Quali parti sono visibili nella sezione di una radice?

All’esterno la radice è rivestita dall’epidermide, sotto la quale si trova la corteccia. Al centro si trova il cilindro centrale formato dai vasi conduttori, che hanno il compito di trasportare la linfa grezza dalle radici alle foglie e la linfa elaborata dalle foglie alle radici.

Che cos’è il fusto?

Il fusto sorregge i rami e le foglie e contiene i vasi conduttori.

I fusti possono essere:

 pieni, come quelli degli alberi;

 cavi, come quelli del bambù e del grano;

 erbacei, come gli steli delle piante erbacee;

 legnosi, come quelli degli arbusti.

apice radicale

In alcuni casi il fusto si modifica e funziona da organo di riserva, diventando bulbo o tubero, come nel caso delle cipolle e delle patate.

zona di assorbimento zona di accrescimento

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che cos’è l’apice radicale? Dove si trova nella radice?

2. Che funzione svolge la zona di accrescimento?

3. Che cosa assorbono i peli radicali?

LA FOGLIA lezione 4

A che cosa servono le foglie?

Le foglie sono gli organi dove avvengono la fotosintesi, la respirazione e la traspirazione.

Come è fatta una foglia?

La foglia è costituita dal picciolo, che sorregge la foglia e la inserisce nel ramo, e dalla lamina fogliare, che è attraversata dalle nervature, cioè le ramificazioni dei vasi conduttori che arrivano dal fusto. Nella parte inferiore della lamina fogliare ci sono gli stomi, delle aperture attraverso cui passano anidride carbonica, ossigeno e vapore acqueo.

1. Quale reazione è illustrata?

Dove avviene la fotosintesi all’interno della foglia?

La fotosintesi è l’insieme delle reazioni che trasformano l’anidride carbonica e l’acqua in molecole di glucosio e ossigeno. La fotosintesi avviene all’interno di organuli chiamati cloroplasti

I cloroplasti contengono la clorofilla, una sostanza verde che cattura l’energia del Sole che serve per attivare la fotosintesi. Il glucosio forma la linfa elaborata

Perché le piante respirano?

La respirazione è un processo che libera energia, grazie alla trasformazione del glucosio e dell’ossigeno in acqua e anidride carbonica. La respirazione avviene in tutte le cellule della pianta perché tutte hanno bisogno di energia per svolgere le loro funzioni.

In che modo le piante eliminano l’acqua in eccesso?

Le piante eliminano l’acqua non utilizzata per la fotosintesi sotto forma di vapore acqueo grazie alla traspirazione.

OBIETTIVO COMPETENZE

2. Quale funzione svolge la luce del Sole?

3. Da che cosa è formata la linfa elaborata?

4. Dove va la linfa elaborata?

La fotosintesi

lezione 5

FIORI, FRUTTI E SEMI

Come si riproducono le piante?

Le piante possono riprodursi in due modi diversi. Nella riproduzione asessuata, chiamata anche vegetativa, le nuove piantine si originano dal fusto o dalle radici della pianta madre. Nella riproduzione sessuata, le nuove piantine si originano dall’unione di due cellule specializzate per la riproduzione, il gamete maschile e il gamete femminile.

Che cos’è il fiore?

Il fiore è la struttura specializzata per la riproduzione sessuata. I petali formano la corolla, che circonda gli organi riproduttori maschili, gli stami, e gli organi riproduttori femminili, i pistilli. Gli stami producono il polline, cioè i gameti maschili. I pistilli contengono gli ovuli, che sono i gameti femminili.

Come avviene la fecondazione?

Il polline è trasportato dal vento, dagli animali o dall’acqua. Quando il polline raggiunge gli ovuli avviene la fecondazione, cioè la fusione dei due gameti. L’ovario del fiore si trasforma in un frutto che racchiude i semi. Il seme è la struttura protettiva che contiene l’embrione della nuova pianta.

A che cosa servono i frutti?

I frutti permettono la disseminazione, cioè la dispersione dei semi lontano dalla pianta che li ha prodotti. I semi possono essere trasportati dal vento, dall’acqua o dagli animali.

ovuli petalo

pistillo

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali organi producono il polline?

2. Come si chiama l’organo riproduttore femminile?

3. Come è fatta la corolla?

4. Quale parte del fiore si trasforma in frutto dopo la fecondazione?

stame

ovario

Tecniche di riproduzione

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• eubatteri

• protisti

• riproduzione

• virus

quali sono formati da una cellula procariote?

I MICRORGANISMI

gli

gli archeobatteri i

quali sono quelli formati da una cellula eucariote?

quali non sono formati da cellule?

la qual è l’unica funzione vitale che svolgono? i

2. Vero o falso?

a. I virus sono dei veri organismi viventi.

F

b. Per difendersi dai virus la strategia più efficace è la vaccinazione. V F

c. I batteri sono gli organismi più diffusi sulla Terra.

d. I batteri a forma di bastoncino si chiamano cocchi.

e. Le muffe d’acqua sono organismi decompositori.

f. Le alghe brune non fanno la fotosintesi.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Batteriofago

b. Spirilli

c. Batteri aerobi

d. Capside

4. Scegli la soluzione corretta.

1. Batteri che utilizzano l’ossigeno per vivere.

2. Virus che attacca i batteri.

3. Involucro di un virus.

4. Batteri a forma di spirale.

A. I protozoi sono gli antenati di quali organismi?

a. Degli animali.

b. Delle piante.

B. Se parli di batteri aerobi e anaerobi, quale criterio di classificazione usi?

a. La forma.

b. Il modo di produrre energia.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• autotrofi

• fotosintesi

• radici

• tracheofite

come sono suddivise?

in brofite e

sono organismi

come si nutrono?

LE PIANTE

da quali organi sono formate?

dal fusto, dalle foglie e dalle

2. Vero o falso?

a. I funghi simbionti sono parassiti.

b. I lieviti possono essere utili all’uomo.

c. Le piante terrestri hanno il corpo a cormo.

d. Le angiosperme producono le pigne.

e. La linfa elaborata sale verso le foglie.

f. L’ossigeno entra dagli stomi.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Fungo

b. Briofite

c. Cloroplasto

d. Stame

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cosa avviene nelle foglie?

a. La fotosintesi.

Test interattivi

a che cosa servono la luce, l’acqua e l’anidride carbonica?

a produrre glucosio attraverso la

V F

V F

V F

V F

V F

V F

1. Organulo dove avviene la fotosintesi.

2. Organo riproduttore maschile.

3. Prime piante terrestri.

4. Organismo eterotrofo.

b. L’assorbimento delle sostanze nutritive.

B. Che tipo di piante sono le spermatofite?

a. A cormo.

b. A tallo.

lezione 1

SOSTEGNO, MOVIMENTO, RISPOSTA AGLI STIMOLI

Quali sono le caratteristiche comuni a tutti gli animali?

Tutti gli animali sono organismi eucarioti, pluricellulari e sono tutti eterotrofi. Le cellule che sono specializzate a svolgere funzioni diverse sono organizzate in tessuti e organi. Il corpo degli animali presenta una simmetria, cioè una certa disposizione degli organi rispetto a un asse.

Che cos’è la simmetria raggiata?

In un organismo a simmetria raggiata esistono numerosi piani passanti per il centro del corpo e non è possibile distinguere un’estremità anteriore e un’estremità posteriore.

Tutti gli altri animali marini che vivono ancorati a una superficie o che si muovono poco hanno simmetria raggiata.

In questo modo riescono a controllare l’ambiente a 360° e a difendersi o attaccare in ogni direzione.

Che cos’è la simmetria bilaterale?

In un organismo a simmetria bilaterale esiste un solo piano, passante per il capo e per la coda, che divide il corpo in due metà simmetriche.

Gli animali che devono muoversi in una direzione precisa per procurarsi il cibo, hanno simmetria bilaterale ed esiste un’estremità anteriore, il capo, e un’estremità posteriore, la coda. Il capo è la prima parte del corpo che viene a contatto con l’ambiente quando l’animale si muove, e quindi qui si trovano la maggior parte degli organi di senso.

L’evoluzione degli animali

Come sono suddivisi gli animali?

Gli animali sono divisi in due gruppi: gli invertebrati, che non hanno la colonna vertebrale come struttura di sostegno; i vertebrati, che hanno la colonna vertebrale.

Che cos’è il celoma?

In generale, il corpo degli animali può essere descritto come un tubo, il canale digerente, collocato all’interno di un altro tubo, la parete esterna.

Nei vermi, tra il tubo interno e il tubo esterno non c’è nessuna cavità.

Negli animali più complessi, per esempio il lombrico, è presente una cavità tra la parete esterna del corpo e il tubo interno, chiamata celoma. Nel celoma sono collocati gli organi interni.

Come si muovono gli animali?

La locomozione è la capacità degli animali di muoversi per cercare cibo, sfuggire ai predatori, esplorare l’ambiente. Il movimento è reso possibile dal sistema muscolare e dallo scheletro che sostiene il corpo. Gli invertebrati possono essere sostenuti da un idroscheletro, come i lombrichi, oppure avere una struttura esterna, l’esoscheletro, che ha funzione di sostegno e di protezione. I vertebrati possiedono una struttura interna, l’endoscheletro, che cresce insieme all’animale e protegge gli organi interni.

In che modo gli animali raccolgono ed elaborano gli stimoli?

Gli animali possiedono delle cellule specializzate chiamate neuroni. Negli invertebrati primitivi i neuroni sono pochi e formano una rete che raggiunge tutte le parti del corpo. Negli organismi più complessi i neuroni sono molto numerosi e si riuniscono a formare il sistema nervoso, costituito dall’encefalo, formato dal cervello e dal cervelletto, e dal midollo spinale.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono le caratteristiche comuni a tutti gli animali?

2. Quali sono le funzioni dei diversi tipi di scheletro?

3. In quali animali il sistema nervoso forma una rete diffusa in ogni parte del corpo?

celoma

lezione 2

NUTRIZIONE, RESPIRAZIONE, CIRCOLAZIONE E RIPRODUZIONE

Come si nutrono gli animali?

Gli animali possono nutrirsi di altri animali, e sono detti carnivori, possono cibarsi di vegetali, e sono detti erbivori, oppure possono mangiare sia animali sia vegetali, e in questo caso sono detti onnivori. Sono chiamati filtratori gli animali che assorbono l’acqua e trattengono le sostanze organiche presenti in essa.

Che cosa accade al cibo ingerito dagli animali?

Nell’organismo degli animali è presente un apparato digerente più o meno complesso dove avviene la digestione, l’insieme dei processi che riducono il cibo in sostanze semplici che possono essere assorbite da tutte le cellule del corpo.

Perché gli animali compiono la respirazione?

Attraverso la respirazione, gli animali introducono nel corpo ossigeno ed eliminano anidride carbonica: l’ossigeno è portato a tutte le cellule del corpo che lo usano per ricavare energia dal cibo ingerito.

Come avviene la respirazione?

La respirazione può avvenire attraverso la superficie del corpo o attraverso strutture specializzate. Gli insetti terrestri introducono l’ossigeno attraverso dei tubicini chiamati acquatici respirano grazie alle branchie i vertebrati terrestri possiedono i polmoni per respirare ossigeno dall’aria.

Come avvengono il trasporto delle sostanze all’interno dell’organismo?

L’apparato circolatorio trasporta l’ossigeno e i prodotti della digestione a tutte le cellule del corpo. Gli invertebrati possiedono un apparato circolatorio aperto

Apparato circolatorio aperto (a) e chiuso (b)

ACQUA IN USCITA

ACQUA IN ENTRATA

branchia

cuore

cuore

arterie vene

Gli adattamenti all’ambiente subaereo

costituito da un cuore a forma di tubo e da vasi; i vertebrati hanno un apparato circolatorio chiuso formato dal cuore e dai vasi sanguigni, al cui interno circola il sangue

Come avviene l’eliminazione delle sostanze di rifiuto dall’organismo?

L’escrezione è il processo che convoglia i prodotti di rifiuto all’esterno del corpo. Negli animali più semplici i prodotti di rifiuto sono eliminati attraverso la superficie del corpo, negli animali più complessi attraverso l’apparato escretore formato da organi specializzati che espellono le sostanze di rifiuto e trattengono l’acqua e i sali minerali utili.

Come si riproducono gli animali più semplici?

Gli animali più semplici si riproducono per riproduzione asessuata: da un solo organismo si originano organismi identici al genitore. La riproduzione per gemmazione e quella per rigenerazione sono due tipi di riproduzione asessuata presenti tra gli invertebrati.

Come si riproducono gli animali più complessi?

Gli animali più complessi, si riproducono per riproduzione sessuata: il nuovo organismo si origina dall’unione di due cellule riproduttive: i gameti, prodotti da organi specializzati, e le gonadi. Le gonadi della femmina sono le ovaie, che producono cellule uovo; le gonadi del maschio sono i testicoli, che producono spermatozoi.

Come avviene l’incontro tra i gameti?

Perché i gameti si incontrino e si uniscano deve avvenire la fecondazione. Nella fecondazione esterna l’unione tra i gameti avviene nell’acqua, nella fecondazione interna l’unione avviene all’interno del corpo della femmina.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché il cibo di cui si nutrono gli animali deve essere digerito?

2. Perché gli animali introducono l’ossigeno attraverso la respirazione?

3. Quale funzione svolge l’apparato circolatorio?

4. Qual è la differenza tra riproduzione asessuata e riproduzione sessuata?

lezione 3

PORIFERI E CNIDARI

Come sono fatti gli animali invertebrati che appartengono al phylum dei poriferi?

I poriferi sono animali acquatici con il corpo a forma di sacco perforato da moltissimi pori. Sono chiamati anche spugne L’acqua entra dai pori e trasporta ossigeno e microrganismi per la nutrizione; poi esce attraverso delle aperture più grandi chiamate osculi.

Come vivono i poriferi?

I poriferi sono animali sessili, cioè vivono ancorati al fondo marino o alle rocce.

La riproduzione dei poriferi è asessuata. Può avvenire per gemmazione, cioè si formano delle piccole gemme su un organismo adulto da cui ha origine un nuovo organismo, oppure può avvenire per frammentazione se da una parte dell’organismo si rigenera un nuovo individuo.

Quali animali costruiscono le barriere coralline?

Le barriere coralline sono formate dai coralli che appartengono al phylum dei celenterati. I coralli sono animali acquatici che presentano due diverse forme del corpo: il polipo, che ha forma a imbuto e vive fissato al fondale, e la medusa che ha forma a ombrello ed è libera di muoversi.

Come è fatto il corpo dei celenterati?

Il corpo dei celenterati è formato:

 dall’ectoderma che è un tessuto esterno di rivestimento;

Le caratteristiche degli invertebrati

 dal celenteron che è una cavità interna;

 dall’endoderma che è un tessuto interno di rivestimento.

Il celenteron, che contiene le cellule per la digestione, è dotato di una bocca ed è circondato da

ectoderma celenteron endoderma

Come si riproducono i celenterati?

La riproduzione dei celenterati alterna una fase sessuata a una fase asessuata. I gameti prodotti dalle meduse si uniscono e generano una larva che si attacca al fondale e dà origine a un polipo. Dal polipo per gemmazione si forma una colonia di polipi.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva l’immagine e rispondi alle domande.

1. Quali tipi di riproduzioni riconosci?

2. Che cosa succede al polipo quando si stacca dalla colonia?

3. Che cosa fa la larva quando raggiunge il fondale?

POLIPO

bocca

lezione 4

VERMI E MOLLUSCHI

A quale phylum appartengono gli animali che chiamiamo “vermi”?

Con la parola “vermi” non si indica un phylum, ma animali anche molto diversi tra loro, di piccole dimensioni e con il corpo allungato.

Come sono classificati gli animali che hanno queste caratteristiche?

Gli animali con il corpo piatto e allungato appartengono al phylum dei platelminti , quelli che hanno il corpo cilindrico appartengono al phylum dei nematodi , e quelli con il corpo cilindrico diviso ad anelli appartengono al phylum degli anellidi

Quali sono le caratteristiche dei platelminti?

I platelminti hanno il corpo piatto e possiedono tessuti e organi specializzati. Hanno un apparato digerente con una sola apertura, respirano attraverso la pelle e hanno un sistema nervoso primitivo. La loro riproduzione è sessuata, ma a volte può essere asessuata.

lungo tutto il corpo. Questi segmenti sono i metameri. Gli anellidi possono essere terrestri, come il lombrico, o acquatici, come i policheti. Alcuni sono parassiti, come la sanguisuga.

Quali sono le caratteristiche dei molluschi?

I molluschi sono animali dal corpo molle che spesso è protetto da una conchiglia. I molluschi sono sia terrestri sia acquatici. I molluschi terrestri respirano attraverso polmoni primitivi; i molluschi acquatici respirano attraverso le branchie.

Quali sono le caratteristiche dei nematodi?

I nematodi sono vermi cilindrici con il corpo rivestito da una cuticola elastica. Hanno un apparato digerente con due aperture: la bocca da cui entra il cibo e l’ano per eliminare le sostanze di rifiuto.

La maggior parte dei nematodi sono parassiti delle piante e degli animali.

Quali sono le caratteristiche degli anellidi?

Gli anellidi sono vermi con il corpo diviso in segmenti a forma di anelli che si ripetono

Come si classificano i molluschi?

I molluschi sono suddivisi in tre gruppi: gasteropodi hanno il corpo protetto da una conchiglia come le chiocciole; bivalvi hanno la conchiglia formata da due pezzi come le vongole; cefalopodi hanno una conchiglia interna come le seppie.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono le differenze tra i platelminti e i nematodi?

2. Come è fatto il corpo dei lombrichi?

3. Quale gruppo di organismi ha una conchiglia formata da due pezzi?

LOMBRICO

PLANARIA

Molluschi in vetrina

ARTROPODI ED ECHINODERMI lezione 5

Quali sono gli animali più numerosi sulla Terra?

Gli animali più diffusi sulla Terra appartengono al phylum degli artropodi. Gli artropodi si sono adattati a vivere in tutti gli ambienti. Il loro successo è dovuto all’esoscheletro, che fornisce protezione e sostegno.

Quali sono le classi del phylum degli artropodi?

Al phylum degli artropodi appartengono quattro classi:

 i miriapodi come i millepiedi;

 gli aracnidi come i ragni;

 i crostacei come i granchi;

 gli insetti come le mosche.

Quali caratteristiche hanno

gli artropodi?

Hanno il corpo protetto da un esoscheletro formato da chitina, una sostanza dura ma flessibile.

Possiedono delle appendici formate da pezzi articolati tra loro che permettono agli artropodi di muoversi facilmente su tutte le superfici. Questa caratterisatica dà il nome al phylum.

Possiedono un sistema nervoso sviluppato e degli occhi molto evoluti.

Come è fatto l’esoscheletro?

L’esoscheletro è diviso in capo, torace e addome. È formato da tanti pezzi uniti tra loro e nei punti in cui è più sottile si inseriscono le appendici articolate che servono all’animale per muoversi, difendersi, percepire gli stimoli e afferrare il cibo. L’esoscheletro non cresce insieme al corpo, per questo gli artropodi

Un insetto sotto la lente

periodicamente fanno la muta, cioè sostituiscono il vecchio esoscheletro con uno nuovo.

Come respirano gli artropodi?

Gli artropodi acquatici respirano per mezzo delle branchie, mentre quelli terrestri possiedono le trachee, cioè piccoli fori dell’esoscheletro.

Alcuni artropodi terrestri, respirano attraverso particolari polmoni, che funzionano come delle branchie interne.

zampe articolate

occhi

composti

cordone nervoso ventrale bocca

antenne

esofago

stomaco

cuori dorsali

intestino ano

Come funziona l’apparato circolatorio degli artropodi?

L’apparato circolatorio è formato da una serie di piccoli cuori contrattili che spingono un liquido simile al sangue chiamato emolinfa che bagna direttamente gli organi interni.

Come funziona l’apparato escretore degli artropodi?

L’eliminazione delle sostanze di rifiuto avviene grazie a una serie di minuscoli tubicini che si aprono all’esterno.

A quale phylum appartengono i ricci di mare e le stelle marine?

Appartengono al phylum degli echinodermi. Gli echinodermi sono animali acquatici con il corpo coperto da piastre calcaree che formano il dermascheletro. Sul dermascheletro sono inseriti aculei e spine

Quali sono le caratteristiche degli echinodermi?

Gli echinodermi si muovono grazie ai pedicelli ambulacrali, dei tubicini che escono dai pori del dermascheletro. L’apparato digerente ha una bocca e un ano.

La riproduzione è sessuata: la larva che si forma ha una corda che sostiene il corpo ma questa caratteristica scompare nell’adulto.

pedicelli ambulacrali

Le immagini rappresentano una vespa e un riccio di mare.

1. Quali sono le differenze tra un artropode e un echinoderma?

2. A quale classe di artropodi appartiene la vespa?

3. In quale dei due organismi riconosci il capo?

4. Come si muove il riccio di mare?

braccia ano

I PESCI lezione 1

Che cosa sono i cordati?

I cordati sono gli animali dotati, almeno in una fase delle loro vita, di una struttura di sostegno del corpo che si chiama corda dorsale. Tutti i cordati hanno simmetria bilaterale e possiedono il tubo neurale, cioè un cordone di tessuto nervoso che si dilata nella testa a formare il

Quali caratteristiche favoriscono il movimento dei pesci?

I pesci si muovono con facilità nell’acqua grazie alle pinne e alla forma idrodinamica del corpo. Le scaglie che ricoprono la loro superficie favoriscono lo scorrimento dell’acqua.

Quali sono le altre caratteristiche dei pesci?

I pesci possiedono un organo di senso, chiamato linea laterale, che permette loro di accorgersi se si avvicina una preda. Nei pesci la respirazione avviene attraverso le branchie. La fecondazione è esterna. Come si dividono i cordati?

I cordati si dividono in urocordati, come le ascidie, cefalocordati, come l’anfiosso, e vertebrati. Gli urocordati e i cefalocordati sono animali marini e possiedono solo la corda dorsale.

I vertebrati possiedono la colonna vertebrale, cioè la struttura scheletrica interna al corpo che sostiene l’organismo e permette i movimenti.

Come è fatto lo scheletro dei vertebrati?

Lo scheletro dei vertebrati è interno ed è formato da tessuto osseo rigido e da tessuto cartilagineo, meno rigido ma più flessibile. La superficie del corpo è protetta dalla pelle e da strutture protettive che sono diverse per ogni vertebrato.

Quali vertebrati vivono solo nell’acqua?

I pesci sono vertebrati esclusivamente acquatici. Sono classificati in base alla composizione delle ossa che formano il loro scheletro.

I pesci cartilaginei, come gli squali, hanno lo scheletro formato da cartilagine; i pesci ossei, come le trote, hanno lo scheletro formato da vere ossa.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quale struttura sostiene il corpo dei vertebrati e permette il movimento?

2. Quali caratteristiche aiutano il movimento dei pesci in acqua?

tubo neurale corda

pinna dorsale

pinna anale

linea laterale

pinna ventrale

pinna pettorale

pinna caudale

Anatomia di un pesce

GLI ANFIBI E I RETTILI lezione 2

Che cosa significa il termine “anfibio”?

Anfibio significa “doppia vita”. Gli anfibi, infatti, nascono e vivono la prima parte della loro vita nell’acqua ma, da adulti, possono vivere anche sulla terraferma. Le rane e i rospi sono esempi di anfibi.

Come avviene la respirazione e come circola il sangue?

In acqua gli anfibi respirano con le branchie e da adulti attraverso i polmoni e la pelle. La circolazione del sangue è doppia e incompleta.

Quali sono le altre caratteristiche degli anfibi?

Gli anfibi sono animali eterotermi perché non possono regolare la temperatura del loro corpo quando cambia la temperatura esterna. Hanno fecondazione esterna e sono animali ovipari.

Come si classificano gli anfibi?

Gli anfibi sono classificati in tre ordini:

 gli anuri, cui appartengono gli anfibi senza la coda, come rane e rospi;

 gli urodeli, cui appartengono gli anfibi con la coda, come le salamandre e i tritoni;

 gli apodi, cui appartengono gli anfibi che non hanno gli arti, come le cecilie.

Pesci fuor d’acqua

Quali caratteristiche permettono ai rettili di vivere fuori dall’acqua?

I rettili sono animali completamente terrestri grazie alla respirazione polmonare e alla pelle ricoperta da squame, da placche o da un guscio osseo, strutture che impediscono al corpo di disidratarsi.

La circolazione del sangue è doppia e incompleta; i rettili sono eterotemi.

Come sono le uova dei rettili?

Le uova sono protette da un guscio membranoso; all’interno sono presenti il tuorlo, ricco di sostanze nutritive per l’embrione, e il sacco amniotico, una struttura a sacco ripiena di liquido che protegge l’embrione.

Come si classificano i rettili?

I rettili sono suddivisi in tre ordini:

 gli squamati, a cui appartengono i rettili con il corpo coperto da squame, come le lucertole;

 i loricati, cui appartengono i rettili ricoperti da placche ossee, come i coccodrilli;

 i cheloni, cui appartengono i rettili che possiedono un guscio osseo esterno, come le tartarughe.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Come respirano gli anfibi nella prima fase della loro vita?

2. In che modo i rettili riescono a vivere sulla terraferma?

lezione 3

GLI UCCELLI

Quali sono le principali caratteristiche degli uccelli?

Gli uccelli sono i vertebrati specializzati nel volo. Gli arti anteriori si sono trasformati in ali ricoperte da penne e lo scheletro è molto leggero perché è formato da ossa cave.

Gli uccelli possiedono muscoli robusti che permettono il movimento delle ali. I muscoli si inseriscono su una sporgenza dello sterno, chiamata carena

La pelle degli uccelli è rivestita da piume che mantengono il corpo caldo.

Come avviene la respirazione e come circola il sangue?

Gli uccelli respirano con i polmoni e hanno la circolazione del sangue doppia e completa. Sono omeotermi con una temperatura del corpo compresa tra 40 e 43 °C.

Come è fatto l’apparato digerente degli uccelli?

Gli uccelli ingoiano il cibo grazie al becco, che però non è dotato di denti per ridurlo a pezzi. Il cibo entra nell’apparato digerente e si accumula nella cavità chiamata ingluvie; da qui il cibo passa nel ventriglio, un sacco muscolare che contiene dei piccoli sassi che servono a triturarlo.

Che cosa permette agli uccelli di cantare?

Gli uccelli cantano grazie alla siringe, un organo che si trova in fondo alla trachea.

Come si riproducono gli uccelli?

Gli uccelli sono ovipari. La femmina depone le uova in un nido e accudisce i piccoli anche dopo la nascita.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva l’immagine e rispondi alle domande.

1. Quale fase della vita di un uccello è rappresentata?

2. Come si chiama la struttura che contiene i piccoli?

3. Che cosa significa la parola oviparo?

Dai dinosauri agli uccelli

I MAMMIFERI lezione 4

Da che cosa deriva il termine “mammifero”?

Le femmine dei mammiferi possiedono le ghiandole mammarie che producono il latte con cui nutrono i loro piccoli.

In che modo i mammiferi mantengono costante la temperatura del corpo?

La pelle dei mammiferi è ricoperta da peli che mantengono costante la temperatura del corpo. Quando la temperatura è troppo alta le ghiandole sudoripare producono il sudore che fa abbassare la temperatura. I mammiferi acquatici, come delfini e balene, sono privi di peli.

Come sono gli arti dei mammiferi?

Gli arti dei mammiferi sono diversi in base all’ambiente e alle loro abitudini di vita. Le dita possono trasformarsi in zoccoli o artigli.

Osserva le foto degli animali e collegali con le frasi appropriate.

a. Echidna

b. Canguro

c. Cavallo

Quali sono le caratteristiche del sistema nervoso dei mammiferi?

Il sistema nervoso dei mammiferi è il più complesso fra tutti gli animali.

La corteccia cerebrale , che è lo strato superiore del cervello, è l’area dove si formano i ragionamenti e l’apprendimento. Il cervello è protetto dalle ossa del cranio che si trovano nel capo.

In quanti gruppi sono divisi i mammiferi?

I mammiferi sono divisi in base alla modalità di sviluppo dell’embrione.

 I monotremi, come l’ornitorinco e l’echidna, depongono le uova nelle quali si sviluppa l’embrione.

 I marsupiali, come il koala e il canguro, sono vivipari ma i piccoli che partoriscono completano lo sviluppo nel marsupio della madre.

 I placentati, come gli esseri umani, sono vivipari ma quando nascono i piccoli sono già formati perché hanno completato il loro sviluppo nell’utero della madre nutriti dalla placenta

OBIETTIVO COMPETENZE

1. I piccoli nascono completamente formati.

2. I piccoli nascono da uova, ma vengono allattati dalla madre.

3. I piccoli nascono nell’utero e completano lo sviluppo nel marsupio.

Gli arti dei mammiferi

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• appendici articolate

• aracnidi

• crostacei

• esoscheletro

• torace

come è diviso il corpo?

è diviso in capo,

e addome

i miriapodi come il millepiedi

perché si chiamano così?

GLI ARTROPODI

quali classi comprendono?

perché hanno gli come i ragni i come i gamberi

quale tipo di scheletro possiedono?

gli insetti come le mosche

2. Vero o falso?

a. Gli animali si riproducono solo per via sessuata. V F

b. Le spugne appartengono ai poriferi. V F

c. Le barriere coralline sono costruite dai celenterati. V F

d. Gli anellidi sono vermi piatti. V F

e. I molluschi possono essere terrestri o acquatici. V F

f. Le stelle marine appartengono agli echinodermi. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Branchie

b. Medusa

c. Lombrico

d. Chitina

1. Invertebrato che appartiene agli anellidi.

2. Organi con cui respirano gli animali acquatici.

3. Forma dei celenterati che è libera di muoversi.

4. Sostanza dura e flessibile che forma l’esoscheletro.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Il movimento è una caratteristica tipica di quali organismi?

a. Delle piante.

b. Degli animali.

B. A quale phylum appartengono le spine e gli aculei?

a. Agli artropodi.

b. Agli echinodermi.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• anfibi

• colonna vertebrale

• cordati

• mammiferi

a quale phylum appartengono?

insieme

ai cefalocordati e urocordati

formano i

2. Vero o falso?

hanno la

quale caratteristica hanno?

I VERTEBRATI

quali hanno una vita acquatica e una terrestre?

Test interattivi

quale classe allatta i piccoli?

gli i

a. Tutti i cordati possiedono la colonna vertebrale.

b. Lo scheletro dei vertebrati è formato solo da tessuto osseo.

c. Le salamandre sono rettili.

d. I rettili depongono le uova nell’acqua.

e. Gli uccelli sono specializzati nel volo.

f. Uccelli e mammiferi sono animali eterotermi.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Mammifero

b. Guscio membranoso

c. Siringe

d. Branchie

4. Scegli la soluzione corretta.

1. Vertebrato che allatta i piccoli.

2. Organi respiratori degli animali acquatici.

3. Riveste le uova dei rettili.

4. Organo che permette il canto degli uccelli.

A. Da quali strutture è ricoperto il corpo dei pesci?

a. Dalle squame.

b. Dalle scaglie.

B. Quali vertebrati possiedono la placenta?

a. I rettili.

b. I mammiferi.

V F

V F

V F

V F

V F

V F

1

MATERIA LA CHIMICA DELLA MATERIA

L’ATOMO E LA SUA STRUTTURA lezione

MATERIA LA CHIMICA DELLA MATERIA

Lezione 1 L’atomo e la sua struttura

Lezione 1 L’atomo e la sua struttura

Quali sono le differenze tra trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche della materia?

Qual è la struttura dell’atomo?

Le trasformazioni fisiche non cambiano la struttura interna della materia e sono sempre reversibili, le trasformazioni chimiche modificano la struttura interna della materia e sono processi irreversibili.

L’atomo è l’unità fondamentale della materia.

Qual è la struttura dell’atomo?

L’atomo è formato:

Qual è la struttura dell’atomo?

L’atomo è l’unità fondamentale della materia.

 da una parte centrale che si chiama nucleo;

L’atomo è formato:

L’atomo è l’unità fondamentale della materia.

L’atomo è formato:

 da una parte centrale che si chiama nucleo;

 da strati esterni che circondano il nucleo e prendono il nome di gusci elettronici

 da una parte centrale che si chiama nucleo;

 da strati esterni che circondano il nucleo e prendono il nome di gusci elettronici.

 da strati esterni che circondano il nucleo e prendono il nome di gusci elettronici.

All’interno dell’atomo ci sono delle particelle molto piccole che sono chiamate particelle subatomiche

All’interno dell’atomo ci sono delle particelle molto piccole che sono chiamate particelle subatomiche. Le particelle subatomiche sono i protoni, i neutroni e gli elettroni.

Le particelle subatomiche sono i protoni, i neutroni e gli elettroni.

All’interno dell’atomo ci sono delle particelle molto piccole che sono chiamate particelle subatomiche.

Che cosa sono i protoni?

Che cosa sono i protoni?

Le particelle subatomiche sono i protoni, i neutroni e gli elettroni.

I protoni sono particelle con carica elettrica positiva.

I protoni sono particelle con carica elettrica positiva. I protoni si trovano nel nucleo dell’atomo.

I protoni si trovano nel nucleo dell’atomo.

Che cosa sono i protoni?

Che cosa sono i neutroni?

I protoni sono particelle con carica elettrica positiva. I protoni si trovano nel nucleo dell’atomo.

Che cosa sono i neutroni?

I neutroni sono particelle che non hanno carica elettrica.

Che cosa sono i neutroni?

I neutroni si trovano nel nucleo dell’atomo.

I neutroni sono particelle che non hanno carica elettrica.

Che cosa sono gli elettroni?

I neutroni sono particelle che non hanno carica elettrica.

I neutroni si trovano nel nucleo dell’atomo.

I neutroni si trovano nel nucleo dell’atomo.

Gli elettroni sono particelle con carica elettrica negativa.

Che cosa sono gli elettroni?

Che cosa sono gli elettroni?

Gli elettroni si trovano all’esterno del nucleo.

Gli elettroni sono particelle con carica elettrica negativa.

Gli elettroni sono particelle con carica elettrica negativa.

Gli elettroni si trovano all’esterno del nucleo.

Gli elettroni si trovano all’esterno del nucleo.

Come si identificano gli atomi?

Come si identificano gli atomi?

Ogni atomo è caratterizzato da un numero preciso di protoni, elettroni e neutroni. In questo modo è possibile distinguere un atomo da un altro.

Come si identificano gli atomi?

Che cos’è il numero atomico?

Ogni atomo è caratterizzato da un numero preciso di protoni, elettroni e neutroni. In questo modo è possibile distinguere un atomo da un altro.

Il numero atomico è il numero di protoni presenti in un atomo. Il numero atomico si indica con la lettera Z.

Che cos’è il numero atomico?

Ogni atomo è caratterizzato da un numero preciso di protoni, elettroni e neutroni. In questo modo è possibile distinguere un atomo da un altro.

Il numero atomico è il numero di protoni presenti in un atomo. Il numero atomico si indica con la lettera Z.

Che cos’è il numero atomico?

Il numero atomico è il numero di protoni presenti in un atomo. Il numero atomico si indica con la lettera Z.

Dentro

Dentro l’atomo

Glossario internazionale

Dentro l’atomo

Che cos’è il numero di massa?

Che cos’è il numero di massa?

Che cos’è il numero di massa?

Il numero di massa è la somma del numero di protoni e di neutroni di un atomo.

Il numero di massa è la somma del numero di protoni e di neutroni di un atomo.

Il numero di massa è la somma del numero di protoni e di neutroni di un atomo.

Il numero di massa si indica con la lettera A.

Il numero di massa si indica con la lettera A.

Il numero di massa si indica con la lettera A

numero di massa

numero di massa

simbolo chimico

simbolo chimico

numero atomico

numero atomico

Che cosa sono gli isotopi?

Che cosa sono gli isotopi?

Che cosa sono gli isotopi?

Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento che hanno uguale numero di protoni e diverso numero di neutroni. L’idrogeno è un elemento chimico che ha 3 diversi isotopi.

Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento che hanno uguale numero di protoni e diverso numero di neutroni.

Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento che hanno uguale numero di protoni e diverso numero di neutroni. L’idrogeno è un elemento chimico che ha 3 diversi isotopi.

L’idrogeno è un elemento chimico che ha 3 diversi isotopi.

prozio

prozio

B deuterio C trizio

B deuterio C trizio

Che cos’è la massa atomica?

Che cos’è la massa atomica?

Che cos’è la massa atomica?

La massa atomica è la somma della massa dei protoni e dei neutroni. Gli atomi hanno una massa troppo piccola per essere misurata in kilogrammi. L’unità di misura della massa atomica è l’unità di massa atomica (u.m.a.).

La massa atomica è la somma della massa dei protoni e dei neutroni. Gli atomi hanno una massa troppo piccola per essere misurata in kilogrammi. L’unità di misura della massa atomica è l’unità di massa atomica (u.m.a.).

La massa atomica è la somma della massa dei protoni e dei neutroni. Gli atomi hanno una massa troppo piccola per essere misurata in kilogrammi. L’unità di misura della massa atomica è l’unità di massa atomica (u.m.a.).

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono le differenze tra protoni ed elettroni?

OBIETTIVO COMPETENZE

OBIETTIVO COMPETENZE

2. Con quale lettera si indica il numero atomico?

3. Quanti sono i neutroni in un atomo di trizio?

1. Quali sono le differenze tra protoni ed elettroni?

1. Quali sono le differenze tra protoni ed elettroni?

2. Con quale lettera si indica il numero atomico?

2. Con quale lettera si indica il numero atomico?

3. Quanti sono i neutroni in un atomo di trizio?

3. Quanti sono i neutroni in un atomo di trizio?

MATERIA LA CHIMICA DELLA MATERIA

LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

Lezione 2 Il Sistema Periodico degli elementi

Quanti tipi di atomi esistono?

Quanti tipi di atomi esistono?

In natura esistono 90 tipi di atomi diversi. In laboratorio ne sono stati creati altri 28.

Elementi del Sistema Periodico

Il Sistema Periodico degli elementi

In natura esistono 90 tipi di atomi diversi. In laboratorio ne sono stati creati altri 28

Che cos’è il Sistema Periodico degli elementi?

Che cos’è il Sistema Periodico degli elementi?

Il Sistema Periodico degli elementi è una tabella che organizza gli elementi.

Il Sistema Periodico degli elementi, chiamato anche tavola periodica, è una tabella che organizza gli elementi. Il suo inventore è stato un chimico russo: Dmitrij Mendeleev.

Il suo inventore è stato un chimico russo: Dmitrij Mendeleev

Come sono indicati gli elementi?

Come sono indicati gli elementi?

Ogni elemento chimico ha un nome che è indicato con un simbolo. Il simbolo deriva dal nome latino di quell’elemento.

Ogni elemento chimico ha un nome che è indicato con un simbolo Il simbolo deriva dal nome latino di quell’elemento.

Come sono ordinati gli elementi nella tabella?

Come sono ordinati gli elementi nella tabella?

Gli elementi sono ordinati in base al numero atomico che cresce da sinistra a destra.

Gli elementi sono ordinati in base al numero atomico che cresce da sinistra a destra.

Ogni elemento chimico occupa una casella.

Ogni elemento chimico occupa una casella.

Le righe della tabella si chiamano periodi, le colonne si chiamano gruppi.

Le righe della tabella si chiamano periodi, le colonne si chiamano gruppi.

Che cosa sono i numeri sulle righe e sulle colonne della tabella?

Che cosa sono i numeri sulle righe e sulle colonne della tabella?

Il numero di ogni periodo indica il numero di gusci elettronici dell’atomo.

Il numero di ogni periodo indica il numero di gusci elettronici dell’atomo.

Il numero di ogni colonna indica il numero di elettroni presenti nel guscio più esterno dell’atomo.

Il numero di ogni colonna indica il numero di elettroni presenti nel guscio più esterno dell’atomo.

Gli elementi che appartengono a uno stesso gruppo hanno proprietà chimiche simili.

Gli elementi che appartengono a uno stesso gruppo hanno proprietà chimiche simili.

Che cosa indicano i colori della tabella?

Che cosa indicano i colori della tabella?

I colori permettono di distinguere alcuni tipi fondamentali di elementi: i metalli, i semimetalli, i non metalli, i gas nobili e gli elementi artificiali.

Gli elementi dell’ottavo gruppo sono i gas nobili

I colori permettono di distinguere alcuni tipi fondamentali di elementi: i metalli, i semimetalli, i non metalli, i gas nobili e gli elementi artificiali.

Gli elementi dell’ottavo gruppo sono i gas nobili

L’alluminio è un metallo.

Lo zolfo è un non metallo.

OBIETTIVO COMPETENZE

OBIETTIVO COMPETENZE

L’elio è un gas nobile.

Osserva la figura del Sistema Periodico.

Osserva la figura della tavola periodica degli elementi.

1. Cerca il simbolo chimico di azoto, carbonio e ossigeno.

1. Cerca il simbolo chimico di azoto, carbonio e ossigeno.

2. Il potassio è un metallo?

2. Il potassio è un metallo?

3. Come si chiama l’elemento che ha numero atomico 15?

3. Come si chiama l’elemento che ha numero atomico 15?

I LEGAMI CHIMICI lezione 3

Che cos’è una formula chimica?

Una formula chimica rappresenta quanti atomi di un elemento formano una molecola.

Perché gli atomi si combinano tra loro?

Composti covalenti in vetrina

Che cos’è il legame covalente?

Il legame covalente si forma quando due atomi condividono una coppia o più coppie di elettroni.

Gli atomi si combinano tra loro per formare dei composti stabili

Un atomo è stabile quando raggiunge l’ cioè quando ha 8 elettroni nel guscio più esterno.

In che modo gli atomi si combinano tra loro?

Gli atomi stabiliscono dei legami chimici. Un legame chimico è una forza che tiene uniti due o più atomi.

Che cos’è il legame ionico?

Quando un atomo cede un elettrone diventa uno ione positivo, quando un atomo acquista un elettrone diventa uno ione negativo. Il legame che si stabilisce tra uno ione positivo e uno ione negativo è chiamato legame ionico.

Che cos’è il legame metallico?

Il legame metallico è tipico dei metalli. Questo legame tiene uniti gli ioni positivi e gli elettroni che si muovono liberamente da un atomo all’altro.

Conosci già alcuni composti chimici: l’acqua, l’anidride carbonica, il sale da cucina.

1. Quale tipo di legame tiene uniti gli atomi che formano questi composti?

2. Disegna gli atomi in modo da mettere in evidenza il comportamento degli elettroni.

lezione 4

LE REAZIONI CHIMICHE

Che cos’è una reazione chimica?

Una reazione chimica è la trasformazione di una sostanza in una sostanza diversa.

Che cosa significa bilanciare una reazione chimica?

Lezione 4 Le reazioni chimiche

Lezione 4 Le reazioni chimiche

Le sostanze che esistono prima della trasformazione sono i reagenti. Le sostanze che si formano dopo la trasformazione sono i prodotti.

Come si bilanciano le equazioni chimiche

Reazione di sintesi

Una reazione chimica deve sempre rispettare le leggi che governano le reazioni chimiche.

Che cos’è una reazione chimica?

Che cos’è una reazione chimica?

Una reazione chimica è descritta da una equazione chimica.

Bilanciare vuol dire fare in modo che il numero di atomi presenti nei reagenti e nei prodotti sia lo stesso e che siano rispettate le proporzioni.

Una reazione chimica è la trasformazione di una sostanza in una sostanza diversa.

Una reazione chimica è la trasformazione di una sostanza in una sostanza diversa.

Le sostanze che esistono prima della trasformazione sono i reagenti.

Le sostanze che esistono prima della trasformazione sono i reagenti.

Che cosa afferma la legge di conservazione della massa?

Le sostanze che si formano dopo la trasformazione sono i prodotti

Le sostanze che si formano dopo la trasformazione sono i prodotti.

La legge di conservazione della massa afferma che in tutte le reazioni chimiche, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti. Questa legge è stata formulata da Lavoisier

Che cosa afferma legge delle proporzioni definite?

Che cosa afferma legge delle proporzioni definite?

Quali sono i principali tipi di reazioni chimiche?

Reazione di sintesi: due elementi si combinano e formano un composto.

Una reazione chimica è descritta da una equazione chimica.

Una reazione chimica è descritta da una equazione chimica

Che cosa afferma la legge di conservazione della massa?

Che cosa afferma la legge di conservazione della massa?

Che cosa afferma la legge delle proporzioni definite?

La legge delle proporzioni definite afferma che in tutte le reazioni chimiche, le masse degli elementi chimici che si combinano per formare un composto stanno sempre tra loro in proporzioni definite e costanti. Questa legge è stata formulata da Proust.

La legge delle proporzioni definite afferma che in tutte le reazioni chimiche, le masse degli elementi chimici che si combinano per formare un composto stanno sempre tra loro in proporzioni definite e costanti.

La legge delle proporzioni definite afferma che in tutte le reazioni chimiche, le masse degli elementi chimici che si combinano per formare un composto stanno sempre tra loro in proporzioni definite e costanti.

Reazione di ossidazione: combinazione di un elemento con l’ossigeno.

Questa legge è stata formulata da Proust.

Questa legge è stata formulata da Proust

Che cosa significa bilanciare una reazione chimica?

Reazione di decomposizione: divisione di un composto nei componenti.

La legge di conservazione della massa afferma che in tutte le reazioni chimiche, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti.

La legge di conservazione della massa afferma che in tutte le reazioni chimiche, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti.

Che cosa significa bilanciare una reazione chimica?

Reazione di sostituzione: un elemento di un reagente si sostituisce a un altro.

Questa legge è stata formulata da Lavoisier.

Questa legge è stata formulata da

Reazione di doppio scambio: due elementi dei reagenti si scambiano, producendo composti diversi.

Una reazione chimica deve sempre rispettare le leggi che governano le reazioni chimiche. Bilanciare vuol dire fare in modo che il numero di atomi presenti nei reagenti e nei prodotti sia lo stesso e che siano rispettate le proporzioni.

Una reazione chimica deve sempre rispettare le leggi che governano le reazioni chimiche. Bilanciare vuol dire fare in modo che il numero di atomi presenti nei reagenti e nei prodotti sia lo stesso e che siano rispettate le proporzioni.

La massa del solfuro di ferro è uguale alla somma della massa del ferro e dello zolfo.

La massa del solfuro di ferro è uguale alla somma della massa del ferro e dello zolfo.

La massa del solfuro di ferro è uguale alla somma della massa del ferro e dello zolfo.

OBIETTIVO COMPETENZE

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi se le seguenti reazioni sono bilanciate oppure no. Quando è necessario bilanciale.

1. 2Na + Cl 2 → 2NaCl

Scrivi se le seguenti reazioni sono bilanciate oppure no. Quando è necessario bilanciale.

2. NaH + HCl → NH 4 Cl

3. Mg + O 2 → 2MgO OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi se le seguenti reazioni sono bilanciate oppure no. Quando è necessario bilanciale.

1. 2Na + Cl2 ➞ 2NaCl

1. 2Na + Cl2 ➞ 2NaCl

2. NaH + HCl ➞ NH4Cl

2. NaH + HCl ➞ NH4Cl

3. Mg + O2 ➞ 2MgO

3. Mg + O2 ➞ 2MgO

Come si bilanciano le equazioni chimiche

Glossario internazionale

Come si bilanciano le equazioni chimiche

Glossario internazionale

ferro + zolfo

solfuro di ferro

lezione 1

OSSIDI, ANIDRIDI E BASI

Che cosa sono le ossidazioni?

Le ossidazioni sono reazioni chimiche. Nelle ossidazioni il reagente è sempre l’ossigeno.

L’ossidazione è un tipo di reazione chimica tra l’ossigeno e un altro elemento chimico.

Che cos’è la combustione?

La combustione è un tipo particolare di ossidazione. Si verifica sempre tra l’ossigeno e una sostanza che contiene carbonio. Quando un pezzo di legno brucia, l’ossigeno dell’aria è il comburente, il legno è il combustibile. La combustione libera energia sotto forma di luce e calore.

Che cos’è un ossido basico?

Un ossido basico è il risultato di una reazione di ossidazione tra un metallo e l’ossigeno. La ruggine che si forma sul ferro è un ossido.

Che cos’è un ossido acido?

Un ossido acido, detto anche anidride, è il prodotto della reazione di ossidazione di un non metallo con l’ossigeno.

Che cosa sono le basi?

Le basi si ottengono dalla reazione di ossidazione tra ossidi e l’acqua. Quando un ossido basico reagisce con l’acqua si ottiene una base o idrossido. La caratteristica di tutte le basi è di possedere il gruppo ossidrile OH–. Le basi hanno un sapore amaro, sono viscide al tatto e sono tossiche.

idrossiddo) i o d ossiggeno no o i

1. Che tipo di reazione è la combustione? Come si chiamano i reagenti?

2. Che tipo di composto si forma sulla superficie di un cancello di ferro esposto all’aria?

3. Che cosa avviene quando facciamo reagire un ossido con l’acqua?

2

ACIDI E SALI

Che cos’è un acido?

Un acido è il risultato della reazione di ossidazione tra un’anidride e l’acqua.

Che cosa succede quando un ossido acido reagisce con l’acqua?

Si forma un ossiacido, un acido formato da idrogeno, ossigeno e un non metallo.

L’acido citrico contenuto negli agrumi e l’aceto sono due esempi di ossiacidi.

Che cosa succede quando un non metallo reagisce solo con l’idrogeno?

Quando un non metallo reagisce con l’idrogeno si forma un idracido, cioè un acido che non contiene ossigeno. Un esempio di idracido è l’acido cloridrico (HCl).

aciido d nidr d idde) a e a acqua u

Quali sono le caratteristiche degli acidi?

Possiedono tutti il gruppo H+, chiamato ione idrogeno, che liberano quando sono messi in acqua. Gli acidi hanno un sapore aspro, sono corrosivi, sono pericolosi se vengono a contatto con pelle o mucose.

Che cosa accade quando un acido reagisce con una base?

Quando un acido reagisce con una base avviene una reazione di neutralizzazione: i prodotti che si ottengono sono sali e acqua. Il sale più conosciuto è il cloruro di sodio: la sua formula è NaCl.

Ricava dalla rete le informazioni necessarie per rispondere alle domande.

1. Qual è il nome commerciale dell’acido cloridrico?

2. Come si ricava il sale da cucina che usiamo per insaporire i nostri cibi?

3. Hai mai sentito parlare del salgemma?

3

SOLUZIONI ACIDE, BASICHE E NEUTRE

Che cos’è una soluzione?

Una soluzione è un miscuglio omogeneo tra due sostanze. La sostanza presente in maggior quantità è il solvente. Il soluto è la sostanza presente in quantità minore.

Le soluzioni possono essere liquide, gassose o solide.

Che cos’è la concentrazione di una soluzione?

La concentrazione è una grandezza che esprime quanto soluto c’è dentro una soluzione. Il soluto si esprime in grammi, la soluzione si esprime in litri. Quando in una soluzione c’è tanto soluto, la soluzione è concentrata

Lo zucchero si scioglie nell’acqua ma se continui ad aggiungere zucchero in un bicchiere d’acqua, a un certo punto lo zucchero si depositerà sul fondo perché la soluzione è satura.

il pH di alcune sostanze

Che cos’è la solubilità di una soluzione?

La solubilità è la capacità di una sostanza di sciogliersi in un solvente. Questa capacità dipende sia dalle sostanze considerate sia dalla temperatura.

Che cos’è il pH?

Il pH (si legge “pi-acca”) è una grandezza che misura quanti ioni H+ ci sono dentro una soluzione.

Se una soluzione è acida ci saranno molti ioni H+ e pochi ioni OH-.

Se una soluzione è basica ci saranno molti ioni OH- e pochi ioni H+.

Una soluzione è neutra quando contiene la stessa quantità di ioni H+ e OH-.

Come si misura l’acidità di una soluzione?

Il pH si misura con uno strumento elettronico o con le cartine al tornasole.

La scala di valori del pH va da 0 a 14.

Il valore 7 corrisponde alle sostanze neutre.

Le sostanze con valori più bassi di 7 sono acide, quelle con valori più alti di 7 sono basiche.

2. Osserva se ci sono sostanze che possono essere pericolose e prendi nota delle precauzioni d’uso. OBIETTIVO COMPETENZE

1. Leggi le etichette dei prodotti che si usano per la pulizia della casa e classificali in base alla loro acidità.

Scopriamo

lezione 4

I COMPOSTI ORGANICI E LE BIOMOLECOLE

Che cos’è un composto organico?

Un composto organico è sempre formato da atomi di carbonio e da pochi altri elementi chimici.

La chimica organica è la parte della chimica che studia i composti organici.

Quali sono i composti organici?

I composti organici sono le biomolecole e gli idrocarburi

Le biomolecole sono le molecole che formano gli organismi viventi e sono fondamentali per la loro vita.

Quali sono le biomolecole più importanti?

Le biomolecole più importanti sono:

 i carboidrati o zuccheri, che si trovano nella frutta e sotto forma di cellulosa nel legno;

 i lipidi o grassi, che sono una riserva di energia per gli organismi;

 le proteine che formano i tessuti degli organismi;

 gli acidi nucleici che si trovano nel nucleo delle cellule.

Come si classificano gli idrocarburi?

Gli idrocarburi sono composti organici molto semplici, perché sono formati solo da carbonio e idrogeno.

Gi idrocarburi si classificano osservando il tipo di legame covalente che c’è tra gli atomi di carbonio.

Il mondo dei composti organici

 Gli alcani hanno legami covalenti semplici.

 Gli alcheni hanno legami covalenti doppi.

 Gli alchini hanno legami covalenti tripli.

 Gli idrocarburi aromatici hanno catene di atomi di carbonio chiuse ad anello.

Che cos’è il petrolio?

Il petrolio è una miscela di idrocarburi che si forma dalla lenta decomposizione di microrganismi marini. Il petrolio è un liquido di colore scuro e infiammabile. È molto importante per la nostra società perché da esso ricaviamo la benzina e le sostanze sintetiche come la plastica.

L’idrocarburo più semplice è il metano e si usa nei fornelli della cucina.

Il benzene è l’idrocarburo aromatico più semplice.

1. Quando hai studiato la struttura della cellula hai incontrato gli acidi nucleici. Qual è la loro funzione?

2. Osserva la figura del metano: a quale gruppo di idrocarburi appartiene?

EDUCAZIONE CIVICA

lezione 5

LA CHIMICA QUOTIDIANA

Quali sono le caratteristiche del vetro?

Il vetro è un materiale trasparente, impermeabile, duro ma fragile, trasmette calore ed è inerte, cioè non reagisce con la maggior parte delle sostanze chimiche.

Come si ottiene il vetro?

Il vetro si ottiene dalla solidificazione della silice, un ossido del silicio, la sostanza che compone la sabbia.

Il vetro è riutilizzabile?

Il vetro è impiegato per costruire vetri per finestre, contenitori per alimenti e oggetti decorativi. È un materiale che può essere riutilizzato infinite volte: tramite la raccolta differenziata il vetro è separato dagli altri rifiuti e portato alla vetreria dove viene fuso e trasformato in nuovi prodotti.

Che cos’è l’alluminio?

È un metallo leggero ma resistente, che non reagisce facilmente a contatto con altre sostanze e non fa passare la luce. Si ottiene dalla lavorazione della bauxite, un minerale di colore rosso.

Per che cosa viene utilizzato?

L’alluminio è adatto per realizzare contenitori per cibi e bevande perché non altera le proprietà degli alimenti. Anche l’alluminio, una volta separato dagli altri rifiuti, può essere riciclato infinite volte.

Come si ottiene la carta?

La carta si ottiene dalla lavorazione della cellulosa, una sostanza che compone la polpa del legno. La carta già usata può essere riciclata, ma si ottiene una carta di qualità peggiore, che viene utilizzata per realizzare cartoni per imballaggi, piatti e bicchieri.

Dove lo butto?

Che cos’è la plastica?

È un polimero sintetico, cioè una molecola complessa che si ottiene in laboratorio dalla lavorazione del petrolio.

La

plastica è tutta uguale?

Esistono tanti tipi diversi di plastica che permettono di adattarsi a scopi diversi. Le plastiche che utilizziamo ogni giorno sono:

 il polietilene tereftalato (PET) con cui sono fatte le bottiglie di plastica;

 il cloruro di polivinile (PVC) che viene usato per fabbricare tubi, cavi elettrici e infissi;

 il polistirene (PS), utilizzato per gli imballaggi e le vaschette di alimenti.

Perché le plastiche sono poco biodegradabili?

Perché, una volta immesse nell’ambiente, le plastiche richiedono tempi lunghissimi, tra i 100 e i 1000 anni, per essere ridotte in molecole riutilizzabili dagli organismi viventi.

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi sotto ogni oggetto il materiale con cui è realizzato.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• ionico

• nucleo

• ottetto

• Sistema Periodico

sono fatti da protoni e neutroni nel

e elettroni intorno

da che cosa sono fatti?

quali legami formano? come sono ordinati?

GLI ATOMI

legame , covalente e metallico

2. Vero o falso?

perché si combinano tra loro?

sono ordinati nel

degli elementi per completare l’

a. Gli elettroni si trovano nel nucleo.

b. I protoni hanno carica elettrica positiva.

c. Gli elementi sono raggruppati nel Sistema Internazionale di misura.

d. Un atomo che cede un elettrone diventa uno ione negativo.

F

e. Nel legame covalente gli atomi mettono in comune gli elettroni. V F

f. Il risultato di una reazione chimica è il reagente.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Reazione chimica

b. Guscio elettronico

c. Numero atomico

d. Neutrone

1. Zona in cui si trovano gli elettroni intorno al nucleo.

2. Particella dell’atomo senza carica elettrica.

3. Trasformazione di una sostanza in un’altra.

4. Numero di protoni di un atomo.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Da che cosa è fatto il numero di massa?

a. Dalla somma di protoni e neutroni.

b. Dal numero di protoni.

B. Che legame si forma tra uno ione positivo e uno ione negativo?

a. Un legame metallico.

b. Un legame ionico.

F

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• anidride

• combustione

• metallo

• ossigeno

che cosa

si forma dalla reazione di un non metallo con l’ossigeno?

un

2. Vero o falso?

sono reazioni chimiche in cui l’ è il reagente

che cosa sono?

LE OSSIDAZIONI

come si ottiene un ossido?

Test interattivi

che cosa succede tra l’ossigeno e un pezzo di legno?

dalla reazione di un con l’ossigeno una reazione di

a. La ruggine è prodotta dall’ossidazione del ferro.

b. Le soluzioni sono solo liquide.

c. In una soluzione il solvente è la sostanza presente in maggiore quantità.

d. La chimica organica studia i composti del carbonio.

e. La plastica è biodegradabile.

f. Un acido in acqua libera ioni H+.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. pH

b. Solubilità

c. Metano

d. Carta

1. Idrocarburo molto semplice.

2. Sostanza ottenuta dalla lavorazione della cellulosa.

3. Capacità di una sostanza di sciogliersi in un solvente.

4. Grandezza che misura la concentrazione di ioni H+.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Quante volte si può riciclare l’alluminio?

a. Infinite volte.

b. Solo due volte.

B. Quando una soluzione è satura?

a. Quando non scioglie più soluto.

b. Quando continua a sciogliere soluto.

V F

V F

V F

V F

V F

V F

lezione 1

GLI ELEMENTI

CHE DESCRIVONO IL MOTO

Quando un corpo è in movimento?

I sistemi di riferimento inerziali

Un corpo è in movimento quando cambia la sua posizione rispetto a un sistema di riferimento. Si dice che il corpo è in stato di moto. Il sistema di riferimento è un punto fisso che si usa per descrivere il moto di un corpo. Il nostro sistema di riferimento è la Terra.

Quando un corpo è fermo?

Un corpo è fermo quando non cambia la sua posizione rispetto al sistema di riferimento. Si dice che il corpo è in stato di quiete.

Quali sono le caratteristiche del moto?

 La traiettoria è l’insieme di tutte le posizioni che un corpo occupa quando è in movimento.

 Lo spazio percorso dal corpo cioè una distanza. La sua unità di misura è il metro (m).

 Il tempo che impiega il corpo per percorrere lo spazio dal punto di partenza al punto di arrivo. L’unità di misura è il secondo (s).

A seconda del tipo di traiettoria, il moto può essere rettilineo o curvilineo.

Traiettoria rettilinea.

Traiettoria curvilinea.

1. Per valutare il movimento di un treno ad alta velocità che percorre la linea Milano-Roma, quali multipli delle unità fondamentali di misura dello spazio e del tempo consideri?

2. Quali unità di misura consideri per valutare il movimento di un globulo rosso all’interno della corrente sanguigna?

OBIETTIVO COMPETENZE

LA VELOCITÀ

E IL MOTO RETTILINEO lezione

Che cos’è la velocità?

La velocità (v) è il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato per percorrere tutto lo spazio. Lo spazio si misura in metri (m) o in kilometri (km), il tempo si misura in secondi (s) o in ore (h).

spazio percorso s velocità = v = tempo impiegato t

Quindi la velocità si misura in m/s (si legge metri al secondo) o in km/h (si legge kilometri all’ora).

Che cos’è il moto rettilineo uniforme?

Un corpo si muove con un moto rettilineo uniforme quando:

 la traiettoria è rettilinea;

 la velocità è costante, cioè sempre uguale.

Il moto rettilineo

Nel moto rettilineo uniforme si percorrono spazi uguali in intervalli di tempo uguali.

Che cos’è il moto vario?

Il moto di un corpo è vario quando la sua velocità non è sempre uguale in ogni momento. Per conoscere la velocità del corpo si calcola la velocità media che è diversa dalla velocità del corpo in ogni istante.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Come si chiama lo strumento che misura la velocità delle automobili?

2. Conosci i limiti di velocità da rispettare in città, sulle strade extraurbane e sulle autostrade?

L’ACCELERAZIONE E IL MOTO ACCELERATO

Che cos’è l’accelerazione?

L’accelerazione è una grandezza che misura la variazione della velocità in un intervallo di tempo.

Si calcola come la differenza tra la velocità finale e la velocità iniziale di un corpo, e la si divide per il tempo impiegato a percorrere la distanza.

(velocità finale - velocità iniziale) v f – v i accelerazione = a = tempo impiegato t

La sua unità di misura è m/s2 (si legge metri al secondo quadrato).

Il moto di un ciclista che sta aumentando la sua velocità è un moto accelerato. Quando frena, invece, è un moto decelerato.

Che cos’è il moto uniformemente accelerato?

Un corpo si muove con un moto uniformemente accelerato quando la sua velocità aumenta in modo sempre uguale in ogni intervallo di tempo. Si dice che l’accelerazione è costante.

Un esempio di moto uniformemente accelerato è il movimento di un oggetto che cade da una certa altezza. Questo movimento si chiama moto in caduta libera

L’accelerazione di un corpo in caduta libera si chiama accelerazione di gravità, si indica con g e ha sempre valore 9,8 m/s2

Qual è la legge del moto uniformemente accelerato?

La legge che vale per qualsiasi corpo che si muove di moto uniformemente accelerato è:

OBIETTIVO COMPETENZE

Immagina un uccello che mentre vola individua al suolo una preda, chiude le ali e si lancia in picchiata per catturarla. Accelera o decelera?

CHE COS’È UNA FORZA? lezione 1

Che cos’è una forza?

Una forza è ciò che modifica lo stato di quiete o di moto di un corpo, o che cambia la forma del corpo.

Quali sono gli elementi che caratterizzano una forza?

Una forza è caratterizzata da:

 punto di applicazione, che è il punto in cui agisce la forza; direzione, cioè la linea lungo cui agisce la forza, e può essere orizzontale, verticale o obliqua; , cioè il senso in cui agisce la forza; intensità, cioè il valore della forza.

Come si rappresenta una forza?

La forza è una grandezza vettoriale e si rappresenta con un segmento simile a una freccia, la cui lunghezza corrisponde all’intensità della forza. Il segmento è chiamato vettore verso intensità direzione punto di applicazione

Con quale simbolo si indica una forza?

Una forza è indicata dalla lettera effe con sopra una freccia (F ➞ ).

Come si misura una forza?

Il simbolo F senza la freccia significa l’intensità della forza ed è indicata con un numero e una unità di misura.

Una forza si misura con il dinamometro. Nel Sistema Internazionale l’unità di misura della forza è il newton (N).

Che cosa sono due forze concordi?

Due forze sono concordi quando hanno lo stesso punto di applicazione, la stessa direzione e lo stesso verso.

Che cosa sono due forze discordi?

Due forze sono discordi quando hanno lo stesso punto di applicazione, la stessa direzione ma verso opposto.

Che cos’è la risultante?

Su un corpo agiscono sempre più forze contemporaneamente. L’effetto complessivo di tutte queste forze è la risultante (R). Anche la risultante è un forza.

Per determinare la forza risultante che agisce su un corpo, bisogna considerare l’intensità di tutte le forze che agiscono, la loro direzione e il loro verso.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva l’immagine.

1. Le forze sono concordi o discordi?

2. Quando una delle due squadre vince? Perché?

Cronaca di una partita di calcio

I PRINCIPI DELLA DINAMICA lezione 2

Che cosa studia la dinamica?

La dinamica è la scienza che studia come cambia il movimento dei corpi quando viene applicata una forza.

Quanti sono i principi fondamentali della dinamica?

La dinamica si basa su tre principi che sono stati studiati dal fisico inglese Isaac Newton

Che cosa dice il principio di inerzia?

L’inerzia è la tendenza di un corpo a mantenere il suo stato di quiete o di moto. Se il corpo è fermo resta fermo, se è in movimento resta in movimento.

Il primo principio della dinamica è conosciuto come principio di inerzia. Questo principio afferma che un corpo mantiene il suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme finché non interviene una forza a modificare questo stato.

Che cos’è l’attrito?

Se cerchi di spostare una cassa molto pesante sul pavimento avrai molte difficoltà; se invece usi un carrellino per spingere la cassa sarà molto più facile. Ciò che ti ostacola è l’attrito.

L’attrito è la forza che si oppone al movimento dei corpi.

Che cosa dice il secondo principio della dinamica?

Il secondo principio afferma che la forza applicata a un corpo è uguale al prodotto della massa del corpo (m) per la sua accelerazione (a). Infatti quando vogliamo spostare un corpo con una massa maggiore, esercitiamo una forza maggiore.

forza = massa · accelerazione F = m · a

Che cosa dice il terzo principio della dinamica?

Il terzo principio è chiamato principio di azione e reazione. Quando una forza agisce su un corpo, il corpo risponde con un’altra forza uguale come direzione e intensità, ma contraria come verso.

1. È più facile camminare su una strada oppure su una pista ghiacciata? Perché?

2. Se devi spingere un carrello della spesa vuoto e un carrello pieno, userai la stessa forza? Perché?

Il principio di inerzia

lezione 3

L’EQUILIBRIO DEI CORPI

Che cosa studia la statica?

La statica è la parte della fisica che studia i corpi in equilibrio.

Quando un corpo si trova in equilibrio?

Un corpo è in equilibrio quando la risultante di tutte le forze che agiscono su di esso è nulla. Un corpo in equilibrio si trova in uno stato di quiete o continua a muoversi di moto rettilineo uniforme.

Che cos’è la forza peso?

Ogni molecola di un corpo è sottoposta alla forza di gravità.

La somma di tutte queste piccolissime forze forma la forza peso di tutto il corpo. Il punto di applicazione della forza peso è il baricentro e si indica con G.

Quali sono le condizioni di equilibrio di un corpo appoggiato?

Un corpo è appoggiato quando tocca il piano in più punti che formano la base di appoggio

Il corpo si trova in equilibrio quando la verticale passante per il suo baricentro cade all’interno della base di appoggio.

Quali sono le condizioni di equilibrio di un corpo sospeso?

Un quadro appeso alla parete è un esempio di corpo sospeso Rimane attaccato alla parete perché la forza peso è bilanciata dall’azione del chiodo, che esercita una forza vincolare

Per un corpo appeso esistono tre condizioni di equilibrio:

 stabile se il punto di sospensione si trova sopra il baricentro;

 instabile se il punto di sospensione si trova sotto il baricentro;

 indifferente se il punto di sospensione coincide con il baricentro.

OBIETTIVO COMPETENZE

L’equilibrio dei corpi sospesi

baricentro base di appoggio

Riconosci le posizioni di equilibrio stabile, equilibrio instabile ed equilibrio indifferente del quadro di questa immagine.

S è il punto di sospensione.

baricentro

forza peso

baricentro

base di appoggio

MACCHINE E LEVE lezione 4

Che cos’è una macchina?

Una macchina è uno strumento che ha lo scopo di vincere una forza.

L’uomo ha inventato le macchine per facilitare il suo lavoro. Le macchine

possono essere semplici o composte.

Due macchine semplici sono la leva e il piano inclinato; le macchine composte sono la combinazione di più macchine semplici.

Quali sono le caratteristiche della leva?

La leva è una macchina semplice costituita da un’asta rigida che ruota attorno a un punto fisso, il fulcro (F). Agli estremi della leva sono applicate due forze: la resistenza (R) e la potenza

La distanza della resistenza dal fulcro

è il braccio di resistenza

La distanza della potenza dal fulcro

è il braccio di potenza

Quando una leva è in equilibrio?

Il prodotto della potenza per il suo braccio è chiamato momento della potenza; il prodotto della resistenza per il suo braccio è il momento della resistenza

Una leva è in equilibrio quando il momento della potenza è uguale al momento della resistenza.

momento della potenza = momento della resistenza

P · b p = R · b R

Quanti tipi di leva esistono?

 Leve di primo genere: il fulcro si trova tra la potenza e la resistenza; possono essere vantaggiose, svantaggiose o indifferenti.

 Leve di secondo genere: la resistenza si trova tra la potenza e il fulcro; sono sempre vantaggiose.

 Leve di terzo genere: la potenza si trova tra il fulcro e la resistenza; sono sempre svantaggiose.

fulcro

Perché una leva è vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente?

Una leva è vantaggiosa quando il braccio della potenza è maggiore del braccio della resistenza.

Una leva è svantaggiosa quando il braccio della potenza è minore del braccio della resistenza.

Una leva è indifferente quando il braccio della potenza è uguale al braccio della resistenza.

braccio della potenza bP

Leva vantaggiosa.

Riconosci i tre tipi di leva.

braccio della resistenza bR braccio della potenza b P

braccio della resistenza b R

OBIETTIVO COMPETENZE

MATERIA

lezione 5

Lezione

Lezione 5 La pressione e le forze nei fluidi

LA PRESSIONE E LE FORZE

NEI FLUIDI

5 La pressione e le forze nei fluidi

Che cos’è la pressione?

Che cos’è la pressione?

Che cos’è la pressione?

La pressione p è il rapporto tra la forza F che agisce perpendicolarmente a una superficie S e la superficie stessa.

La pressione p è il rapporto tra la forza F che agisce perpendicolarmente a una superficie S e la superficie stessa.

La pressione p è il rapporto tra la forza F che agisce perpendicolarmente a una superficie S e la superficie stessa.

forza F

pressione = p = superficie S

forza F pressione = p = superficie S

forza F

pressione = p = superficie S

La pressione è una grandezza e nel Sistema

La pressione è una grandezza e nel Sistema

La pressione è una grandezza e nel Sistema

Internazionale la sua unità di misura è il pascal (Pa).

Internazionale la sua unità di misura è il pascal (Pa).

Internazionale la sua unità di misura è il pascal (Pa).

Che cos’è la pressione idrostatica?

Che cos’è la pressione idrostatica?

Che cos’è la pressione idrostatica?

La pressione idrostatica è la pressione esercitata dall’acqua. La pressione idrostatica dipende dalla profondità: man mano che la profondità aumenta, aumenta lo strato di acqua soprastante e quindi aumentano il suo peso e la pressione idrostatica.

La pressione idrostatica è la pressione esercitata dall’acqua. La pressione idrostatica dipende dalla profondità: man mano che la profondità aumenta, aumenta lo strato di acqua soprastante e quindi aumentano il suo peso e la pressione idrostatica.

La pressione idrostatica è la pressione esercitata dall’acqua. La pressione idrostatica dipende dalla profondità: man mano che la profondità aumenta, aumenta lo strato di acqua soprastante e quindi aumentano il suo peso e la pressione idrostatica.

Anche l’aria è un fluido ed esercita una pressione detta pressione atmosferica

Anche l’aria è un fluido ed esercita una pressione detta pressione atmosferica

Anche l’aria è un fluido ed esercita una pressione detta pressione atmosferica. La pressione atmosferica è minore in montagna perché l’altezza della colonna di aria soprastante è minore che a livello del mare.

La pressione atmosferica è minore in montagna perché l’altezza della colonna di aria soprastante è minore che a livello del mare.

La pressione atmosferica è minore in montagna perché l’altezza della colonna di aria soprastante è minore che a livello del mare.

Come agisce la pressione su un fluido?

Come agisce la pressione su un fluido?

Come agisce la pressione su un fluido?

Secondo il principio di Pascal esercitata su un fluido si trasmette in tutte le direzioni, con uguale intensità, e in direzione perpendicolare alle pareti del recipiente che contiene il fluido.

Secondo il principio di Pascal, la pressione esercitata su un fluido si trasmette in tutte le direzioni, con uguale intensità, e in direzione perpendicolare alle pareti del recipiente che contiene il fluido.

Che cos’è la spinta idrostatica?

Che cos’è la spinta idrostatica?

Che cos’è la spinta idrostatica?

Secondo il principio di Pascal, la pressione esercitata su un fluido si trasmette in tutte le direzioni, con uguale intensità, e in direzione perpendicolare alle pareti del recipiente che contiene il fluido. F = psi · V i

Un corpo immerso in un liquido è spinto da una forza, detta spinta idrostatica, che si oppone alla forza peso del liquido.

Un corpo immerso in un liquido è spinto da una forza, detta spinta idrostatica, che si oppone alla forza peso del liquido.

Secondo il principio di Archimede, un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso del volume di liquido spostato.

Un corpo immerso in un liquido è spinto da una forza, detta spinta idrostatica, che si oppone alla forza peso del liquido. Secondo il principio di Archimede, un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso del volume di liquido spostato.

Secondo il principio di Archimede, un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso del volume di liquido spostato.

In termini matematici si può esprimere così:

In termini matematici si può esprimere così:

In termini matematici si può esprimere così:

è il peso specifico del liquido, Vi è il volume del liquido spostato e F è la spinta F = psi Vi

psi è il peso specifico del liquido, V i è il volume del liquido spostato e F è la spinta idrostatica.

psi è il peso specifico del liquido, Vi è il volume del liquido spostato e F è la spinta idrostatica. F = psi � Vi

Glossario

Glossario internazionale

Quali sono le condizioni di galleggiamento di un corpo?

Quali sono le condizioni di galleggiamento di un corpo

 Il corpo galleggia quando la spinta idrostatica è maggiore della forza peso.

 Il corpo galleggia quando la spinta idrostatica è maggiore della forza peso.

 Il corpo affonda quando la spinta idrostatica è minore della forza peso.

 Il corpo affonda quando la spinta idrostatica è minore della forza peso.

 Quando la forza peso è uguale alla spinta idrostatica il corpo è in equilibrio e quindi non galleggia e non affonda.

 Quando la forza peso è uguale alla spinta idrostatica il corpo è in equilibrio e quindi non galleggia e non affonda.

Che cos’è la spinta aerostatica?

Che cos’è la spinta aerostatica?

È la forza esercitata dall’aria, pari al peso del volume dei gas atmosferici che sono spostati. Grazie alla spinta aerostatica possono volare mongolfiere e dirigibili.

È la forza esercitata dall’aria, pari al peso del volume dei gas atmosferici che sono spostati. Grazie alla spinta aerostatica possono volare mongolfiere e dirigibili.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché le navi galleggiano?

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché le navi galleggiano?

2. Che cosa succede a un corpo che si trova in un fluido su cui agiscono la forza peso e la spinta idrostatica di uguale intensità?

2. Che cosa succede a un corpo che si trova in un fluido su cui agiscono la forza peso e la spinta idrostatica di uguale intensità?

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• posizione

• rettilineo

• traiettoria

• uniforme

com’è se la velocità è costante?

se la traiettoria è rettilinea è un moto rettilineo

2. Vero o falso?

è il cambiamento di

rispetto a un sistema di riferimento

che cos’è?

IL MOTO DI UN CORPO

può essere?

o curvilineo

a. Un sistema di riferimento è un punto fisso per descrivere il moto di un corpo.

da che cosa è caratterizzato?

dalla , dallo spazio percorso e dal tempo impiegato

b. La velocità è il prodotto dello spazio percorso e del tempo impiegato.

c. L’accelerazione si misura in km/h.

d. Un corpo in caduta libera si muove con accelerazione costante.

e. Nel moto vario la velocità è sempre uguale.

f. Quando un corpo decelera la sua velocità aumenta.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Stato di quiete

b. Accelerazione di gravità

c. m/s

d. Moto rettilineo

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cos’è la traiettoria?

1. Accelerazione nel moto in caduta libera.

2. Unità di misura della velocità.

3. Moto di un corpo con traiettoria rettilinea.

4. Corpo che non cambia la sua posizione rispetto al sistema di riferimento.

a. L’insieme delle posizioni che occupa un corpo in movimento.

b. Un sistema di riferimento.

B. Che cosa è costante nel moto rettilineo uniforme?

a. La velocità.

b. L’accelerazione.

F

F

F

F

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• intensità

• verso

• macchine

• vettoriali

• quiete

dove vengono utilizzate?

nelle

semplici e composte

2. Vero o falso?

sono grandezze

che cosa sono?

LE FORZE

che effetti hanno?

producono variazioni allo stato di o moto di un corpo

a. Le forze sono grandezze vettoriali.

b. L’inerzia di un corpo è la sua tendenza a stare fermo.

c. I principi della dinamica sono quattro.

Test interattivi

dal punto di applicazione e dall’

da che cosa sono caratterizzate?

dalla direzione e dal

d. Un corpo in equilibrio è sottoposto a forze con risultante nulla.

V F

V F

V F

V F

e. Tutte le leve sono vantaggiose. V F

f. La pressione idrostatica diminuisce man mano che la profondità aumenta. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Fulcro

b. Baricentro

c. Pascal

d. Statica

1. Unità di misura della pressione.

2. Punto attorno cui ruota una leva.

3. Scienza che studia l’equilibrio dei corpi.

4. Punto di applicazione della forza peso.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Come si chiama il terzo principio della dinamica?

a. Principio di inerzia.

b. Principio di azione e reazione.

B. In un corpo sospeso in equilibrio indifferente, dove si trova il punto di sospensione?

a. Sopra il baricentro.

b. Coincide con il baricentro.

lezione 1

DALL’AMBIENTE

ALL’ECOSISTEMA

Quale scienza si occupa dello studio dell’ambiente?

La scienza che studia le relazioni tra gli organismi e l’ambiente è l’ecologia.

Che cos’è l’ambiente di un organismo? È il luogo dove vive e l’insieme di tutti i fattori che influenzano la sua vita.

Le caratteristiche di un ambiente sono distinte in fattori abiotici, che comprendono tutte le caratteristiche non viventi dell’ambiente, e in fattori biotici, che comprendono tutti gli organismi che vivono nell’ambiente e le relazioni che li legano.

Quali sono i fattori abiotici?

I fattori abiotici di tipo fisico sono: acqua, luce, temperatura, umidità dell’aria e pressione. I fattori abiotici di tipo chimico riguardano la composizione dell’aria, dell’acqua e del suolo.

Quali sono i fattori biotici?

Sono costituiti da tutti gli organismi che vivono in un ambiente e dalle relazioni che li legano, per esempio le relazioni all’interno delle catene alimentari.

Quali sono i fattori limitanti negli ambienti acquatici?

I fattori limitanti, cioè quelli che rallentano o impediscono la sopravvivenza degli organismi, sono: luce, concentrazione di ossigeno, salinità e quantità di sostanze nutritive disciolte.

Quali sono i fattori limitanti negli ambienti terrestri?

I fattori limitanti sono: temperatura, disponibilità di acqua e composizione chimica del suolo.

Che cos’è un ecosistema?

Un ecosistema è l’insieme formato da tutti gli organismi viventi e dall’ambiente in cui vivono e con il quale stabiliscono relazioni. L’insieme di tutti gli ecosistemi della Terra è la biosfera.

Com’è organizzato un ecosistema?

Gli spazi dell’ecosistema dove ci sono le condizioni ambientali adatte alla sopravvivenza di una specie sono gli habitat; il ruolo che una specie assume nel proprio habitat e il modo in cui sfrutta le risorse costituiscono la nicchia ecologica; gli organismi di una stessa specie che vivono nello stesso luogo sono una popolazione; l’insieme delle popolazioni di specie diverse che convivono nello stesso habitat forma una comunità.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che tipo di fattore ambientale è l’acqua?

2. Quali fattori abiotici sono indispensabili per tutti i vegetali?

3. A quali fattori limitanti deve adattarsi una pianta come il cactus che vive nel deserto?

La nicchia del lombrico

COME FUNZIONA UN ECOSISTEMA

Come si procurano il nutrimento i vegetali?

I vegetali sono autotrofi perché sono capaci di prodursi da soli le sostanze nutritive: grazie all’energia del Sole, trasformano le sostanze inorganiche (acqua, sali minerali e anidride carbonica) in zuccheri e altre sostanze organiche. In un ecosistema gli autotrofi sono organismi produttori.

Come si procurano il nutrimento gli animali?

Gli animali sono eterotrofi perché si cibano di sostanze organiche già fabbricate. Gli erbivori che si cibano dei vegetali e i carnivori che mangiano altri animali in un ecosistema sono organismi consumatori.

Quali organismi si cibano dei resti di altri organismi?

I saprofagi, come per esempio gli avvoltoi e i lombrichi, si cibano dei resti degli organismi morti; i decompositori, come per esempio i funghi e i batteri, si cibano dei residui di sostanze organiche e le trasformano in sostanze inorganiche.

Come si rappresentano le relazioni alimentari tra gli organismi?

Un modo semplice per rappresentarle è la catena alimentare, che mostra gli organismi che si nutrono gli uni degli altri. La rete alimentare mostra catene alimentari diverse che si intrecciano tra loro.

Che cosa è indispensabile a un ecosistema per poter continuare a produrre sostanza organica? Un ecosistema ha sempre bisogno dell’energia del Sole.

La catena alimentare marina

Che cos’è la piramide dell’energia?

Quando l’energia passa dai produttori ai livelli dei consumatori diminuisce progressivamente. Il passaggio di energia da un livello è rappresentato da un grafico, la piramide dell’energia

Livello trofico Esempi di organismi Energia (kcal) consumatori terziari consumatori secondari consumatori primari produttori

10 100 1000 10 000

Che cos’è la piramide della biomassa?

La materia circola continuamente senza disperdersi. La quantità di materia organica disponibile nei diversi livelli di una catena alimentare è rappresentata da un grafico, la piramide della biomassa.

Quali sono i principali cicli della materia?

I principali cicli della materia sono quelli dell’acqua, del carbonio, dell’azoto e del fosforo.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che cosa potrebbe succedere in un ecosistema se sparissero tutti i produttori?

2. Che cosa potrebbe succedere in un ecosistema se sparissero tutti i decompositori?

3. Quali organismi della piramide dell’energia ne hanno a disposizione di più?

lezione 3

LE RELAZIONI

Lezione 4 Le relazioni tra gli organismi

TRA GLI ORGANISMI

Le relazioni tra gli organismi sono solo di tipo alimentare?

Le relazioni tra gli organismi sono solo di tipo alimentare?

No, gli organismi possono creare relazioni tra di loro anche per ottenere dei vantaggi. La simbiosi è una relazione stretta e permanente tra specie diverse. Il parassitismo è una simbiosi tra due specie diverse, nella quale una ricava un vantaggio e l’altra è danneggiata.

No, gli organismi possono creare relazioni tra di loro anche per ottenere dei vantaggi. La simbiosi è una relazione stretta e permanente tra specie diverse. Il parassitismo è una simbiosi tra due specie diverse, nella quale una ricava un vantaggio e l’altra è danneggiata.

Quali sono i vantaggi del commensalismo e del mutualismo?

Quali sono i vantaggi del commensalismo e del mutualismo?

Nel commensalismo specie diverse usano le stesse risorse alimentari ma solo una delle due specie trae vantaggio, senza danneggiare l’altra. Nel mutualismo le due specie ricavano beneficio dalla relazione.

Nel commensalismo specie diverse usano le stesse risorse alimentari ma solo una delle due specie trae vantaggio, senza danneggiare l’altra. Nel mutualismo le due specie ricavano beneficio dalla relazione.

La tenia è un parassita che vive all’interno dell’intestino dei mammiferi.

La tenia è un parassita che vive all’interno dell’intestino dei mammiferi.

Che cos’è la predazione?

Che cos’è la predazione?

È il rapporto alimentare tra il predatore, l’animale che si ciba di un altro, e la preda, l’animale che viene mangiato.

È il rapporto alimentare tra il predatore, l’animale che si ciba di un altro, e la preda, l’animale che viene mangiato.

I predatori sono di solito più grandi delle prede, come nel caso di un gatto e un topo.

I predatori sono di solito più grandi delle prede, come nel caso di un gatto e un topo.

La remora è un pesce che stabilisce una relazione di commensalismo con gli squali.

La remora è un pesce che stabilisce una relazione di commensalismo con gli squali.

Sulla superficie della conchiglia del paguro si fissa un’attinia. Attinia e paguro sono legati da un rapporto mutualistico.

Sulla superficie della conchiglia del paguro si fissa un’attinia. Attinia e paguro sono legati da un rapporto mutualistico.

Armi da predatori, trucchi da preda

Che cos’è il mimetismo?

Il mimetismo è la capacità di un organismo di confondersi con un elemento dell’ambiente o con un altro organismo per sfuggire ai predatori o per catturare le prede.

Quanti tipi di mimetismo esistono?

Nel mimetismo criptico un organismo assume una colorazione che lo confonde con l’ambiente. Nel mimetismo mülleriano velenosi o pericolosi hanno una colorazione molto evidente. Nel mimetismo batesiano organismi innocui assumono la colorazione o l’aspetto di organismi pericolosi.

Il serpente del latte imita la colorazione del velenoso serpente corallo per difendersi.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Scrivi il titolo opportuno sotto a ogni fotografia.

UN ESEMPIO DI PARASSITISMO UN ESEMPIO DI MUTUALISMO

TITOLO:

Le pulci succhiano il sangue degli animali ospiti.

TITOLO:

Il pesce pagliaccio è protetto dai tentacoli velenosi dell’attinia e questa si ciba dei resti delle prede del pesce.

2. Le api e le vespe hanno il corpo a strisce gialle e nere che le rendono molto visibili: di quale mimetismo si tratta?

I BIOMI TERRESTRI lezione 4

Che cosa sono i biomi?

I biomi sono l’associazione delle comunità vegetali e animali che caratterizzano determinate aree geografiche con particolari condizioni ambientali.

Che cosa caratterizza i diversi biomi?

I biomi e la loro estensione sono determinati dal clima. Nella biosfera è possibile distinguere i biomi dei climi freddi, i biomi dei climi temperati e i biomi dei climi caldi.

Oceano Pacifico

Oceano Atlantico

bioma polare tundra taiga resta temperata resta equatoriale o tropicale macchia mediterranea savana ateria deserto biio tun u taig foore foore tr o mac saav prra dees

Quali sono i biomi dei climi freddi?

Oceano Pacifico

Oceano Indiano

I biomi dei climi freddi sono il bioma polare, la tundra, la taiga.

Quali sono le loro caratteristiche?

Il bioma polare è dominato dai ghiacci e dalle nevi perenni: la vegetazione è quasi assente e la fauna è rappresentata da foche, trichechi, pinguini (solo nell’emisfero meridionale) e orsi polari (solo nell’emisfero settentrionale).

La tundra presenta condizioni climatiche moto rigide che permettono lo sviluppo di una vegetazione a fusto basso, come muschi e licheni. Nella tundra vivono piccoli roditori e grandi carnivori come l’orso bianco, ma molti animali migrano nella tundra per riprodursi.

La taiga è una foresta di conifere che ricopre le regioni a clima temperato freddo. Nella taiga vivono insetti, molte specie di uccelli e mammiferi come lepri, orsi, lupi, porcospini, puzzole, alci e cervi.

I biomi terrestri

Quali sono i biomi dei climi temperati?

I biomi dei climi temperati sono la foresta temperata, la macchia mediterranea, la prateria.

Quali sono le loro caratteristiche?

La foresta temperata copre vaste aree delle regioni dell’emisfero settentrionale dove le temperature sono miti e le precipitazioni abbondanti. È costituita da latifoglie, alberi che perdono le foglie in autunno e le riformano in primavera, e ospita molte specie di mammiferi e di uccelli.

La macchia mediterranea è caratteristica delle regioni affacciate sul Mediterraneo, con inverni piovosi ed estati molto secche. La vegetazione è formata da arbusti sempreverdi e alberi piuttosto bassi. Qui vivono il coniglio selvatico, l’istrice, il cinghiale e molte specie di uccelli.

La prateria si estende all’interno dei continenti, dove le precipitazioni sono scarse e i periodi di siccità frequenti; è costituita da erbe, cespugli e, lungo i corsi d’acqua, da alberi ad alto fusto. Nella prateria vivono grandi erbivori, come i cavalli, ma anche carnivori predatori, come il coyote e il lupo, e numerosi uccelli rapaci.

Quali sono i biomi dei climi caldi?

I biomi dei climi caldi sono il deserto, la savana, la foresta tropicale.

Quali sono le loro caratteristiche?

Il deserto si estende nelle regioni a nord e a sud dei tropici caratterizzate da precipitazioni annue scarse e irregolari e da elevate temperature. In questo ambiente vivono piante grasse e animali in grado di sopportare condizioni climatiche estreme. Esistono anche deserti freddi a latitudini elevate, come il deserto del Gobi. La savana è un’ampia prateria erbosa, localizzata in Africa, America e Australia. Le precipitazioni si concentrano in due periodi, corrispondenti alla primavera e all’autunno. Nella savana africana vivono grossi erbivori come bufali, giraffe, zebre e antilopi, e i loro predatori.

La foresta tropicale è presente nelle regioni equatoriali, dove c’è un’unica stagione calda e le precipitazioni sono abbondanti per tutto l’anno. Le foreste tropicali più diffuse sono le foreste pluviali, dove vivono moltissime specie di uccelli, insetti e scimmie, mentre il sottobosco ospita rane, serpenti, piccoli invertebrati, funghi e organismi decompositori.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono i biomi forestali?

2. Quali caratteristiche presentano le piante che formano queste foreste?

3. Quali sono le caratteristiche comuni al bioma della savana e della prateria?

lezione

5

I BIOMI ACQUATICI

Quali sono i biomi acquatici?

I biomi acquatici sono il bioma marino e il bioma d’acqua dolce

Quali sono i fattori abiotici di questi biomi?

Nei biomi acquatici i fattori abiotici sono la luce, la temperatura, la pressione idrostatica, la salinità, il pH e la disponibilità di ossigeno.

Come sono distinti gli organismi che vivono nei biomi acquatici?

Si distinguono in: plancton, formato da specie che sono trasportate dalle correnti marine; necton, costituito da organismi che si muovono e nuotano; bentos, costituito da organismi sessili che vivono attaccati al fondo.

In quali zone è suddiviso il bioma marino?

In base alla profondità il bioma marino è suddiviso nella zona eufotica, che si estende dalla superficie fino a 200 m di profondità, e nella zona afotica, che si estende da 200 m fino alle profondità abissali. In base alla posizione rispetto alla costa è suddiviso in zona

Quali sono gli ambienti della zona costiera?

Gli ambienti principali sono il substrato roccioso e la spiaggia, i laghi salmastri e gli estuari. Le comunità che vivono in questi ambienti sono formate da necton, bentos ma anche da microrganismi, come quelli alofili che resistono alle elevate concentrazioni di sali dei laghi salmastri.

Quali sono le comunità del domino pelagico?

Sono le comunità algali, formate da alghe e piante acquatiche, la barriera corallina, che presenta la più alta biodiversità del pianeta, e il plancton, la più grande biomassa della Terra, formato da organismi fotosintetici (fitoplancton) e da larve, piccoli crostacei e meduse (zooplancton).

Quali sono le comunità del domino bentonico?

Sono comunità formate da organismi bentonici che vivono ancorati al fondale marino.

Come sono distinti i biomi d’acqua dolce?

Si distinguono in biomi d’acqua ferma, come laghi, stagni e paludi, e biomi d’acqua corrente, come fiumi, torrenti, ruscelli e sorgenti. Anche in questi biomi sono presenti il plancton, il

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché la zona eufotica è la zona più ricca di vita del bioma marino?

2. Da che cosa è formato il plancton?

3. Quale criterio viene usato per distinguere i tipi di biomi d’acqua dolce?

Gli abitanti del mare

EDUCAZIONE CIVICA

IL CAMBIAMENTO CLIMATICO E GLI EFFETTI SULLA BIOSFERA

Quali sono le cause del cambiamento climatico in atto?

Lo sviluppo delle attività umane ha prodotto un forte aumento delle concentrazioni di anidride carbonica e di altri gas serra nell’atmosfera: questo ha provocato il fenomeno del riscaldamento globale, responsabile dell’attuale cambiamento climatico.

Che cosa sono le COP?

Sono conferenze annuali delle nazioni per contrastare il cambiamento climatico, durante le quali vengono prese decisioni sulla base dei dati forniti dall’IPCC, l’organismo scientifico dell’ONU che studia il fenomeno del riscaldamento globale e i suoi effetti.

Che cosa vuol dire biodiversità?

Biodiversità è una parola che indica la varietà di organismi che vivono sulla Terra, le loro relazioni e gli habitat che occupano.

Perché la biodiversità di un ecosistema è molto importante? È importante perché un ecosistema con tante specie diverse è più stabile di fronte al cambiamento ambientale; inoltre è anche fonte di beni e risorse per le comunità animali e vegetali e per la specie umana.

Quali sono i fattori che mettono a rischio la biodiversità?

Sono la deforestazione e la frammentazione degli habitat naturali, l’inquinamento, il cambiamento climatico e il commercio illegale di animali.

Quali sono le conseguenze della perdita di biodiversità?

La perdita di biodiversità può causare un aumento dei disastri naturali e ridurre la disponibilità di risorse alimentari, idriche ed energetiche.

Che cosa sono i punti caldi della biodiversità?

Sono regioni della Terra particolarmente ricche di biodiversità, ma anche molto minacciate dai cambiamenti climatici e dalla distruzione degli habitat.

Che cos’è la migrazione dei biomi?

È lo spostamento dei biomi da zone più calde a zone più fresche. Questo fenomeno è causato soprattutto dal riscaldamento globale provocato dall’aumento dell’effetto serra.

Quali obiettivi dell’Agenda 2030 si occupano della protezione del clima e della biodiversità?

L’obiettivo 13, che riguarda la lotta al cambiamento climatico, l’obiettivo 14, che riguarda la protezione degli organismi acquatici e l’obiettivo 15, relativo alla protezione degli organismi terrestri.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Qual è la causa principale del cambiamento climatico?

2. Perché è importante difendere e conservare la biodiversità degli ecosistemi?

3. Quali sono i pericoli più gravi per gli ecosistemi?

4. Che cosa spinge i biomi a spostarsi dalle zone più calde a quelle più fresche?

Rischi climatici

lezione 1

IL COMPORTAMENTO DEGLI ANIMALI

Che cos’è il comportamento animale?

Il comportamento è l’insieme delle azioni con cui un animale risponde agli stimoli che riceve dall’ambiente e dal suo organismo. La scienza che studia il comportamento animale è l’etologia

Di che tipo sono i comportamenti animali?

Il comportamento innato è quello che un animale possiede dalla nascita e che viene trasmesso di generazione in generazione. Il comportamento appreso è un comportamento imparato in seguito alle esperienze fatte dall’animale.

In quali modi un animale può apprendere?

L’apprendimento di un animale può avvenire per assuefazione, quando si abitua a non reagire più a uno stimolo che si ripete, per imitazione, quando impara a comportarsi come i suoi simili, per prove ed errori, quando l’animale ripete i comportamenti che gli hanno fatto guadagnare una ricompensa e non quelli che lo hanno danneggiato.

Quale apprendimento è stato studiato dal biologo Pavlov?

Pavlov ha studiato il comportamento per condizionamento che avviene quando un animale risponde con lo stesso comportamento a uno stimolo neutro e a uno stimolo significativo

Che cos’è l’imprinting?

È il comportamento che gli animali di alcune specie imparano al momento della nascita e che ricordano per tutta la vita. È stato studiato dall’etologo Konrad Lorenz.

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi accanto a ogni frase il tipo di comportamento e di apprendimento che descrive.

 La rondine porta gli insetti ai piccoli nel nido. Comportamento

 I pulcini imparano a distinguere le macchie sul terreno e beccano solo quelle che sono del cibo.

Apprendimento

 Dopo un po’ di tempo i corvi non temono più lo spaventapasseri in mezzo al campo coltivato.

Apprendimento

Il corteggiamento delle sule

Il cane produce molta saliva quando gli viene dato il cibo nella ciotola.

Ogni volta che gli viene dato il cibo suona il campanello.

B C

Ripetendo l’esperimento, il cane produce saliva tutte le volte che suona il campanello, anche se non gli viene dato il cibo.

LE SOCIETÀ ANIMALI lezione 2

Con quali segnali comunicano gli animali?

Gli animali comunicano e si scambiano informazioni attraverso segnali visivi, acustici, tattili e chimici.

Quali sono i segnali visivi?

Sono segnali visivi la luce emessa dal corpo, i colori assunti durante la stagione degli amori o per la difesa, movimenti e atteggiamenti, come mostrare i denti, gonfiare il corpo e rizzare peli o penne.

Quali sono i segnali acustici?

Sono segnali acustici versi, canti, fischi, grida, con i quali gli animali segnalano a grande distanza la propria presenza, delimitano il territorio, attirano il partner, mettono in fuga il nemico o lanciano l’allarme.

Quali sono i segnali tattili?

Il contatto diretto con le zampe o il becco, il leccamento del pelo praticato dalle madri dei mammiferi per riconoscere i piccoli. Sono tipici degli animali che vivono in gruppo, perché rafforzano i rapporti sociali.

Quali sono i segnali chimici?

Soprattutto i feromoni, sotanze chimiche rilasciate per l’accoppiamento, e altri odori rilasciati per riconoscersi e per delimitare il territorio.

Come si organizzano gli animali?

I gruppi più semplici privi di una organizzazione sono le schiere, come i banchi di pesci e gli stormi di uccelli, mentre le società sono più complesse e organizzate.

Quali sono le differenze tra società chiuse e aperte?

Nelle società chiuse ogni animale è specializzato a svolgere solo una funzione e nessun individuo estraneo è ammesso; nelle società aperte i ruoli dei componenti non sono rigidi e immutabili.

Quali strategie riproduttive mettono in atto gli animali?

Gli animali possono essere monogami quando si accoppiano con un solo partner o poligami quando i partner sono numerosi. Possono attuare due strategie riproduttive: la selezione di tipo R punta alla nascita di molti figli, la selezione di tipo K punta alla nascita di pochi figli che vengono allevati e fatti crescere grazie alle cure parentali.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché gli animali hanno bisogno di comunicare tra loro?

2. Quali sono le differenze tra un banco di sardine e le api di un alveare?

3. Quale tipo di strategia riproduttiva permette ai genitori di avere più cura dei piccoli?

Le società delle termiti

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• ambiente

• biosfera

• consumatori

• ecologia

qual è la scienza che lo studia?

l’

2. Vero o falso?

è l’insieme di tutti gli organismi che vivono in un

e delle loro relazioni

che cos’è?

ECOSISTEMA

di che cosa fa parte?

della

a. L’acqua è un fattore biotico dell’ambiente.

b. Gli animali sono autotrofi.

da quali organismi è formato?

produttori

decompositori

F

F

c. La luce è un fattore limitante negli ambienti acquatici. V F

d. La nicchia ecologica è l’ambiente dove vive un organismo. V F

e. Una popolazione è formata da animali di specie diverse. V F

f. La rete alimentare rappresenta le relazioni tra gli organismi che riguardano il modo di nutrirsi. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Piramide dell’energia

b. Biodiversità

c. Migrazione dei biomi

d. Parassitismo

1. Relazione tra due organismi in cui uno è danneggiato.

2. Spostamento dei biomi verso zone con temperature più basse.

3. Grafico che mostra il passaggio di energia tra gli organismi.

4. Varietà degli organismi che vivono sulla Terra.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cos’è un punto caldo della biodiversità?

a. Un luogo della Terra ricco di specie ma molto minacciato.

b. Un luogo della Terra con temperature molto alte.

B. Che cos’è una catena alimentare?

a. Una sequenza di organismi che si nutrono l’uno dell’altro.

b. La quantità di cibo che consuma un organismo.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• innato

• appreso

• esperienza

• imitazione

Test interattivi

L’ETOLOGIA

studia il comportamento degli animali

che può essere

quando l’animale impara dall’ il condizionamento l’

2. Vero o falso?

a. I comportamenti innati sono influenzati dalle esperienze.

b. Succhiare il latte materno è un comportamento appreso.

c. I segnali acustici sono tipici degli animali che vivono in gruppo.

d. Un cane che mostra i denti usa la comunicazione visiva.

e. Una mandria di zebre è un esempio di società animale.

f. Gli animali monogami si accoppiano con un solo partner.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Feromoni

b. Schiera

c. Società chiusa

d. Poligamia

e. Selezione K

1. Accoppiamento con più partner.

2. Gruppo di animali non organizzato.

3. Sono sostanze usate per la comunicazione chimica.

4. Tipo di strategia per la riproduzione.

5. Società organizzata con ruoli ben definiti.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cos’è l’imprinting?

a. Un comportamento che si verifica al momento della nascita.

b. Un comportamento che si modifica nel corso della vita di un organismo.

B. La riproduzione per selezione R:

a. permette ai genitori di avere più cura dei figli.

b. punta alla nascita di molti figli.

V F

V F

V F

V F

V F

V F

L’ORGANIZZAZIONE

DEL CORPO UMANO lezione 1

Come è suddiviso il corpo umano?

Il corpo umano è suddiviso in:

 capo, che comprende il cranio e la faccia;

 tronco, che comprende il torace e l’addome;

 arti, che si distinguono in superiori e inferiori.

Qual è l’unità fondamentale del corpo umano?

L’unità fondamentale del corpo umano è la cellula. Nel nostro corpo ne esistono circa 200 tipi differenti che svolgono funzioni diverse.

Come si organizzano le cellule?

Cellule simili che svolgono la medesima funzione, formano un tessuto. L’istologia è la scienza che studia la struttura microscopica dei tessuti.

Che cosa formano i diversi tessuti?

Tessuti di diverso tipo che collaborano per svolgere una o più funzioni formano gli organi.

A loro volta gli organi collaborano tra di loro e sono parte di complessi più grandi, chiamati apparati o sistemi.

e

Qual è la differenza tra apparato e sistema?

L’apparato è formato da organi costituiti da tessuti diversi, il sistema è formato da organi costituiti dallo stesso tipo di tessuto.

A che cosa servono gli apparati e i sistemi?

Collaborano strettamente tra loro e permettono lo svolgimento di tutte le funzioni vitali, vegetative e di relazione.

Quali sono gli apparati e i sistemi del corpo umano?

Sono l’apparato digerente, l’apparato escretore, l’apparato respiratorio, l’apparato circolatorio, l’apparato riproduttore, l’apparato tegumentario, il sistema scheletrico, il sistema muscolare, il sistema nervoso, il sistema immunitario e il sistema endocrino.

1. Che cosa studia l’istologia?

2. Il cuore è un tessuto, un organo o un apparato?

3. Scrivi brevemente le funzioni degli apparati e dei sistemi del corpo umano.

TESSUTO (tessuto epiteliale)

ORGANO (stomaco)

CELLULA (cellula epiteliale)

APPARATO (apparato digerente)

Apparati

sistemi del corpo umano

OBIETTIVO COMPETENZE

L’APPARATO TEGUMENTARIO lezione 2

Dalle cellule staminali ai tessuti

Da che cosa è formato l’apparato tegumentario?

L’apparato tegumentario è formato dalla pelle che ricopre esternamente tutto il corpo e le cavità interne. Oltre alla pelle ci sono gli annessi cutanei come i peli, i capelli, le unghie e diversi tipi di ghiandole.

Quali sono le funzioni della pelle?

La pelle protegge il nostro corpo dalle sostanze chimiche, dai raggi ultravioletti del Sole e dai microrganismi; elimina le sostanze di rifiuto, mantiene costante la temperatura corporea; è sensibile agli stimoli e sintetizza la vitamina D.

Come è fatta la pelle?

La pelle è costituita da tre strati sovrapposti: l’epidermide, il derma e l’ipoderma

Qual è la struttura dell’epidermide?

L’epidermide è lo strato più superficiale della pelle. È formata dallo strato corneo, che rende la pelle impermeabile, e dallo strato germinativo, in cui si formano nuove cellule.

Nella parte più profonda si trovano le cellule che contengono la melanina, la sostanza che rende la pelle più chiara o più scura.

Come è fatto il derma?

Il derma è lo strato intermedio e contiene i recettori, cioè le cellule specializzate per percepire gli stimoli, i vasi sanguigni, le ghiandole sudoripare e le ghiandole sebacee

Come è fatto l’ipoderma?

L’ipoderma è costituito da tessuto connettivo ricco di grasso. La sua funzione è quella di proteggere i tessuti sottostanti dal freddo.

Quali sono le ghiandole dell’apparato tegumentario?

Le ghiandole sebacee producono il sebo, che è una sostanza grassa che dà morbidezza e lucentezza alla pelle.

Le ghiandole sudoripare aiutano a regolare la temperatura corporea ed eliminano il sudore. Le ghiandole mammarie producono il latte per la nutrizione dei cuccioli.

strato corneo pelo melanociti

ipoderma derma epidermide

ghiandola sudoripara follicolo del pelo

strato germinativo

vasi sanguigni

OBIETTIVO COMPETENZE

Prova a spiegare in che cosa consistono queste difese della pelle:

1. protezione

2. termoregolazione

3. difesa dai microrganismi

lezione 3

IL SISTEMA SCHELETRICO

Da che cosa è formato il sistema scheletrico?

Il sistema scheletrico è costituito dalle ossa e dalle articolazioni. Lo scheletro umano è formato da 206 ossa.

Qual è la sua funzione?

 È un sostegno per il nostro corpo.

 Protegge gli organi interni.

 Permette il movimento del corpo.

 Produce le cellule del sangue.

 È una riserva di sali minerali

Da quali tessuti sono formate le ossa?

Le ossa sono formate da tessuto osseo e da tessuto cartilagineo.

Quali sono le caratteristiche del tessuto osseo?

Il tessuto osseo è formato da cellule chiamate osteociti, che si trovano immerse in una sostanza disposta in lamelle. Quando le lamelle sono addossate le une alle altre si forma il tessuto osseo compatto, quando le lamelle sono lontane tra loro si forma il tessuto osseo spugnoso. Nel tessuto osseo spugnoso si trova il midollo rosso che produce le cellule del sangue.

canale di Havers

lamelle ossee periostio vaso sanguigno

tessuto osseo spugnoso

tessuto osseo compatto

Le articolazioni mobili

Quali sono le caratteristiche del tessuto cartilagineo?

Il tessuto cartilagineo è formato da cellule specializzate, i condrociti, che sono immersi in una sostanza ricca di fibre elastiche. Il tessuto cartilagineo è resistente e flessibile; si trova tra un osso e l’altro per ridurre lo sfregamento.

Come si classificano le ossa?

Le ossa si classificano in base alla loro forma.

 Le ossa lunghe formano gli arti e hanno una parte allungata, la diafisi, e due estremità arrotondate, le epifisi.

 Le ossa piatte hanno uno spessore ridotto e sono le ossa che formano il cranio.

 Le ossa corte hanno forma simile a un cubo, come quelle che formano la colonna vertebrale.

Che cosa sono le articolazioni?

Le articolazioni sono strutture che collegano tra loro due o più ossa.

Possono essere:

 fisse quando non permettono nessun movimento;

 semimobili se consentono movimenti limitati come i piccoli movimenti tra le vertebre;

 mobili se permettono movimenti ampi come quelli che facciamo quando camminiamo.

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi, per ogni immagine, il tipo di osso.

4

IL SISTEMA MUSCOLARE

Da che cosa è costituito il sistema muscolare?

Come si muove il nostro corpo

Il sistema muscolare è costituito dai muscoli volontari e dai muscoli involontari.

Quando un muscolo è volontario?

Un muscolo è volontario quando si muove sotto il controllo della nostra volontà. I muscoli scheletrici che consentono il movimento del corpo sono muscoli volontari.

Quando un muscolo è involontario?

Un muscolo è involontario quando non è controllato dalla nostra volontà. I muscoli degli organi interni sono involontari, infatti non puoi controllare il battito del tuo cuore o le contrazioni dello stomaco.

Come sono fatti i muscoli?

Il tessuto che forma i muscoli è costituito da centinaia di cellule di forma allungata, tutte parallele tra loro.

Queste cellule prendono il nome di fibre muscolari.

Ogni fibra muscolare è formata dalle miofibrille che contengono due proteine, l’actina e la miosina, che permettono ai muscoli di contrarsi.

Che cos’è il tessuto muscolare striato?

Il tessuto muscolare è striato quando i filamenti di actina e di miosina si alternano in modo ordinato e, al microscopio, si riconoscono delle bande chiare e delle bande scure. Il tessuto muscolare striato forma i muscoli volontari.

guaina di rivestimento fibre muscolari

fibra muscolare

reticolo sarcoplasmatico

fascio muscolare

Che cos’è il tessuto muscolare liscio?

Il tessuto muscolare è liscio quando i filamenti di actina e di miosina non hanno una struttura a bande ordinate. Questo tessuto forma i muscoli involontari.

Che cos’ha di particolare il cuore?

È un muscolo involontario formato da tessuto muscolare con fibre striate, il miocardio.

Che cosa sono i muscoli antagonisti?

Sono muscoli che lavorano in coppia e permettono movimenti opposti. Quando uno si contrae, l’altro si rilassa.

bicipite

tricipite

muscoli striati

SISTEMA MUSCOLARE

deltoide

stomaco

intestino

muscoli lisci

cuore

miocardio

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché i muscoli antagonisti si chiamano così?

2. Sai fare qualche esempio di muscoli antagonisti?

cerca su

1

LA NUTRIZIONE

Perché dobbiamo nutrirci?

Piramidi alimentari a confronto

Attraverso l’alimentazione forniamo al nostro organismo tutte le sostanze di cui ha bisogno.

Che cos’è la dieta?

La dieta è un apporto equilibrato di tutte le sostanze di cui è fatto l’organismo e di tutta l’energia necessaria per mantenerci in vita. Ogni persona ha la sua dieta corretta, che dipende dall’età, dal sesso e dalle attività che svolge.

Che cos’è la piramide alimentare?

La piramide alimentare è un grafico che mostra quali e quanti cibi mangiare durante una settimana: alla base della piramide ci sono gli alimenti da consumare in maggiore quantità; man mano che si sale ci sono gli alimenti da mangiare solo occasionalmente.

condimenti, olio e grassi 2-3 porzioni al giorno

carne, pesce, uova, legumi e salumi 1-2 porzioni al giorno

latte, yogurt e formaggi 2-3 porzioni al giorno

frutta e ortaggi 5-6 porzioni al giorno

pane, pasta, riso, biscotti e patate 4-5 porzioni al giorno

6-10 bicchieri d’acqua

Di che cosa abbiamo bisogno ogni giorno?

Ogni giorno abbiamo bisogno di una certa quantità di energia che si chiama fabbisogno energetico giornaliero. La quantità di energia che ci occorre viene misurata in kilocalorie (kcal). Spesso sulle etichette degli alimenti il valore energetico è indicato in kilojoule (kJ).

Il fabbisogno energetico giornaliero è lo stesso per tutte le persone?

No, perché dipende da diversi fattori: il peso, la statura, l’età, il sesso, le condizioni di salute e il tipo di attività svolta.

Che cos’è il metabolismo basale?

Il metabolismo basale rappresenta il minimo di energia indispensabile all’organismo per svolgere le funzioni vitali. Infatti, anche quando dormiamo, le nostre cellule continuano a bruciare energia per svolgere le funzioni vitali che ci tengono in vita.

OBIETTIVO COMPETENZE

L’indice globale della fame misura la malnutrizione nel mondo.

Allarmante

Grave

Moderato

Basso

Dati non disponibili

1. In quale continente si trovano i paesi con il livello di malnutrizione più allarmante?

2. In quale parte del mondo non ci sono problemi di alimentazione?

I NUTRIENTI ENERGETICI lezione 2

Che cosa sono i nutrienti?

Tutto ciò che mangiamo è un alimento. Le sostanze che compongono gli alimenti sono i nutrienti o principi nutritivi.

Quali sono i principi nutritivi fondamentali?

 Le proteine, che svolgono molte funzioni e controllano tutte le reazioni chimiche che ci mantengono in vita

 I carboidrati e i lipidi, che sono il carburante delle cellule.

 Le vitamine e i sali minerali, che sono presenti in piccole quantità ma hanno una funzione regolatrice di tutti i processi dell’organismo.

 L’acqua, che compone il 65% del nostro corpo.

Quali sono i principi nutritivi energetici?

I principi nutritivi energetici sono i carboidrati e i lipidi. Sono chiamati così perché dalla loro “combustione” le cellule ottengono l’energia necessaria ai processi vitali.

Come sono fatti i carboidrati?

I carboidrati, o zuccheri, sono formati da tre tipi di atomi: carbonio, idrogeno e ossigeno. Si dividono in:

 monosaccaridi se sono formati da una sola molecola;

 disaccaridi se sono formati dall’unione di due monosaccaridi;

Il lattosio contenuto nel latte è formato dall’unione di due monosaccaridi.

 polisaccaridi se sono formati da molte molecole di monosaccaridi unite insieme.

L’amido contenuto nella pasta è un polisaccaride.

Che cosa sono i lipidi?

Conservare gli alimenti

I lipidi o grassi sono formati da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno.

I grassi liberano più energia dei carboidrati e sono accumulati come riserva di energia sotto forma di trigliceridi nelle cellule del tessuto adiposo.

Il burro, la panna, le carni grasse contengono grassi saturi e sono di origine animale; l’olio di oliva o di semi sono grassi insaturi e sono di origine vegetale.

OBIETTIVO COMPETENZE

Prova a elencare alimenti che consumi normalmente che contengono:

Il fruttosio contenuto nell’uva è un monosaccaride.

1. monosaccaridi come il glucosio.

2. disaccaridi come il lattosio.

3. polisaccaridi come l’amido.

4. lipidi.

I NUTRIENTI PLASTICI lezione 3

Che cosa sono le proteine?

Le proteine sono i componenti essenziali di tutte le cellule e sono le sostanze organiche più abbondanti nell’organismo. Le proteine sono lunghe catene di amminoacidi.

Che cosa sono gli amminoacidi?

Gli amminoacidi sono formati da quattro elementi chimici: il carbonio, l’idrogeno, l’ossigeno e l’azoto. In natura esistono 20 tipi di amminoacidi che formano migliaia di proteine diverse.

Gli amminoacidi si uniscono in catene che si ripiegano su se stesse e assumono forme diverse. La forma che assumono determina la funzione della proteina.

Che cosa sono gli amminoacidi essenziali?

Dei 20 amminoacidi che esistono in natura, il nostro organismo è in grado di produrne solo 12. Gli altri 8 sono chiamati amminoacidi essenziali e devono entrare nel nostro organismo attraverso il cibo.

Quali alimenti contengono proteine?

Le proteine sono contenute nella carne, nel pesce, nelle uova ma anche nei legumi e nei cereali.

Quali funzioni svolgono le proteine?

Le funzioni delle proteine sono:

 funzione plastica o strutturale, perché si trovano nei tessuti connettivi che sorreggono il corpo, come quelli delle ossa e dei muscoli;

 funzione enzimatica, perché intervengono sulla velocità delle reazioni chimiche;

 funzione immunitaria, sotto forma di anticorpi che proteggono l’organismo dagli agenti patogeni;

 funzione di trasporto, perché si legano a sostanze specifiche e le trasportano all’interno dell’organismo. Ad esempio, l’emoglobina è una proteina del sangue, che lega le molecole di ossigeno e le trasporta verso tutte le cellule dell’organismo.

OBIETTIVO COMPETENZE

Molti pensano che mangiare la carne sia l’unico modo per fornire proteine all’organismo: ma è proprio vero?

1. Quali alimenti hanno un alto contenuto di proteine?

2. Sono tutti di origine animale?

3. Perché è importante mangiare ogni giorno cibi che contengono proteine?

4. Quali funzioni svolgono le proteine nell’organismo?

La struttura delle proteine

lezione 4

I NUTRIENTI BIOREGOLATORI

Quale funzione svolge l’acqua nel nostro organismo?

L’acqua è il principale componente delle cellule del nostro corpo e di tutti i nostri liquidi.

L’acqua ha tante funzioni:

 assicura l’equilibrio termico;

 mantiene costante la composizione dei fluidi del corpo;

 consente l’assorbimento e il trasporto dei nutrienti;

 favorisce l’eliminazione dei prodotti di rifiuto.

Che cosa sono le vitamine?

Le vitamine sono sostanze organiche complesse, indispensabili per l’organismo. Sono presenti in piccolissime quantità ma sono molto importanti per la corretta funzione dell’organismo.

A che cosa servono?

Le vitamine facilitano l’assorbimento delle sostanze nutritive, contribuiscono al buon funzionamento degli organi e favoriscono i processi di crescita.

Le vitamine sono tutte uguali?

Le vitamine si dividono in vitamine idrosolubili e liposolubili.

Le vitamine idrosolubili si sciolgono nell’acqua; le vitamine liposolubili si sciolgono nei grassi.

Le vitamine B, H e C sono idrosolubili e si trovano soprattutto nella frutta e nella verdura.

Gli agrumi sono ricchi di vitamina C.

Le vitamine A, D, E e K sono liposolubili e si trovano soprattutto nei grassi animali.

L’organismo umano può produrre le vitamine che gli servono?

Il nostro organismo produce solo le vitamine

D e K. Tutte le altre vitamine devono essere ricavate dagli alimenti.

Che cosa sono i sali minerali?

I sali minerali sono sostanze inorganiche. I sali minerali devono essere assunti tutti i giorni, in piccole quantità.

Quali funzioni svolgono?

Il calcio e il fosforo hanno una funzione plastica perché sono i componenti delle ossa e dei denti.

Il sodio e il potassio regolano lo scambio di liquidi nell’organismo.

Il magnesio interviene nella contrazione dei muscoli.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali cibi devi consumare per ricaricarti di vitamine idrosolubili?

2. Di quali vitamine sono ricchi cibi come il burro e l’olio d’oliva?

3. Di quali sali sono fatti ossa e denti?

4. Perché, secondo te, bisogna salare i cibi?

I sali minerali

EDUCAZIONE CIVICA

L’ALIMENTAZIONE SOSTENIBILE lezione 5

L’Agenda 2030 si occupa dell’alimentazione e della produzione del cibo?

Sì: l’obiettivo 2 ha lo scopo di porre fine alla fame nel mondo, l’obiettivo 12 prevede il raggiungimento di nuovi modelli di produzione e consumo del cibo.

Come è distribuito il cibo nel mondo?

Esistono forti squilibri perché ci sono regioni del mondo dove la popolazione consuma più cibo di quanto ne abbia bisogno, e regioni in cui la popolazione soffre di malnutrizione.

Che cos’è l’alimentazione sostenibile? È un tipo di alimentazione a basso impatto ambientale che garantisce cibo sano per le generazioni attuali e future.

Quali sono le tre regole dell’alimentazione sostenibile?

 Consumare meno cibo ed evitare il sovraconsumo.

 Ridurre lo spreco alimentare sia lungo la catena produttiva sia a livello domestico acquistando solo quello che riusciamo a mangiare.

 Preferire cibo di origine vegetale rispetto a quello animale perché ha un’impronta ecologica minore.

Perché la dieta mediterranea è a rischio estinzione?

La dieta mediterranea secondo gli studiosi è una dieta sana, variegata e sostenibile per l’ambiente ma oggi sempre meno giovani la seguono perché tendono a preferire un’alimentazione fast food, ricca di zuccheri e grassi animali.

Quali sono le regole da seguire per un’alimentazione sostenibile?

 Mangiare più frutta e verdura e meno carne

 Preferire cibi a kilometro zero e di stagione

 Comprare solo quello che pensiamo di consumare

 Scegliere pesce pescato in maniera sostenibile

 Bere acqua del rubinetto

 Evitare imballaggi inutili

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono gli obiettivi dell’Agenda 2030 relativi al consumo di cibo?

2. A quale delle tre regole dell’alimentazione sostenibile si riferisce questa vignetta?

lezione

1

LE FUNZIONI E LA STRUTTURA DELL’APPARATO

DIGERENTE

A che cosa servono i cibi?

A fornire sostanze che sono utilizzate dalle cellule.

Quali trasformazioni subiscono?

Il cibo, quando è ingerito, è troppo complesso.

Nell’apparato digerente il cibo subisce dei processi di trasformazione che lo riducono in molecole più semplici e più piccole.

I processi digestivi sono di tipo:

 meccanico: il cibo viene triturato e rimescolato;

 chimico: le grosse molecole come i carboidrati, le proteine e i grassi vengono trasformate in molecole semplici attraverso l’azione degli enzimi.

Che cos’è la digestione?

La digestione è l’insieme dei processi meccanici e chimici che riducono gli alimenti in sostanze più piccole che possono essere assorbite dalle cellule.

Dove vanno i principi nutritivi?

I principi nutritivi passano nelle cellule della parete intestinale e poi sono assorbiti dal sangue.

Che cosa succede alle sostanze non digerite?

Le parti degli alimenti che l’organismo non è in grado di digerire sono eliminate come rifiuti, sotto forma di feci.

Come è fatto l’apparato digerente?

L’apparato digerente è formato dal tubo digerente, suddiviso in tratti con funzioni diverse. Inizia con la bocca, prosegue con la faringe e l’esofago. Si dilata a formare lo stomaco e continua con l’intestino.

Quali sono le ghiandole dell’apparato digerente?

Il tubo digerente è affiancato dalle ghiandole salivari, dal fegato e dal pancreas che producono gli enzimi necessari per la trasformazione del cibo.

denti bocca

lingua

ghiandole salivari

La digestione

fegato cistifellea sfintere pilorico duodeno digiuno intestino tenue ileo

dotto pancreatico

OBIETTIVO COMPETENZE

Organismi autotrofi ed eterotrofi si differenziano proprio per l’alimentazione. Ricordi quali sono le loro caratteristiche?

cieco

retto

colon

milza

dotto biliare

stomaco

esofago

cardias (sfintere gastroesofageo) epiglottide faringe

ghiandole

salivari

pancreas

intestino

lezione 2

I PROCESSI MECCANICI DELLA DIGESTIONE

Quali sono le azioni meccaniche che avvengono nella bocca?

Nella bocca, il cibo viene triturato dai denti e impastato dalla saliva.

Che cos’è la bocca?

La bocca è l’apertura da cui inizia il tubo digerente. La bocca è delimitata dalle labbra e contiene la lingua e i denti

Nella bocca agisce l’enzima ptialina che è contenuto nella saliva. La ptialina ha la funzione di demolire l’amido, il principale carboidrato presente nella pasta, nel pane e nel riso.

Come è fatto un dente?

I denti si inseriscono attraverso le radici nella mascella e nella mandibola e formano la dentatura I denti sono formati da un tessuto molto resistente, la dentina. Se apriamo la bocca, la parte dei denti che vediamo si chiama corona ed è rivestita dallo smalto, che è formato da fosfato di calcio. I denti hanno forme e funzioni diverse tra loro:

 gli incisivi servono per tagliare;

 i canini per strappare;

 i molari e i premolari per triturare il cibo.

Le fasi della deglutizione

La dentatura dei bambini è formata da 20 denti che vegono sostituiti, durante la crescita, dalla dentatura definitiva, che è formata da 32 denti.

Come prosegue il cammino del cibo?

Il cibo masticato è chiamato bolo alimentare. A questo punto la lingua lo spinge verso la faringe e il bolo alimentare è deglutito. La faringe è un tratto del tubo digerente in cui passano sia l’aria sia il cibo. Per evitare che il cibo prenda la strada dell’apparato respiratorio rischiando di soffocarci, una piccola cartilagine chiamata epiglottide, chiude il canale in comunicazione con le vie respiratorie e il cibo passa nell’esofago.

Che cosa avviene nell’esofago?

L’esofago è un tubo muscolare che si collega con lo stomaco. I muscoli che lo rivestono si contraggono e spingono il bolo nello stomaco attraverso i movimenti peristaltici involontari.

OBIETTIVO COMPETENZE

Le foto ritraggono un animale erbivoro, uno carnivoro e uno onnivoro.

1. La loro dentatura è la stessa?

2. Secondo te, quali sono i denti più sviluppati per ogni animale?

colletto

lezione 3

I PROCESSI CHIMICI

DELLA DIGESTIONE

Come è fatto lo stomaco?

Lo stomaco è un organo a forma di sacco. Ha le pareti elastiche, capaci di contrarsi, ed è rivestito internamente dalla mucosa gastrica. Il cibo entra nello stomaco attraverso il cardias che si allarga per far entrare il bolo, e si richiude subito dopo.

Che cosa succede dentro lo stomaco?

Nello stomaco il bolo alimentare è aggredito dai succhi gastrici che contengono l’acido cloridrico e la pepsina. La pepsina è l’enzima che favorisce la rottura delle lunghe catene di amminoacidi delle proteine. Il bolo si trasforma in una poltiglia biancastra chiamata chimo, che passa nell’intestino tenue attraverso il piloro

Come è fatto l’intestino?

L’intestino è il tratto più lungo del tubo digerente. È diviso in intestino tenue e intestino crasso. La prima parte dell’intestino tenue è il duodeno , e prosegue con il digiuno e l’ ileo

cardias

esofago

fibre muscolari

intestino tenue piloro

Il controllo della glicemia

Qual è la funzione del duodeno?

Nel duodeno si completa la digestione chimica degli alimenti grazie all’azione di tre succhi digestivi: il succo enterico è prodotto dalle ghiandole che si trovano nelle pareti dell’intestino tenue, il succo pancreatico è prodotto dal pancreas e la bile è prodotta dal fegato.

Il succo enterico e il succo pancreatico agiscono sulla digestione dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine. La bile agisce solo sui lipidi.

I tre succhi trasformano il chimo in una sostanza liquida chiamata chilo.

Che cosa sono il fegato e il pancreas?

Il fegato e il pancreas sono due ghiandole collegate all’apparato digerente. Oltre alla funzione digestiva, queste due ghiandole hanno anche il compito di controllare la glicemia, cioè la quantità di zuccheri nel sangue.

fegato

bile

superficie interna dello stomaco rilascio dei succhi gastrici

cellule della mucosa che muco e acido cloridrico

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché è importante che la glicemia si mantenga entro limiti ben definiti?

2. Quale malattia insorge se nel sangue abbiamo troppo glucosio?

3. In quale organo inizia la digestione delle proteine?

ghiandole gastriche che producono enzimi

stomaco

CORPO

lezione 4

L’ASSORBIMENTO DEI NUTRIENTI

Qual è la funzione del digiuno e dell’ileo?

Questi due tratti dell’intestino tenue sono rivestiti da una spessa mucosa che forma delle pieghe con numerose protuberanze: i villi intestinali.

villi intestinali

A che cosa servono i villi intestinali?

La funzione dei villi intestinali è quella di assorbire le sostanze nutritive presenti nel chilo. Da qui, i prodotti della digestione passano nei vasi sanguigni.

Come è fatto l’intestino crasso?

L’intestino crasso ha il diametro maggiore dell’intestino tenue ed è formato da tre parti: cieco, colon e retto che termina con l’ano.

Qual è la funzione dell’intestino crasso?

Nell’intestino crasso avviene il riassorbimento di sostanze utili come acqua, sali minerali e vitamine. Ogni giorno vengono riassorbiti 300-400 millilitri di acqua.

Processi chimici a tappe

Come vengono eliminati i rifiuti?

I resti degli alimenti non digeriti sono formati per la maggior parte da fibre vegetali. Sono eliminati sotto forma di feci ed espulsi attraverso l’ano.

Che cos’è il microbiota e qual è la sua funzione?

Il microbiota è un ecosistema di batteri innocui e molto utili che vive nell’intestino crasso.

Le sue funzioni sono:

 decomporre ulteriormente i residui alimentari;

 aiutare il sistema immunitario nella difesa dell’organismo;

 produrre la vitamina K e le vitamine del gruppo B.

OBIETTIVO COMPETENZE

Gli antibiotici sono farmaci che ci aiutano a curare malattie di una certa gravità che colpiscono il nostro organismo, ma uccidono anche i batteri del microbiota. Come possiamo fare per ripristinarlo o mantenerlo in salute?

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• cellula

• scheletro

• sistema muscolare

• tronco

collegato alle ossa da che cosa è sostenuto? qual è l’unità fondamentale?

attraverso il

come si muove? la dallo è suddiviso in capo, e arti

come è suddiviso? IL CORPO UMANO

2. Vero o falso?

a. Il corpo umano è formato da un’unica cellula.

b. I tessuti sono diversi tra loro.

c. Lo strato più esterno della pelle è il derma.

d. I muscoli scheletrici sono volontari.

e. Le ossa possono essere lunghe, corte o piatte.

F

F

f. I muscoli involontari sono formati da tessuto muscolare liscio. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Osteociti

b. Ipoderma

c. Miofibrille

d. Organo

4. Scegli la soluzione corretta.

1. Insieme di tessuti che collaborano per svolgere una funzione.

2. Cellule del tessuto osseo.

3. Strato inferiore della pelle.

4. Strutture che formano i muscoli.

A. Da quale tipo di tessuto muscolare sono formati i muscoli volontari?

a. Tessuto muscolare liscio.

b. Tessuto muscolare striato.

B. Quali articolazioni non permettono nessun movimento?

a. Le articolazioni fisse.

b. Le articolazioni mobili.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• alimenti

• energia

• plastica

• proteine

a che cosa servono?

a fornire e molecole per la sopravvivenza degli organismi

2. Vero o falso?

Test interattivi

sono le sostanze chimiche che formano gli

che cosa sono?

I PRINCIPI

NUTRITIVI come si classificano?

che funzioni hanno?

funzione energetica, e bioregolatrice in carboidrati, , lipidi, vitamine e sali minerali

a. Le proteine sono alimenti plastici.

b. Il cibo è equamente distribuito nel mondo.

c. Il metabolismo basale indica l’energia minima per svolgere le funzioni vitali.

d. Gli amminoacidi essenziali sono 12.

e. La pasta è un alimento energetico.

f. I grassi saturi sono di origine animale.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Bolo alimentare

b. Retto

c. Ptialina

d. Duodeno

1. Ultimo tratto dell’intestino.

2. Poltiglia che si forma in bocca.

3. Tratto dell’intestino tenue.

4. Enzina contenuto nella saliva.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Quali sono le ghiandole associate all’apparato digerente?

a. Le ghiandole salivari.

b. Le ghiandole salivari, il fegato e il pancreas.

B. Dove avviene il riassorbimento dell’acqua e dei sali minerali?

a. Nell’intestino tenue.

b. Nell’intestino crasso.

V F

V F

V F

V F

V F

V F

lezione 1

LA RESPIRAZIONE E L’APPARATO RESPIRATORIO

Dove avviene la respirazione polmonare?

La respirazione polmonare avviene nell’apparato respiratorio. Questo apparato permette di introdurre ossigeno nel nostro corpo e di eliminare l’anidride carbonica. All’interno dell’organismo l’ossigeno è trasportato dal sangue verso tutte le cellule del corpo.

La respirazione polmonare è detta anche respirazione esterna

Dove avviene la respirazione cellulare?

La respirazione cellulare avviene nei mitocondri delle cellule ed è chiamata anche respirazione interna

A cosa serve la respirazione cellulare?

I mitocondri assomigliano a delle piccole centrali energetiche. Nei mitocondri, l’ossigeno che è stato introdotto con la respirazione polmonare viene utilizzato come reagente per la combustione del glucosio.

Da questa reazione chimica si ottengono come prodotti energia, acqua e anidride carbonica.

La respirazione cellulare

Quali sono gli organi dell’apparato respiratorio?

L’apparato respiratorio è composto dalle vie respiratorie e dai polmoni.

Le vie respiratorie sono dei canali in cui l’aria passa prima di arrivare ai polmoni.

Il naso, la bocca, la faringe, la laringe, la trachea, i bronchi e i bronchioli formano le vie respiratorie.

faringe

laringe

trachea polmone destro

bronchi

bronchioli

cavità nasali

cavità orale

polmone sinistro

OSSIGENO

Dove va a finire l’anidride carbonica?

L’anidride carbonica esce dalle cellule e passa nel sangue che la riporta ai polmoni. Da qui l’anidride carbonica è inviata all’esterno attraverso l’espirazione. GLUCOSIO

OBIETTIVO COMPETENZE

1. In che modo l’ossigeno entra nel corpo e raggiunge le cellule?

2. Quali organi partecipano alla respirazione esterna?

3. Qual è il prodotto di rifiuto della respirazione cellulare?

4. Perché la respirazione cellulare è importante per l’organismo?

IL PERCORSO DELL’ARIA lezione 2

Da dove entra l’aria?

L’aria entra nell’organismo sia dalla bocca sia dal naso.

Perché è meglio respirare con il naso?

Perché nelle cavità nasali si trovano cellule che producono muco, una sostanza densa e viscosa che trattiene la polvere, i virus e i batteri, e cellule dotate di ciglia che vibrano e allontanano le particelle estranee. Nella bocca non ci sono queste cellule, quindi i virus e i batteri possono entrare nell’organismo senza essere trattenuti.

Il meccanismo della fonazione

muco

cellule che producono muco impurità ciglia

Come prosegue il cammino dell’aria?

L’aria passa dal naso e dalla bocca alla faringe, quel tratto di apparato respiratorio che comunemente chiamiamo gola.

Nella faringe passa anche il cibo. Per impedire che il cibo continui il suo percorso nelle vie respiratorie, una piccola struttura chiamata epiglottide chiude il canale respiratorio durante la deglutizione.

Dalla faringe l’aria passa nella laringe, dove si trovano le corde vocali

A che cosa servono le corde vocali?

Le corde vocali sono le cartilagini che vibrano al passaggio dell’aria e ci permettono di emettere suoni.

Come fa l’aria ad arrivare ai polmoni?

Dopo la laringe, l’aria passa nella trachea. La trachea si divide in due parti chiamate bronchi; ogni bronco entra in un polmone e si divide. I polmoni sono formati da tanti tubicini sottili chiamati bronchioli, che terminano con dei piccoli rigonfiamenti, gli alveoli polmonari.

Come sono fatti i polmoni?

I polmoni sono due organi a forma di cono, protetti dalla costole della gabbia toracica e delimitati nella parte inferiore dal muscolo diaframma

I polmoni contengono centinaia di milioni di alveoli e una rete molto fitta di capillari sanguigni.

cavità nasali cavità orale faringe

corde vocali epiglottide

pomo d’Adamo

laringe

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché le corde vocali hanno questo nome?

2. Pensa alla pronuncia delle vocali e a quella delle consonanti: noti qualche differenza?

LA RESPIRAZIONE lezione 3

Quali sono i movimenti respiratori?

Gli atti respiratori

La funzione dell’apparato respiratorio è quella di far entrare ossigeno nell’organismo ed eliminare anidride carbonica. Questo avviene attraverso due movimenti respiratori, l’inspirazione e l’espirazione.

Che cos’è un atto respiratorio?

L’inspirazione è il movimento con cui l’aria entra nel nostro organismo; l’espirazione è il movimento con cui l’aria esce. Questi due movimenti insieme costituiscono un atto respiratorio.

Che cosa succede durante l’inspirazione?

Durante l’inspirazione i muscoli intercostali si contraggono e il diaframma si abbassa. In questo modo il volume della gabbia toracica aumenta, i polmoni si espandono e l’aria entra nei polmoni.

Che cosa succede durante l’espirazione?

Durante l’espirazione i muscoli intercostali e il diaframma si rilassano e il volume della gabbia toracica diminuisce. I polmoni si comprimono e l’aria esce.

INSPIRAZIONE

4. La pressione dell’aria nei polmoni diminuisce e “risucchia” aria verso l’interno.

1. I muscoli intercostali si contraggono.

3. Il torace si amplia e il volume dei polmoni aumenta.

polmone

ESPIRAZIONE

4. L’aria esce dai polmoni.

aria inspirata aria espirata

2. Il diaframma si contrae e si abbassa.

1. I muscoli intercostali si rilassano.

3. Il torace si restringe e si riduce lo spazio disponibile per i polmoni.

2. Il diaframma si rilassa e si solleva.

Che cosa controlla la nostra respirazione?

La respirazione è controllata dal centro della respirazione, un gruppo di cellule situate alla base del cervello. Il centro della respirazione invia segnali al diaframma e ai muscoli che controllano il ritmo degli atti respiratori, per accelerarlo o rallentarlo.

Come avvengono gli scambi gassosi negli alveoli?

Gli scambi gassosi avvengono per diffusione. L’ossigeno attraversa le pareti degli alveoli e poi quella dei capillari e viene portato dal sangue verso tutte le cellule dell’organismo. L’anidride carbonica compie il percorso contrario: attraversa prima le pareti dei capillari poi quella degli alveoli e raggiunge i polmoni per essere mandata all’esterno con l’espirazione.

aria espirata aria inspirata

Il sangue ricco di anidride carbonica arriva all’alveolo.

L’anidride carbonica passa dal sangue agli alveoli.

parete dell’alveolo

Il sangue arricchito di ossigeno esce dal polmone.

L’ossigeno passa dagli alveoli al sangue.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Con un po’ di allenamento riesci a trattenere il respiro per qualche secondo. Gli apneisti hanno tempi da record, ma perché non puoi smettere di respirare?

2. Pensa alla tua giornata: il ritmo degli atti respiratori è sempre lo stesso? Quando e come cambia?

L’APPARATO

CARDIOCIRCOLATORIO

Qual è la funzione dell’apparato cardiocircolatorio?

La composizione del sangue

L’apparato cardiocircolatorio trasporta in tutto l’organismo le sostanze utili alle cellule, come l’acqua, i sali minerali, le sostanze nutritive e l’ossigeno. Ha anche la funzione di allontanare le sostanze di rifiuto come l’anidride carbonica.

Da che cosa è formato?

È formato dal sangue, dal cuore e dai vasi sanguigni

Che cos’è il sangue?

Il sangue è un tessuto connettivo fluido. Il sangue circola nei vasi sanguigni grazie alla spinta data dal cuore.

Quali sono i suoi componenti?

Il sangue è formato da una parte liquida, chiamata plasma, e da una parte corpuscolata La parte corpuscolata è costituita dalle cellule del sangue: globuli rossi, globuli bianchi e piastrine

A che cosa servono i globuli rossi?

I globuli rossi sono le cellule specializzate per trasportare ossigeno e anidride carbonica. Questo trasporto è permesso dalla proteina emoglobina che riesce a trasportare contemporaneamente 4 molecole di ossigeno. Quando il sangue arriva nei tessuti del nostro corpo lascia l’ossigeno e prende l’anidride carbonica per eliminarla. I globuli rossi hanno la forma di un piccolo disco. Non hanno il nucleo e non possono riprodursi, per questo vengono continuamente prodotti dal midollo rosso delle ossa.

plasma (55%)

piastrine globuli bianchi 1%

globuli rossi (44%)

A che cosa servono i globuli bianchi?

I globuli bianchi difendono l’organismo dall’attacco di virus, batteri e parassiti. I globuli bianchi sono prodotti dal midollo osseo, dai linfonodi e dalla milza, ma sono anche in grado di riprodursi perché hanno il nucleo. Esistono diversi tipi di globuli bianchi e ognuno ha una funzione precisa.

A che cosa servono le piastrine?

Quando ci tagliamo, il sangue inizia a uscire dai vasi sanguigni e intervengono le piastrine che formano una specie di “tappo” intorno alla ferita. Le piastrine stimolano la produzione di fibrina, che è una proteina che intrappola i globuli rossi e chiude completamente la ferita.

A contatto con l’aria la fibrina si indurisce e forma quella che noi chiamiamo crosta.

Da che cosa è formato il plasma?

Il plasma è composto soprattutto da acqua in cui sono disciolte le sostanze nutritive, gli ormoni, gli anticorpi e i prodotti di rifiuto delle cellule.

OBIETTIVO COMPETENZE

“Sono caduto con la bici e mi sono sbucciato il ginocchio”

Per fortuna non è niente di grave, ma l’organismo mette in atto una serie di risposte per affrontare il problema.

1. Perché il sangue esce dalla ferita?

2. Quali parti dell’apparato cardiocircolatorio sono state lesionate?

3. In breve tempo, il sangue non esce più dalla ferita: quali componenti del sangue sono entrate in azione?

4. Che cosa si forma sulla superficie della ferita?

5. Quali cellule del sangue difendono l’organismo?

lezione 2

I VASI SANGUIGNI

Dove scorre il sangue?

Il sangue scorre nei vasi sanguigni che arrivano in tutti i tessuti del corpo, attraverso un percorso chiuso. Infatti il sangue scorre nei vasi senza mai uscirne.

Quali sono i tipi di vasi sanguigni?

Abbiamo tre tipi di vasi sanguigni: le arterie, le vene e i capillari

Come sono fatte le arterie?

Le arterie hanno pareti spesse ed elastiche, che si contraggono e si dilatano per permettere lo scorrimento del sangue.

Le arterie si trovano in profondità, tranne quelle del polso e del collo che puoi vedere a occhio nudo.

Qual è la funzione delle arterie?

Le arterie trasportano sangue ricco di ossigeno dal cuore verso i tessuti, a eccezione delle arterie polmonari che trasportano il sangue ricco di anidride carbonica verso i polmoni. L’arteria più grande del nostro corpo è l’aorta.

Come sono fatte le vene?

Le pareti delle vene sono meno spesse di quelle delle arterie e hanno poche fibre muscolari. Per questo motivo non possono contrarsi.

Il sangue si muove all’interno delle vene molto lentamente. Riesce a ritornare verso il cuore grazie alle contrazioni dei muscoli delle gambe. Le valvole a nido di rondine impediscono al sangue di tornare indietro. Le vene di maggiori dimensioni sono la vena cava superiore e la vena cava inferiore

vena cava

superiore

arteria carotide

vena giugulare

arteria succlavia

arteria aorta

arteria iliaca

vena iliaca

vena femorale

arteria femorale

vena cava inferiore

cuore

I vasi sanguigni

Qual è la funzione delle vene?

Le vene sono i vasi che portano il sangue dai tessuti al cuore. Al loro interno scorre sangue ricco di anidride carbonica, con l’eccezione delle vene polmonari che portano il sangue ricco di ossigeno dai polmoni al cuore.

Che cosa sono i capillari?

I capillari sono i vasi con il diametro più piccolo e hanno pareti sottilissime. Proprio grazie a queste pareti avvengono gli scambi di gas e sostanze nutritive. I capillari collegano le ramificazioni delle arterie, le arteriole, con le ramificazioni delle vene, le venule. I capillari arteriosi portano ossigeno e sostanze nutritive alle cellule dell’organismo; i capillari venosi raccolgono le sostanze di rifiuto e l’anidride carbonica e tornano al cuore.

capillari arteriosi

arteriola

capillari venosi venula

OBIETTIVO COMPETENZE

In una delle prime lezioni di educazione fisica l’insegnante ti ha fatto rilevare le pulsazioni del cuore a riposo e sotto sforzo.

1. Quali sono i punti del tuo corpo dove puoi fare questa operazione nel modo migliore?

2. Sai spiegare perché?

LA CIRCOLAZIONE DEL SANGUE lezione 3

Che cos’è il cuore?

Il cuore è un muscolo cavo, costituito da tessuto muscolare striato, il miocardio, che si contrae in maniera involontaria. Si trova al centro del torace tra i due polmoni.

Come è fatto il cuore?

Il cuore è suddiviso in una parte destra e in una parte sinistra non comunicanti tra loro. Nella parte destra circola il sangue venoso, carico di anidride carbonica, nella parte sinistra circola il sangue arterioso carico di ossigeno.

Ciascuna parte del cuore è divisa in due cavità. La cavità superiore è l’atrio, la cavità inferiore è il ventricolo. Ogni atrio comunica con il suo ventricolo per mezzo di una valvola.

Come si chiamano i suoi movimenti?

Il cuore funziona come una pompa. La fase di contrazione è la sistole, la fase di rilassamento è la diastole. La loro successione ritmica permette al sangue di raggiungere tutte le parti del corpo. La successione di due sistoli e due diastoli è detta ciclo cardiaco.

Qual è la funzione del cuore?

Il cuore, contraendosi e dilatandosi fa circolare il sangue in tutto il corpo attraverso due circuiti separati: la piccola circolazione e la grande circolazione.

Qual è il percorso della piccola circolazione?

La piccola circolazione inizia nel ventricolo destro del cuore che si contrae e spinge il sangue venoso nelle arterie polmonari che lo portano ai polmoni. Qui il sangue si carica di ossigeno e attraverso le vene polmonari ritorna all’atrio sinistro del cuore. La piccola circolazione è chiamata anche circolazione polmonare

Qual è il percorso della grande circolazione?

La grande circolazione inizia con la contrazione del ventricolo sinistro, che spinge il sangue arterioso nell’aorta. Da qui, attraverso le arterie sempre più sottili e ai capillari, raggiunge le cellule del corpo dove cede ossigeno e sostanze nutritive. Attraverso una serie di vene sempre più grandi, il sangue carico di anidride carbonica arriva nella vena cava superiore e nella vena cava inferiore che tornano nell’atrio destro del cuore.

vena cava superiore

arteria polmonare destra

vene polmonari destre

atrio destro

valvole atrioventricolari

ventricolo destro

vena cava inferiore

OBIETTIVO COMPETENZE

arteria aorta

arteria polmonare sinistra

valvole semilunari

vene polmonari sinistre

atrio sinistro

ventricolo sinistro

1. Quale percorso deve fare il sangue venoso per ricaricarsi di ossigeno?

2. Da quale parte del cuore esce il sangue arterioso che deve raggiungere tutte le cellule del corpo?

3. Che cosa succede quando un atrio del cuore è in fase di sistole?

4. Che cosa succede quando un ventricolo del cuore è in fase di diastole?

5. Che cos’è il ciclo cardiaco?

lezione

4

L’APPARATO ESCRETORE

Che cos’è l’escrezione?

L’escrezione è l’insieme dei processi che permettono al nostro organismo di eliminare i rifiuti per evitare che queste sostanze diventino tossiche per l’organismo.

Quali organi e apparati permettono l’escrezione?

 L’apparato escretore elimina l’acqua in eccesso e le scorie azotate sotto forma di urina

 L’apparato respiratorio elimina l’anidride carbonica sotto forma di vapore.

 L’apparato tegumentario elimina acqua, sali, acidi e urea attraverso il sudore.

 Il fegato trasforma l’ammoniaca in urea meno tossica.

Come è fatto l’apparato escretore?

L’apparato escretore è costituito dai due reni e dalle vie urinarie

Le vie urinarie sono formate dagli ureteri, dalla vescica e dall’uretra.

ghiandole surrenali

reni

arterie renali

vene renali

ureteri

vescica

uretra

Il bilancio idrico dell’organismo

Qual è la struttura dei reni?

Le unità funzionali del rene sono i nefroni. Ogni nefrone comprende una massa di capillari, il glomerulo, avvolta dalla capsula di Bowman, e un tubicino lungo e sottile, il tubulo renale

Qual è la funzione dei reni?

I reni hanno due funzioni importanti: la filtrazione del sangue e il riassorbimento dell’acqua.

Come avviene la filtrazione?

Il sangue raggiunge il glomerulo attraverso l’arteria renale. Nel glomerulo, il sangue è filtrato e l’acqua, i sali minerali e il glucosio formano il filtrato glomerulare che si raccoglie nella capsula di Bowman. Come avviene il riassorbimento?

Il filtrato glomerulare passa nel tubulo renale, dove avviene il riassorbimento di gran parte dell’acqua. Il sangue depurato e con la giusta concentrazione di acqua e sali minerali torna nella circolazione sanguigna attraverso i capillari venosi e la vena renale.

Che cosa succede a ciò che non è stato riassorbito?

Il liquido che rimane forma l’urina che viene convogliata nella vescica attraverso gli ureteri. La vescica è un sacco muscolare che accoglie l’urina. Quando è piena si contrae e l’urina esce all’esterno attraverso un condotto chiamato uretra

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché è così importante bere anche se non si ha sete?

2. Che cosa succede se la quantità di acqua introdotta nell’organismo non è sufficiente?

lezione 1

IL SISTEMA LINFATICO

Come avviene lo scambio di sostanze tra le cellule e il sangue?

Lo scambio di sostanze tra il sangue e le cellule avviene attraverso il liquido interstiziale che circonda ogni cellula.

Che cos’è il liquido interstiziale?

Il liquido interstiziale è formato dal plasma fuoriuscito dai vasi sanguigni. Nel liquido interstiziale si accumulano anche alcune molecole di grosse dimensioni come i lipidi, i batteri o le cellule morte che non riescono ad attraversare la parete dei vasi sanguigni.

Qual è la funzione del sistema linfatico?

Il sistema linfatico ha il compito di raccogliere il liquido interstiziale e di riportarlo nella circolazione sanguigna.

Come è fatto il sistema linfatico?

Il sistema linfatico è formato dai vasi linfatici, che si dividono in vasi sempre più piccoli chiamati capillari linfatici, e dagli organi linfoidi.

Quando il liquido interstiziale entra nei capillari linfatici prende il nome di linfa.

cellule immerse nel liquido interstiziale

si forma la

capillari linfatici

Qual è il percorso della linfa?

La linfa è spinta nei vasi linfatici grazie alle contrazioni dei muscoli scheletrici.

Lungo i vasi linfatici ci sono degli ammassi di tessuto chiamati linfonodi. Possiamo paragonare i linfonodi a delle “stazioni” dove la linfa viene purificata prima di essere introdotta di nuovo nella circolazione sanguigna. Quando è in corso un’infezione, i linfonodi producono i linfociti. I linfociti sono i globuli bianchi che combattono contro i virus e i batteri che entrano nel nostro organismo.

Quali sono gli organi linfoidi?

Gli organi linfoidi sono la milza, il timo e le tonsille

Qual è la funzione degli organi linfoidi?

La milza è l’organo linfoide più voluminoso e ha il compito di purificare il sangue, produrre i linfociti e distruggere i globuli rossi vecchi o danneggiati.

Nel timo, i linfociti prodotti dal midollo osseo maturano e diventano attivi.

Le tonsille si trovano in fondo alla cavità orale e sono una prima difesa contro gli agenti infettivi che penetrano nel corpo attraverso la bocca o il naso.

OBIETTIVO COMPETENZE

Ti è mai capitato di avere mal di gola e sentire dolore quando deglutisci? La causa è spesso l’ingrossamento delle tonsille che si trovano in fondo alla bocca.

1. Che cosa sono le tonsille?

2. Di quale sistema fanno parte?

3. Secondo te, è un bene o un male per il corpo quando sono gonfie?

4. Perché si dice spesso che le tonsille si comportano come delle sentinelle?

arteriola

arteria

vaso linfatico

vena venula CORPO

Come

linfa

IL SISTEMA IMMUNITARIO: LE DIFESE ASPECIFICHE

A che cosa serve il sistema immunitario?

Il sistema immunitario difende l’organismo dagli agenti patogeni che lo attaccano dall’esterno. Le difese messe in atto dal sistema immunitario possono essere aspecifiche o specifiche.

Che cosa sono le difese aspecifiche?

Le difese aspecifiche sono meccanismi di difesa che agiscono sempre nello stesso modo e contro qualsiasi tipo di agente patogeno.

Quali sono le difese aspecifiche?

Le prime difese che mette in atto l’organismo sono le barriere fisiche, come la pelle e le mucose, e le barriere chimiche, come le secrezioni acide.

Che cosa succede quando i batteri penetrano nell’organismo?

Quando i microrganismi superano le prime barriere di difesa e penetrano nell’organismo si attiva una reazione infiammatoria . La zona attaccata diventa rossa e gonfia, aumenta l’afflusso di sangue e si attiva la seconda difesa aspecifica che è formata dai fagociti

Qual è il compito dei fagociti?

I fagociti sono globuli bianchi particolari che inglobano e distruggono i microrganismi. Quelli più attivi si trasformano in macrofagi e sono in grado di raggiungere tutte le parti del corpo.

Come fanno i fagociti a riconoscere le sostanze estranee?

I fagociti riconoscono le molecole da attaccare perché tutto ciò che è estraneo all’organismo ha sulla superficie dei segni di riconoscimento chiamati antigeni.

Che cos’è la febbre?

La febbre è la reazione dell’organismo quando l’infezione supera il livello di guardia. I macrofagi producono i pirogeni, le proteine che segnalano che c’è una infezione in corso.

L’aumento della temperatura del corpo serve a rallentare la riproduzione di virus e batteri e a far funzionare meglio le difese dell’organismo.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva con attenzione l’immagine e spiega che cosa rappresenta il disegno.

citoplasma

batterio

nucleo

lezione 3

IL SISTEMA IMMUNITARIO: LE DIFESE SPECIFICHE

Che cosa sono le difese specifiche?

Le difese immunitarie specifiche riconoscono un particolare tipo di agente patogeno e attivano la risposta immunitaria specifica per eliminarlo. I responsabili della difesa specifica sono un altro tipo di globuli bianchi, i linfociti B e i linfociti T

Come agiscono i linfociti B?

Quando un linfocita B riconosce un antigene, produce gli anticorpi. Gli anticorpi sono delle proteine che si legano all’antigene e lo etichettano in modo che i fagociti lo possano individuare e distruggere.

agente patogeno

cellula sana

agente patogeno

cellula infetta

linfocita B

fagocita

Che cosa sono i linfociti T?

sana

Come si difende l’organismo

I linfociti T maturano nel timo e si differenziano in linfociti T-killer e linfociti T-helper.

Come agiscono i linfociti T?

I linfociti T-killer distruggono immediatamente gli agenti patogeni. I linfociti T- helper stimolano i linfociti B a riprodursi e a generare le cellule della memoria

infetta

T

cellula

cellula

linfocita

fagocita

cellula distrutta

Che funzione hanno le cellule della memoria?

Che funzione hanno le cellule della memoria?

Che cos’è l’immunità artificiale?

Che cos’è l’immunità artificiale?

Le cellule della memoria ricordano i virus e i batteri che hanno già eliminato, e in caso di nuovo contatto garantiscono una risposta immunitaria più veloce. Si dice che l’organismo ha l’immunità acquisita. Alcune cellule della memoria hanno una vita molto lunga, per questo l’organismo si ammala solo una volta nella vita di varicella o di morbillo. Invece le cellule della memoria dell’influenza o del raffreddore vivono poco ed è per questo che nella nostra vita prendiamo più volte l’influenza.

Le cellule della memoria ricordano i virus e i batteri che hanno già eliminato, e in caso di nuovo contatto garantiscono una risposta immunitaria più veloce. Si dice che l’organismo ha l’immunità acquisita. Alcune cellule della memoria hanno una vita molto lunga, per questo l’organismo si ammala solo una volta nella vita di varicella o di morbillo. Invece le cellule della memoria dell’influenza o del raffreddore vivono poco ed è per questo che nella nostra vita prendiamo più volte l’influenza.

linfocita B

linfocita B

Infezione iniziale

cellula della memoria

linfocita B linfocita B

cellula della memoria

cellula della memoria

linfocita B

Infezione successiva

linfocita B linfocita B

L’organismo può acquisire l’immunità artificiale grazie alla somministrazione di vaccini. I vaccini contengono organismi patogeni, uccisi o attenuati, ma ancora in grado di attivare la risposta immunitaria di un organismo e favorire la produzione degli anticorpi e delle cellule della memoria.

L’organismo può acquisire l’immunità artificiale grazie alla somministrazione di vaccini. I vaccini contengono organismi patogeni, uccisi o attenuati, ma ancora in grado di attivare la risposta immunitaria di un organismo e favorire la produzione degli anticorpi e delle cellule della memoria.

Che cosa sono i sieri?

Che cosa sono i sieri?

I sieri contengono anticorpi già pronti e vengono utilizzati quando l’organismo non riesce a produrli da solo. I sieri danno all’organismo l’immunità passiva.

I sieri contengono anticorpi già pronti e vengono utilizzati quando l’organismo non riesce a produrli da solo. I sieri danno all’organismo l’immunità passiva

Che cosa sono le allergie?

Che cosa sono le allergie?

Sono reazioni infiammatorie violente che si manifestano con tosse, starnuti, difficoltà respiratorie e sono causate dal contatto con particolari antigeni detti allergeni.

Sono reazioni infiammatorie violente che si manifestano con tosse, starnuti, difficoltà respiratorie e sono causate dal contatto con particolari antigeni detti allergeni.

OBIETTIVO COMPETENZE

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Perché è importante vaccinarsi?

1. Perché è importante vaccinarsi?

2. Quale importanza ha avuto la scoperta dei vaccini?

2. Quale importanza ha avuto la scoperta dei vaccini?

3. Cerca in rete informazioni su come sono cambiate le vaccinazioni negli ultimi cinquant’anni.

3. Cerca in rete informazioni su come sono cambiate le vaccinazioni negli cinquant’anni.

Infezione iniziale

linfocita B

linfocita B

linfocita B

linfocita B

linfocita Blinfocita Blinfocita B

cellula della memoria

cellula della memoria

cellula della memoria

Infezione successiva

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• anidride carbonica

• espirazione

• ossigeno

• polmoni

• sangue

come è collegato con tutte le cellule del corpo?

attraverso il che porta l’ossigeno in tutto il corpo

2. Vero o falso?

è formato dalle vie respiratorie e dai

da che cosa è formato?

L’APPARATO RESPIRATORIO

come avviene la respirazione?

attraverso una fase di inspirazione e una fase di

a che cosa serve?

serve a fornire

all’organismo ed eliminare

a. La respirazione serve per fornire al nostro organismo l’anidride carbonica. V F

b. La respirazione cellulare avviene nei mitocondri. V F

c. La faringe fa parte dell’apparato respiratorio. V F

d. L’inspirazione permette di eliminare anidride carbonica. V F

e. Un atto respiratorio è formato da inspirazione ed espirazione. V F

f. Il centro della respirazione controlla il ritmo degli atti respiratori. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Corde vocali

b. Trachea

c. Muco

d. Diaframma

1. Muscolo che delimita i polmoni.

2. Sostanza densa che si trova nel naso.

3. Organo dell’apparato respiratorio.

4. Organi che permettono la produzione dei suoni.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Quali sono i prodotti della respirazione cellulare?

a. Anidride carbonica, acqua ed energia.

b. Ossigeno, acqua ed energia.

B. Dove avvengono gli scambi gassosi?

a. Nei mitocondri.

b. Negli alveoli polmonari.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• connettivo

• cuore

• ossigeno

• plasma

dove scorre?

nei vasi sanguigni spinto dal

2. Vero o falso?

un tessuto

fluido

che cos’è?

IL SANGUE

qual è la sua funzione?

trasporta l’

e le sostanze nutritive e allontana l’anidride carbonica dalle cellule

a. I globuli bianchi contengono l’emoglobina.

b. Il sangue arterioso è ricco di ossigeno.

c. La piccola circolazione inizia nel ventricolo sinistro.

d. Le vene hanno pareti resistenti ed elastiche.

e. Le unità fondamentali dei reni sono i nefroni.

f. Gli ureteri confluiscono nella vescica.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Macrofago

b. Milza

c. Allergia

d. Antigene

Test interattivi

come è fatto?

da una parte corpuscolata e dal

V F

V F

V F

V F

V F

V F

1. Reazione violenta del sistema immunitario.

2. Globulo bianco che ingloba e distrugge agenti patogeni.

3. Molecola riconosciuta dagli anticorpi.

4. Organo linfoide.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Come avviene lo scambio di sostanze tra le cellule e il sangue?

a. Attraverso il liquido interstiziale.

b. Attraverso i linfociti.

B. Che cosa sono i fagociti?

a. Anticorpi.

b. Globuli bianchi.

Lezione 1 Il lavoro e l’energia

IL LAVORO E L’ENERGIA lezione 1

Energie nell’Universo

internazionale

Energie nell’Universo

Che cos’è il lavoro?

Che cos’è il lavoro?

Il lavoro è una grandezza scalare. Il lavoro (L) è il prodotto della forza (F) applicata al corpo per il suo spostamento (s).

Il lavoro è una grandezza scalare. Il lavoro (L) è il prodotto della forza (F) applicata al corpo per il suo spostamento (s).

lavoro = forza spostamento

lavoro = forza · spostamento

L = F s

L = F · s

Quando si compie lavoro?

Quando si compie lavoro?

Si compie lavoro solo quando lo spostamento avviene nella stessa direzione della forza. Quando cammini e tieni una valigia sollevata da terra, non stai compiendo lavoro perché la forza che applichi e la direzione dello spostamento sono perpendicolari.

Si compie lavoro solo quando lo spostamento avviene nella stessa direzione della forza. Quando cammini e tieni una valigia sollevata da terra, non stai compiendo lavoro perché la forza che applichi e la direzione dello spostamento sono perpendicolari.

spostamento forza spostamento forza

La ragazza compie lavoro perché la bicicletta si sposta nella stessa direzione della forza.

Che cos’è l’energia?

Che cos’è l’energia potenziale?

L’energia è la capacità che ha un corpo di compiere un lavoro. Anche l’energia si misura in joule.

Un corpo è dotato di energia potenziale se può compiere un lavoro grazie alla sua posizione. Se ad agire è la forza peso, si parla di energia potenziale gravitazionale.

Che cos’è l’energia potenziale?

Come si calcola l’energia potenziale?

L’energia potenziale di un corpo dipende dall’altezza (h) a cui si trova il corpo, dalla sua massa (m) e dalla forza peso (g).

Un corpo è dotato di energia potenziale se può compiere un lavoro grazie alla sua posizione. Se ad agire è la forza peso, si parla di energia potenziale gravitazionale

Ep = m g h

Come si calcola l’energia potenziale?

Che cos’è l’energia cinetica?

L’energia potenziale di un corpo dipende dall’altezza (h) a cui si trova il corpo, dalla sua massa (m) e dalla forza peso (g).

L’energia cinetica è l’energia che un corpo possiede per effetto del suo movimento.

Come si calcola l’energia cinetica?

E p = m · g · h

L’energia cinetica di un corpo dipende dalla sua massa (m) e dalla sua velocità (v).

Che cos’è l’energia cinetica?

L’energia cinetica è l’energia che un corpo possiede per effetto del suo movimento.

1 Ec = mv2 2

Come si calcola l’energia cinetica?

OBIETTIVO COMPETENZE

L’energia cinetica di un corpo dipende dalla sua massa (m) e dalla sua velocità (v). 1

Osserva l’immagine e rispondi alle domande.

E c = mv2 2

Che cos’è l’energia meccanica?

Qual è l’unità di misura del lavoro?

Qual è l’unità di misura del lavoro?

L’unità di misura del lavoro è il joule (J).

L’unità di misura del lavoro è il joule (J).

Che cos’è l’energia?

L’energia è la capacità che ha un corpo di compiere un lavoro. Anche l’energia si misura in joule.

L’energia meccanica (E m) è la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale che possiede un corpo.

1. Quale lavoro compie la gru?

2. Quale lavoro compie la gru con F = 200 N?

l’energia chimica e l’energia nucleare sono tipi diversi di energia e alcune di queste si possono incontrare nella vita di tutti i giorni.

Che cos’è l’energia meccanica?

L’energia meccanica (Em) è la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale che possiede un corpo.

Che cosa afferma il principio di conservazione dell’energia meccanica?

Che cosa afferma il principio di conservazione dell’energia meccanica?

Afferma che, in assenza di attriti, l’energia meccanica di un corpo rimane costante. L’energia non si crea e non si distrugge, ma può trasformarsi da una forma all’altra. Quando sei sulla cima di una rampa con il tuo skateboard, possiedi la massima energia potenziale perché ti trovi alla massima distanza dal suolo. Man mano che scendi, l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica. Quando arrivi al suolo e ti fermi, possiedi solo energia cinetica. L’energia si è trasformata, ma in ogni punto del percorso la somma di energia cinetica ed energia potenziale è rimasta costante.

Afferma che, in assenza di attriti, l’energia meccanica di un corpo rimane costante. L’energia non si crea e non si distrugge, ma può trasformarsi da una forma all’altra. Quando sei sulla cima di una rampa con il tuo skateboard, possiedi la massima energia potenziale perché ti trovi alla massima distanza dal suolo. Man mano che scendi, l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica. Quando arrivi al suolo e ti fermi, possiedi solo energia cinetica. L’energia si è trasformata, ma in ogni punto del percorso la somma di energia cinetica ed energia potenziale è rimasta costante.

energia potenziale massima

Che cos’è una macchina termica?

energia cinetica massima

Una macchina termica trasforma l’energia termica in energia meccanica. Esempi di macchine termiche sono il motore a vapore e il motore a scoppio. Le macchine costruite dagli uomini sfruttano la proprietà dell’energia di passare da un corpo a un altro e da una forma all’altra.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva l’immagine e rispondi alle domande.

1. Quale lavoro compie la gru?

2. Quale lavoro compie la gru con F = 200 N?

lezione 2

LE TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA

Quali sono le forme di energia?

Oltre all’energia cinetica e potenziale esistono anche altre forme di energia:

 energia chimica: è l’energia necessaria per rompere i legami delle molecole dei reagenti e per costituire le nuove molecole dei composti;

 energia elastica: è immagazzinata nei corpi elastici, cioè quei corpi che riprendono la loro forma dopo essere stati deformati da una forza, come una molla;

 energia nucleare: tiene uniti protoni e neutroni all’interno del nucleo di un atomo;

 energia termica: è il calore, l’energia responsabile dell’agitazione termica delle molecole di un corpo;

 energia elettrica: è l’energia elettrostatica quando su un corpo si accumulano cariche positive o negative in eccesso, o la corrente elettrica quando le cariche si spostano in un conduttore;

 energia sonora: è prodotta dalle vibrazioni meccaniche di un corpo e si trasmette sotto forma di onde;

 energia luminosa: comprende le radiazioni luminose visibili e invisibili, le onde radio, i raggi X e gamma, che si propagano sotto forma di onde.

La macchina di Watt

Che cos’è una macchina termica?

Una macchina termica trasforma l’energia termica in energia meccanica. Esempi di macchine termiche sono il motore a vapore e il motore a scoppio. Le macchine costruite dagli uomini sfruttano la proprietà dell’energia di passare da un corpo a un altro e da una forma all’altra.

Che cos’è la potenza di una macchina?

La potenza di una macchina è il rapporto tra il lavoro compiuto dalla macchina e il tempo impiegato per compierlo. La sua unità di misura è il watt (W).

lavoro L potenza = P = tempo T

Che cos’è il rendimento di una macchina?

In ogni trasformazione che avviene in una macchina, una parte di energia si degrada sotto forma di calore. Per calcolare quanta energia è stata impiegata per il funzionamento della macchina e quanta è stata dispersa si calcola il rendimento. di una macchina è il rapporto tra il lavoro compiuto e l’energia assorbita.

Osserva l’immagine e rispondi alle domande.

IN DISCESA

In quale posizione il ciclista ha energia potenziale nulla?

In quale posizione il ciclista acquista energia potenziale?

A B C

In quale posizione l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica?

EDUCAZIONE CIVICA

LE FONTI DI ENERGIA lezione 3

Da dove preleviamo l’energia di cui abbiamo bisogno?

Dalle fonti di energia che il pianeta ci mette a disposizione.

Che cosa sono le energie non rinnovabili?

Sono le energie che si ottengono da fonti naturali che hanno tempi di rigenerazione molto lunghi e che, una volta consumate, non sono più disponibili.

Quali sono le fonti di energia non rinnovabili?

Carbone, petrolio, gas naturale, plutonio e uranio sono le fonti energetiche non rinnovabili. Carbone, petrolio e gas naturale sono chiamati combustibili fossili e rappresentano una riserva di energia chimica che si è formata in milioni di anni. Le centrali termoelettriche convertono l’energia chimica in energia termica e in energia elettrica.

Come si sono formati i combustibili fossili?

Si sono formati grazie alle trasformazioni chimiche di resti di organismi, animali e vegetali, che si sono depositati sui fondali di mari, laghi e paludi. Questi materiali organici sono stati ricoperti dai sedimenti e, per milioni di anni, hanno subito un lungo processo chimico. Il petrolio è il combustibile fossile più usato al mondo.

Perché uranio e plutonio sono considerati fonti energetiche non rinnovabili?

L’energia nucleare è prodotta grazie all’uranio e al plutonio, minerali che si sono originati durante le prime fasi di formazione della crosta terrestre in milioni di anni. Per questo l’energia nucleare prodotta nelle centrali a fissione è considerata non rinnovabile. Da anni nei laboratori del mondo si lavora per produrre energia attraverso la fusione nucleare, che utilizza l’idrogeno e libera grandi quantità di energia senza produrre scorie radioattive.

Che cosa sono le energie rinnovabili?

Sono le energie che si ottengono da fonti naturali inesauribili o che hanno tempi di rigenerazione molto brevi e quindi sono sempre disponibili anche per le generazioni future.

Le fonti energetiche rinnovabili sono definite sostenibili perché la produzione di energia da queste fonti ha un basso impatto ambientale.

Una miniera di carbone.

Energie del futuro

Quali sono le energie rinnovabili?

 Energia idroelettrica: si ottiene dal movimento dell’acqua.

 Energia solare: si ottiene dall’energia del Sole.

 Energia eolica: si ottiene dal movimento del vento.

 Energia dalle biomasse: si ottiene da scarti vegetali o animali che, attraverso un processo chimico, diventano biocarburanti.

 Energia geotermica: si ottiene dall’energia interna della Terra.

OBIETTIVO COMPETENZE

sotto ogni immagine il tipo di energia prodotta.

Scrivi

Lezione 1 I fenomeni elettrici

I FENOMENI ELETTRICI lezione 1

Che cos’è l’elettricità di un corpo?

Che cos’è l’elettricità di un corpo?

In condizioni normali i corpi sono elettricamente neutri, perché contengono la stessa quantità di protoni e elettroni.

In condizioni normali i corpi sono elettricamente neutri, perché contengono la stessa quantità di protoni ed elettroni. Tutti i corpi però possono cambiare il loro stato elettrico ed elettrizzarsi

Tutti i corpi però possono cambiare il loro stato elettrico ed elettrizzarsi

Che cos’è l’elettrizzazione?

Che cos’è l’elettrizzazione?

È il fenomeno che produce lo spostamento di cariche elettriche da un corpo a un altro.

È il fenomeno che produce lo spostamento di cariche elettriche da un corpo a un altro.

Come avviene l’elettrizzazione per strofinio?

Come avviene l’elettrizzazione per strofinio?

Si verifica elettrizzazione per strofinio quando un corpo si strofina contro un altro. Se strofini una bacchetta di vetro con un panno di lana, si verifica uno spostamento di elettroni dalla bacchetta al panno di lana. Il risultato è che la bacchetta si carica positivamente e il panno di lana si carica negativamente.

Si verifica elettrizzazione per strofinio quando si strofina un corpo contro un altro.

Se strofini una bacchetta di vetro con un panno di lana, si verifica uno spostamento di elettroni dalla bacchetta al panno di lana. Il risultato è che la bacchetta si carica positivamente e il panno di lana si carica negativamente.

Come avviene l’elettrizzazione per contatto?

Come avviene l’elettrizzazione per contatto?

Un corpo elettricamente neutro si elettrizza per contatto quando tocca un corpo elettricamente carico.

Un corpo elettricamente neutro si elettrizza per contatto quando tocca un corpo elettricamente carico.

Come avviene l’elettrizzazione per induzione?

Come avviene l’elettrizzazione per induzione?

Un corpo si elettrizza per induzione quando viene avvicinato a un corpo elettricamente carico ma senza toccarlo. L’elettrizzazione per induzione è temporanea.

Un corpo si elettrizza per induzione quando viene avvicinato a un corpo elettricamente carico ma senza toccarlo. L’elettrizzazione per induzione è temporanea. Se con la barretta di vetro carica positivamente ti avvicini a dei pezzetti di carta, questi vengono attratti dalla bacchetta perché sulla carta si sono concentrate cariche negative.

Se con la barretta di vetro carica positivamente ti avvicini a dei pezzetti di carta, questi vengono attratti dalla bacchetta perché sulla carta si sono concentrate cariche negative.

durante lo strofinio

dopo lo strofinio

bacchetta di vetro

Conduttori e isolanti

Glossario internazionale

Conduttori e isolanti

Quanti tipi di elettricità esistono?

Esistono due tipi di elettricità:

 l’elettricità positiva (+) quando il corpo si ritrova con un eccesso di protoni a causa del passaggio di elettroni, che hanno carica negativa, a un altro corpo;

 l’elettricità negativa (–) quando il corpo possiede un eccesso di elettroni.

Come si comportano i corpi

elettricamente carichi?

Corpi elettricamente carichi dello stesso segno si respingono, corpi carichi di segno opposto si attraggono

Qual è l’unità di misura della carica

elettrica?

L’unità di misura della carica elettrica è il coulomb (C).

Che cosa sono gli isolanti e i conduttori?

Gli isolanti sono sostanze i cui elettroni più esterni non possono lasciare l’atomo a cui appartengono.

I conduttori sono sostanze i cui elettroni più esterni possono spostarsi da un atomo all’altro. I materiali isolanti sono la plastica, il vetro e il legno. I materiali conduttori sono i metalli, ma anche le soluzioni acide e basiche.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Riconosci i materiali isolanti e i materiali conduttori.

2. Perché le spine di tutti gli apparecchi elettrici sono di plastica?

LA CORRENTE ELETTRICA lezione 2

Che cos’è la corrente elettrica?

La corrente elettrica è un flusso di cariche elettriche tutte dello stesso segno, che si muovono nello stesso verso all’interno di un conduttore.

L’intensità di corrente (i) è la quantità di carica che attraversa il conduttore in un secondo. La sua unità di misura nel Sistema Internazionale è l’ampere (A).

Come si genera la corrente elettrica?

In un conduttore metallico l’elettricità è generata da una differenza di cariche agli estremi del conduttore. Questa differenza è chiamata tensione o differenza di potenziale ed è dovuta a un eccesso di cariche positive al polo positivo del conduttore e a un eccesso di cariche negative al polo negativo. L’unità di misura della tensione è il volt (V).

Che cos’è un generatore di corrente elettrica?

I generatori di corrente elettrica sono dispositivi in grado di mantenere una differenza di potenziale tra i due poli. La pila, inventata nell’Ottocento da Alessandro Volta, è stato il primo generatore di corrente elettrica.

Quali sono i componenti di un circuito elettrico?

Un circuito elettrico è costituito da un generatore di corrente, da un conduttore, da un utilizzatore e da un interruttore

La corrente elettrica può circolare solo all’interno di un circuito elettrico chiuso.

utilizzatore

Circuito chiuso

Che cos’è la resistenza elettrica?

George Simon Ohm.

interruttore chiuso

conduttore

generatore

La resistenza elettrica (R) è la tendenza di un corpo a opporsi al passaggio di corrente. L’unità di misura della resistenza elettrica è l’ohm (Ω), dal nome del suo scopritore, il fisico

La corrente elettrica

Che cosa affermano le leggi di Ohm?

La prima legge di Ohm afferma che, in un filo conduttore, l’intensità di corrente i è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale V e inversamente proporzionale alla resistenza R.

Il rame ha una resistenza minore rispetto al ferro e la corrente circola con maggiore facilità.

Il filo con un diametro maggiore oppone una minore resistenza al passaggio di corrente elettrica e la lampadina brilla di più.

2. Sai motivare la risposta?

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Come devono essere smaltite le pile che usi per i tuoi dispositivi?

differenza di potenziale V intensità di corrente = i = resistenza R

La seconda legge di Ohm afferma che la resistenza R di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza l, inversamente proporzionale alla sua sezione S e dipende anche dal materiale di cui è fatto il filo.

lunghezza del conduttore l resistenza = ρ · R = ρ · sezione del conduttore S

ρ (si legge “ro”) è la costante di resistività e dipende dal tipo di materiale di cui è fatto il conduttore.

rame

ferro

brilla di più

brilla di più

EDUCAZIONE CIVICA

UNA CASA ECOSOSTENIBILE lezione 3

Che cos’è l’etichetta energetica?

Chi consuma di più?

Dal 2010 l’Unione Europea ha stabilito che ogni elettrodomestico deve essere accompagnato da un’etichetta energetica. L’etichetta energetica indica in quale classe di consumo energetico è inserito l’elettrodomestico e dice al consumatore quanta energia consuma l’elettrodomestico quando è in funzione.

Quali sono le classi di consumo energetico?

Le classi sono 7: A, B, C, D, E, F, G

La classe A è quella più efficiente ossia quella con i consumi più bassi, la classe G è la classe energetica con i consumi più alti.

Come è fatta l’etichetta energetica?

Tutte le etichette, anche se di prodotti molto diversi tra loro come un televisore e un frigorifero, hanno gli stessi elementi grafici, in modo da poter essere facilmente riconosciute e confrontate.

Ogni freccia è associata a una lettera, che indica la classe di efficienza energetica, e a un colore. Il colore verde indica consumi più bassi e la freccia è più corta di quelle che indicano classi con consumi via via maggiori (dal giallo al rosso).

Consumo annuale di energia (kWh)

Somma dei volumi per i prodotti congelati (litri).

QR Code da inquadrare per accedere alla banca dati europea dei prodotti per l’etichettatura energetica per conoscere ogni aspetto dell’elettrodomestico.

Classe di efficienza energetica da A a G.

Somma dei volumi degli scomparti di raffrescamento e degli scomparti per prodotti non congelati (litri).

Emissioni di rumore aereo (dB) e classe di emissione del rumore (A).

Che differenza c’è nel consumo energetico tra una lampadina a incandescenza e una lampadina a fluorescenza?

Le lampadine a incandescenza trasformano solo il 5% dell’energia elettrica in luce; le lampadine a fluorescenza trasformano il 25% di energia elettrica in luce.

Che cosa sono i LED?

I LED sono lampadine che trasformano l’80% dell’energia elettrica in luce. Sono utilizzate nell’illuminazione domestica, nell’illuminazione stradale e negli elettrodomestici.

Che cosa sono le spie stand-by?

Sono delle piccole luci LED presenti negli elettrodomestici, che indicano se l’elettrodomestico è acceso o spento. Queste spie consumano molta energia: infatti quando sono accese vuol dire che il dispositivo, anche se non lo stiamo usando, è collegato alla rete elettrica con una spina e continua a consumare energia elettrica per mantenere attivi tutti i circuiti elettrici ed essere pronto all’accensione.

In quanti modi si può realizzare il risparmio energetico?

Si realizza attraverso il risparmio energetico passivo, che comprende tutto quello che possiamo fare nell nostre abitazioni per ridurre i consumi di energia, oppure attrraverso il risparmio energetico attivo che comprende l’installazione di impianti per produrre elettricità e calore utilizzando fonti di energia rinnovabili.

OBIETTIVO COMPETENZE

Metti in ordine le diverse classi energetiche dalla meno efficiente alla più efficiente.

lezione 4

I FENOMENI MAGNETICI

Che cos’è il magnetismo?

Il magnetismo è la proprietà che hanno alcuni corpi di attirare oggetti di ferro. I corpi che hanno questa proprietà si chiamano calamite o magneti

Che cos’è la magnetite?

La magnetite è un minerale presente in natura che ha proprietà magnetiche.

Che cos’è un magnete artificiale?

I magneti artificiali sono materiali che possono acquistare proprietà magnetiche attraverso la magnetizzazione per strofinio, per contatto e per induzione. I magneti artificiali possono essere permanenti, se mantengono nel tempo le proprietà magnetiche, o temporanei, se le mantengono solo per breve tempo.

Come si esercita la forza di un magnete?

Un magnete, qualsiasi forma abbia, esercita la sua azione magnetica soprattutto alle sue estremità, dette polo nord e polo sud. I due poli di un magnete non si possono mai separare. Anche se spezzi la calamita in due, ciascuna parte presenterà sempre un polo positivo (nord) e un polo negativo (sud).

Poli uguali si respingono, poli opposti si attraggono.

Che cos’è il campo magnetico?

Il campo magnetico è la regione di spazio entro la quale un magnete esercita la sua azione. Il campo magnetico non è uniforme, infatti le linee di forza del campo magnetico sono più intense agli estremi del magnete.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Come si chiama questo strumento?

2. In quali ambiti viene usato?

3. Sai che cos’è l’orienteering?

La calamita terrestre

lezione 5

L’ELETTROMAGNETISMO

Esiste una relazione tra elettricità e magnetismo?

Esiste una relazione molto stretta che viene studiata dall’elettromagnetismo

Da chi è stata scoperta?

È stata scoperta dal fisico danese Oersted che ha dimostrato che il passaggio di corrente elettrica in un conduttore genera un campo magnetico.

assenza di corrente

+

passaggio di corrente

Quando il circuito elettrico è chiuso, si crea un campo magnetico che fa ruotare l’ago magnetico della bussola.

Che cos’è un’elettrocalamita?

Come si chiama questo fenomeno?

Questo fenomeno viene detto induzione elettromagnetica e la corrente così prodotta è chiamata .

Un’elettrocalamita è uno strumento che unisce i fenomeni elettrici e i fenomeni magnetici. È formata da un filo conduttore avvolto a spirale, chiamato solenoide, intorno a una barra di ferro. Quando passa la corrente, il ferro si magnetizza e si trasforma in calamita.

Che cos’è una corrente alternata?

Una corrente alternata è una corrente che cambia continuamente verso e intensità.

Da che cosa è generata?

Il movimento di un magnete in un solenoide genera una corrente elettrica che cambia verso tutte le volte che il magnete viene spostato.

Quando il magnete è fermo, lo strumento non registra passaggio di corrente elettrica nel solenoide.

Quando il magnete inizia a muoversi, lo strumento registra un’intensità di corrente (2 A). C

Che cos’è l’alternatore?

Se il magnete si muove nel verso opposto lo strumento registra un’intensità di corrente ma in direzione opposta.

È uno strumento che trasforma l’energia meccanica, legata al movimento di rotazione di un magnete, in corrente elettrica.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Come funziona un’auto elettrica?

2. Quali sono i vantaggi dei motori elettrici nelle auto?

3. Quali sono gli svantaggi?

cerca su

ago della bussola

CHE COS’È IL SUONO lezione 1

Che cos’è il suono?

Un suono è generato dalle vibrazioni di un corpo detto sorgente sonora. La proprietà di produrre vibrazioni è una caratteristica dei corpi elastici, cioè di quei corpi che si deformano e ritornano alla loro forma iniziale.

Come riusciamo a percepire un suono?

Un suono, per essere percepito, deve muoversi in un mezzo materiale. Questo mezzo può essere l’aria, ma anche l’acqua o i corpi solidi. La trasmissione del suono consiste in una successione di compressioni ed espansioni delle molecole d’aria (o del mezzo in cui il suono si propaga) che circondano la sorgente sonora. Nel vuoto le vibrazioni non possono propagarsi.

Come si propaga un suono?

Quando butti un sasso in uno stagno, osservi che sulla sua superficie si formano dei cerchi sempre più grandi. Quella che si è formata è un’onda e la propagazione dell’onda sonora avviene allo stesso modo. L’onda sonora è un’onda meccanica che trasporta e trasferisce energia a tutte le molecole del mezzo che attraversa.

Come si rappresenta graficamente un’onda?

Un’onda si rappresenta con una curva che si chiama sinusoide.

Le parti più alte dell’onda sono le creste, quelle più basse i ventri.

L’insieme di una cresta e di un ventre forma un’oscillazione completa e il tempo in cui avviene è il periodo (T).

Quali sono le caratteristiche di un’onda?

La lunghezza d’onda (λ) è la distanza tra due creste o due ventri consecutivi. L’ampiezza è la metà della distanza verticale tra una cresta e un ventre.

La frequenza (f) è il numero di oscillazioni compiute in un secondo; l’unità di misura della frequenza è l’hertz (Hz).

lunghezza d’onda cresta ampiezza ventre

oscillazione completa

cresta direzione di propagazione dell’onda

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali strumenti producono suoni con la vibrazione di corde?

2. Quali strumenti fanno vibrare l’aria?

3. Quali strumenti emettono suoni con la vibrazione di membrane?

C

lezione 2

LE CARATTERISTICHE DEI SUONI

Quali sono le caratteristiche di un suono?

 L’altezza distingue i suoni acuti (o alti) da quelli gravi (o bassi). L’altezza di un suono dipende dalla frequenza delle onde sonore.

Il campo di udibilità

Che cos’è un rumore?

Un rumore è una vibrazione irregolare in cui altezza, intensità e timbro cambiano in modo disordinato.

Come cambia la velocità del suono?

suono acuto (alto)

suono acuto (alto)

suono acuto (alto)

suono grave (basso)

suono grave (basso)

suono grave (basso)

 L’intensità o volume distingue i suoni deboli da quelli forti. L’intensità dipende dall’ampiezza delle onde sonore e si misura in decibel (dB).

 Il timbro di un suono dipende dal tipo di sorgente sonora e dal modo in cui essa vibra.

Perché strumenti diversi hanno timbri diversi?

Una chitarra e un clarinetto emettono la stessa nota con un timbro diverso perché alla vibrazione fondamentale si sommano vibrazioni secondarie, chiamate vibrazioni armoniche, che caratterizzano i suoni dei diversi strumenti. Anche la voce umana è una proprietà caratteristica delle persone e permette di riconoscerle anche senza vederle.

La velocità del suono dipende dalla struttura della sostanza in cui si muove. Nell’aria, che è formata da molecole di gas che si muovono in modo disordinato, la velocità del suono è di 340 m/s; nei solidi, che invece hanno una struttura ben ordinata, la velocità è molto più elevata.

Che cosa succede quando un suono incontra un ostacolo?

Quando un’onda sonora incontra un ostacolo, subisce una riflessione cioè rimbalza e torna indietro. L’effetto del rimbalzo è l’eco quando la distanza dell’ostacolo è maggiore o uguale a 17 m, il rimbombo se la distanza è minore di 17 m. Alcuni animali, come i pipistrelli, usano il rimbalzo dell’onda sonora per localizzare gli ostacoli e le prede.

Che cos’è la risonanza?

La risonanza è la trasmissione della vibrazione da una sorgente sonora a un corpo vicino e ha come risultato il rafforzamento dell’intensità del suono.

1. A quale intensità un suono può causare dolore all’orecchio?

2. Quali sono le caratteristiche dei materiali fonoassorbenti?

3. In quali materiali la velocità del suono è maggiore?

CHE COS’È LA LUCE lezione 3

Che cos’è la luce?

La luce è una forma di energia, chiamata energia luminosa. Le onde luminose sono onde elettromagnetiche che non hanno bisogno di un mezzo per propagarsi, perciò possono viaggiare anche nel vuoto.

Come si propaga la luce?

La velocità della luce nel vuoto raggiunge i 300 000 km/s, la più alta velocità raggiungibile nell’Universo.

Le onde luminose si propagano in tutte le direzioni secondo sfere concentriche, ma per semplificarne lo studio si considera la propagazione rettilinea della luce.

Come varia la velocità della luce?

La velocità diminuisce quando attraversa mezzi densi come l’acqua e aumenta nei mezzi meno densi come l’aria.

Che cos’è una sorgente luminosa?

Una sorgente luminosa è un corpo che emette luce propria. Un corpo illuminato riflette la luce emessa dalle sorgenti luminose. Il Sole e le stelle sono sorgenti luminose, la Luna è un corpo illuminato.

sorgente luminosa

luce emessa luce riflessa corpo illuminato

Luce: onda o particelle?

Quali sono le caratteristiche dei corpi illuminati?

I corpi illuminati possono essere:

 trasparenti, quando si lasciano attraversare dalla luce;

 opachi, quando non si lasciano attraversare dai raggi luminosi ma li riflettono;

ombra

 traslucidi, se si lasciano attraversare solo in parte dalla luce.

Come si formano le ombre?

sorgente luminosa puntiforme corpo illuminato

Quando la luce incontra un corpo opaco, i raggi luminosi vengono fermati.

In questo modo dietro al corpo si forma l’ombra, che ha il contorno del corpo illuminato e dimensioni più grandi di quelle del corpo.

penombra

sorgente luminosa estesa corpo illuminato

ombra

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Le lampadine che usi a casa sono una sorgente luminosa o corpi illuminati?

2. Sono tutte efficienti dal punto di vista energetico?

3. Sai se esistono lampadine più efficienti?

RIFLESSIONE, DIFFUSIONE E RIFRAZIONE DELLA LUCE lezione 4

Che cos’è la riflessione della luce?

Quando un raggio di luce colpisce una superficie perfettamente liscia, una parte della luce rimbalza e torna indietro. Questo è il fenomeno della riflessione della luce.

Quali sono le sue leggi?

Le leggi della riflessione sono due.

 La prima legge della riflessione afferma che il raggio incidente e il raggio riflesso si trovano sullo stesso piano

superficie riflettente

perpendicolare

raggio riflesso

 La seconda legge della riflessione angolo di incidenza i e l’angolo di riflessione r sono uguali. raggio incidente

perpendicolare

angolo di incidenza i r

angolo di riflessione

superficie riflettente raggio incidente raggio riflesso

Fenomeni ottici

Che cos’è uno specchio?

Gli specchi sono strumenti che hanno la proprietà di riflettere la luce e di riprodurre le immagini degli oggetti posti di fronte ad essi.

Gli specchi piani hanno una superficie riflettente piana e forniscono un’immagine virtuale che è simmetrica a quella reale; gli specchi curvi, sferici e parabolici, hanno la superficie riflettente curva e forniscono un’immagine virtuale deformata rispetto a quella reale.

Quando si verifica il fenomeno della diffusione della luce?

Il fenomeno della diffusione si verifica quando un raggio luminoso incontra una superfici riflettente non perfettamente liscia. Ogni punto riflette i raggi in direzioni diverse, secondo angoli di incidenza e di riflessione che variano da punto a punto, mescolandosi tra di loro.

La diffusione della luce è ciò che ci permette di vedere gli oggetti illuminati.

Che cos’è la rifrazione della luce?

Il fenomeno della rifrazione si verifica quando la luce attraversa due corpi trasparenti di diversa densità. Il raggio luminoso quando passa da un mezzo a un’altro cambia velocità e viene deviato.

Si possono generare degli effetti ottici come quello della cannuccia spezzata, dovuto alla rifrazione del raggio di luce nel passaggio dal mezzo aria al mezzo acqua.

A che cosa servono le lenti?

Le lenti sono strumenti che utilizzano il fenomeno della rifrazione per produrre immagini ingrandite o rimpicciolite. Le lenti sono utilizzate negli occhiali da vista e nelle lenti di ingrandimento.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che tipo di lente utilizzi per ingrandire un’immagine?

2. Se porti gli occhiali, che tipo di lenti hanno e quale difetto della vista devono correggere?

I COLORI lezione 5

Di che colore è la luce?

L’esperimento di Newton

La luce che arriva dal Sole appare bianca perché è la somma di sette colori che costituiscono lo spettro della luce visibile. Questi sono chiamati colori dell’iride e sono gli stessi che formano l’arcobaleno: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto.

Da che cosa dipendono i diversi colori?

Ogni colore corrisponde a una particolare lunghezza d’onda.

Che cos’è il fenomeno della dispersione della luce?

La dispersione della luce consiste nella scomposizione della luce bianca nei sette colori che la costituiscono. Lo spettro visibile si ottiene facendo passare un raggio di luce in un prisma trasparente.

raggio di luce visibile

rosso arancione giallo verde blu indaco violetto

Da cosa è composto lo spettro della luce visibile?

Le diverse componenti colorate dello spettro corrispondono a onde elettromagnetiche con lunghezze d’onda che vanno da 400 nm (il violetto) a circa 700 nm (il rosso): all’esterno di questo intervallo ci sono le regioni dell’ultravioletto e dell’infrarosso, invisibili all’occhio umano.

Perché gli oggetti sono colorati?

Il colore degli oggetti dipende da fenomeni di assorbimento, riflessione o diffusione della luce da parte degli oggetti stessi.

Un oggetto appare nero quando assorbe completamente le radiazioni luminose; un oggetto è bianco quando riflette tutte le radiazioni; un oggetto è colorato quando riflette la radiazione che corrisponde a uno specifico colore.

I corpi trasparenti, come l’aria o l’acqua, appaiono incolori quando lasciano passare tutti i raggi luminosi, come i vetri delle finestre.

Quali sono i colori primari?

I colori primari sono il rosso, il blu e il verde.

Sovrapponendo questi tre colori si possono ottenere tutti i colori e tutte le sfumature.

Anche il colore bianco, si può ottenere per la sola sovrapposizione di questi tre colori.

Questo modello di colori si chiama RGB, dalle iniziali inglesi dei tre colori primari (Red, Green, Blue).

Quali sono i colori caldi e i colori freddi?

I colori caldi sono il rosso, l’arancione e il giallo.

I colori freddi sono il verde, il blu e l’azzurro.

Il nero, il bianco e il grigio sono considerati colori neutri.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Di che colore ci appare un corpo che riflette la radiazione verde?

2. Quale colore si ottiene dalla sovrapposizione del verde e del rosso?

nero

bianco

rosso

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• crea

• joule

• lavoro

• macchine termiche

dove si utilizza?

nelle

che trasformano l’energia da una forma all’altra

2. Vero o falso?

è la capacità di compiere un

che cos’è?

L’ENERGIA

da dove si ricava?

da varie fonti ma non si

come si misura?

e non si distrugge in

a. Carbone, petrolio e gas naturale sono combustibili fossili.

b. L’energia meccanica è la somma dell’energia cinetica e potenziale.

c. La potenza è il rapporto tra lavoro compiuto e tempo.

d. Una macchina utilizza sempre tutta l’energia fornita.

e. L’energia cinetica dipende dalla velocità del corpo.

f. L’energia può essere sempre creata.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Energia idroelettrica

b. Watt

c. Macchina termica

d. Energia cinetica

1. Unità di misura della potenza.

2. Energia prodotta dal movimento dell’acqua.

3. Energia posseduta da un corpo in movimento.

4. Macchina che trasforma l’energia termica in energia meccanica.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Quale energia possiede una pallina ferma su un tavolo?

a. Energia cinetica.

b. Energia potenziale.

B. Qual è una fonte di energia rinnovabile?

a. Il petrolio.

b. Il Sole.

F

F

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• corrente elettrica

• elettrizzazione

• neutri

• potenziale

sono elettricamente perché

hanno lo stesso numero di protoni ed elettroni

come sono i corpi in condizioni normali? quale meccanismo permette alle cariche di muoversi?

la differenza di ai capi del conduttore

2. Vero o falso?

LE CARICHE

ELETTRICHE

che cosa generano le cariche in movimento?

Test interattivi

come si crea elettricità statica?

attraverso l’ dei corpi una

a. Nell’elettrizzazione per induzione i due corpi sono a contatto tra loro. V F

b. L’etichetta energetica informa sul consumo energetico di un elettrodomestico. V F

c. Poli magnetici opposti si respingono. V F

d. Un generatore produce una differenza di potenziale nel conduttore. V F

e. Negli isolanti gli elettroni più esterni non sono liberi di muoversi. V F

f. Una corrente alternata mantiene sempre lo stesso verso. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Hertz

b. Eco

c. Specchio

d. Colore

1. Risultato della riflessione di un’onda sonora.

2. Riflessione della radiazione di una particolare lunghezza d’onda.

3. Unità di misura della frequenza di un suono.

4. Superficie che riflette la luce.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Come si chiamano i punti più alti di un’onda sonora?

a. Creste.

b. Ventri.

B. Quando un raggio luminoso è riflesso, come sono gli angoli di incidenza e di riflessione?

a. Uguali.

b. Uno acuto e uno ottuso.

1

I VULCANI

Che cos’è un vulcano?

Un vulcano è una spaccatura della crosta terrestre dalla quale escono materiali fusi e incandescenti, insieme a gas e materiali solidi. Il materiale fuso è il magma che si origina e si accumula all’interno della Terra. Il processo con cui questi materiali escono dal vulcano è detto eruzione

Come è fatto un vulcano?

Un vulcano è formato da una parte esterna chiamata edificio vulcanico,che spesso assume la forma di un cono.

All’interno dell’edificio vulcanico ci sono:

 il focolaio magmatico, dove si raccoglie il magma;

 il camino vulcanico, che è il condotto lungo il quale il magma sale in superficie;

 il cratere da cui fuoriesce il magma.

cratere

edificio vulcanico

camino vulcanico

focolaio magmatico

Che cos’è la lava?

La lava è il magma che è uscito dal cratere liberando il gas e il vapore acqueo. Le lave basiche contengono ridotte quantità di silicati e sono molto fluide.

Le lave acide contengono grandi quantità di silicati e scorrono con difficoltà.

Dentro il vulcano

Quali sono gli altri prodotti del vulcano?

I materiali solidi sono chiamati materiali piroclastici e sono costituiti da frammenti di roccia di varie dimensioni. I materiali gassosi che si liberano durante un’eruzione sono soprattutto anidride carbonica e vapore acqueo ad alta temperatura.

Quali fenomeni vulcanici sono prodotti dalle lave basiche?

Le lave basiche provocano eruzioni effusive e danno origine a vulcani con pendii poco inclinati, i vulcani a scudo.

Quali fenomeni vulcanici sono prodotti dalle lave acide?

Le lave acide danno origine a eruzioni esplosive accompagnate da grandi emissioni di gas. I materiali eruttati si accumulano uno sull’altro e formano vulcani con pendii molto inclinati chiamati strato-vulcani.

Completa le frasi.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Il magma nel suo percorso verso la superficie passa dal focolaio magmatico al fino al cratere.

2. Durante questo percorso il magma si trasforma in

3. La lava esce dal

4. I vulcani a scudo eruttano lave

LA DINAMICA

I TERREMOTI lezione 2

Che cos’è un terremoto?

Un terremoto è una rapida vibrazione del terreno prodotta dalla liberazione di energia accumulata nelle rocce.

Quali sono le cause dei terremoti?

La litosfera è divisa in grandi blocchi in movimento: le rocce accumulano energia e possono fratturarsi. Le faglie sono le fratture lungo le quali i blocchi rocciosi scivolano l’uno rispetto all’altro.

Quali sono i punti che permettono di stabilire la posizione di un terremoto?

Il punto nella crosta terrestre dove si libera l’energia è l’ipocentro; il punto sulla superficie terrestre, posto sulla verticale dell’ipocentro, è l’epicentro.

Come si propaga l’energia

di un terremoto?

L’energia del terremoto si propaga in tutte le direzioni sotto forma di onde sismiche

onde sismiche

Le onde P, o onde primarie, si propagano nei solidi, nei liquidi e nei gas.

Le onde S, o onde secondarie, si propagano dopo le onde P e possono attraversare solo i solidi. Le onde superficiali si generano a partire dall’epicentro e provocano i maggiori danni agli edifici.

Come si registrano le onde sismiche?

Gli strumenti che registrano le onde sismiche sono i sismografi.

La registrazione delle onde sismiche è un tracciato che si chiama sismogramma.

Come si misurano i terremoti?

Si usano due scale sismiche.

Quella più usata è la scala Richter che misura in magnitudo l’energia liberata dal terremoto.

La scala Mercalli, invece, misura l’intensità di un terremoto, cioè gli effetti che provoca sugli edifici e sulle persone. Come si origina

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Che cos’è un terremoto?

2. Come si formano le faglie?

3. Quale tipo di onde sismiche provocano i danni maggiori?

4. Gli abitanti di una zona colpita da un sisma riferiscono che il terremoto ha fatto cadere oggetti dagli scaffali: quale scala sismica può valutare questo effetto?

L’INTERNO DELLA TERRA lezione 3

Come è fatto l’interno della Terra?

L’interno della Terra è formato da involucri concentrici che contengono materiali di diversa composizione chimica. Partendo dalla superficie sono: crosta, mantello e nucleo

Come è fatta la crosta?

La crosta è l’involucro più esterno della Terra ed è costituito da rocce ricche di silicio e alluminio. La crosta continentale forma i continenti, mentre la crosta oceanica forma i fondali degli oceani.

Come è fatto il mantello?

Il mantello è composto da rocce ricche di ferro e magnesio in parte fuse.

Come è fatto il nucleo?

Il nucleo è composto da materiali ad altissima temperatura e molto densi; il nucleo esterno è liquido, il nucleo interno è solido.

Fase 1

Che cosa separa gli involucri che formano la Terra?

Viaggio al centro della Terra

mantello inferiore

discontinuità di Lehmann

nucleo esterno nucleo interno

3500km

discontinuità di Gutenberg

5155km2900km

discontinuità di Mohorovičic ’

OBIETTIVO COMPETENZE

Completa il disegno.

La discontinuità di Mohorovicˇic’ divide la crosta dal mantello. La discontinuità di Gutenberg divide il mantello dal nucleo. La discontinuità di Lehmann divide il nucleo esterno da quello interno.

Che cosa sono la litosfera e l’astenosfera?

I geologi hanno individuato due strati che si distinguono per il diverso stato fisico dei materiali che li formano. La litosfera è formata da materiali solidi e comprende la crosta e la parte superiore del mantello. L’astenosfera è formata da materiali fluidi e comprende la parte inferiore del mantello.

mantello nucleo

crosta

LA DERIVA DEI CONTINENTI E LA TETTONICA A PLACCHE

Che cosa si nota osservando la forma delle coste dell’America del Sud e dell’Africa su un atlante geografico?

I bordi dei due continenti combaciano quasi perfettamente. Molti scienziati hanno iniziato a pensare che un tempo queste terre fossero unite in un unico blocco e che in seguito i continenti si siano separati e allontanati.

Quale scienziato ha proposto la prima teoria per spiegare i movimenti dei continenti?

È stato Alfred Wegener: ha formulato la teoria della deriva dei continenti

Che cosa afferma questa teoria?

La teoria afferma che circa 250 milioni di anni fa i continenti erano uniti in una enorme massa continentale, la Pangea, che era circondata da un unico oceano, la Panthalassa. In seguito la Pangea si è divisa in blocchi che si sono allontanati gli uni dagli altri fino a formare gli attuali continenti

Quali prove sono state fornite da Wegener per sostenere la sua teoria?

Wegener ha fornito:

 prove paleontologiche: nelle rocce che formano le coste dell’America del Sud e dell’Africa si trovano gli stessi tipi di fossili;

 prove geologiche: le rocce che affiorano sui bordi dei continenti hanno la stessa composizione;

 prove paleoclimatiche: nei continenti si trovano le prove che un tempo l’America del Sud, l’Africa, l’India e l’Antartide e parte dell’Australia erano coperte da una calotta di ghiaccio.

Perché la teoria di Wegener non è stata accettata?

Wegener non ha saputo spiegare l’origine delle forze che fanno muovere i continenti e la sua teoria è stata dimenticata per molti anni.

Che cosa sono le dorsali oceaniche?

Le dorsali oceaniche sono lunghe catene di vulcani che attraversano i fondali di tutti gli oceani. I vulcani delle dorsali sono attraversati da lunghe fratture da cui escono grandi quantità di magma.

Panthalassa Pangea

I margini delle placche

teoria dell’espansione dei fondali sostiene che il magma che fuoriesce dalle forma nuova crosta oceanica.

Contemporaneamente, la vecchia crosta vicino ai bordi dei continenti affonda nel mantello in corrispondenza delle , dove fonde e si trasforma di nuovo in magma.

Che cosa sostiene la teoria dell’espansione dei fondali oceanici?

Come è nata la teoria della tettonica a placche?

teoria della tettonica a placche è nata dall’unione della teoria della deriva dei continenti con la teoria dell’espansione dei fondali oceanici. Questa teoria spiega i movimenti dei continenti attraverso i movimenti delle placche.

Che cosa afferma la teoria della tettonica a placche?

La teoria della tettonica a placche afferma che la litosfera è divisa in circa 20 placche vicine le une alle altre, che sono in continuo movimento sull’astenosfera.

Come possono essere i margini delle placche?

I margini che delimitano le placche possono essere:

 divergenti quando due placche vicine si allontanano l’una dall’altra;

 convergenti quando due placche vicine si scontrano;

 trascorrenti quando due placche si muovono e scivolano l’una accanto all’altra.

Quale fenomeno muove la placche litosferiche?

Le placche sono messe in movimento da enormi masse di magma che risalgono in corrispondenza delle dorsali oceaniche all’interno delle celle convettive.

Quali sono le conseguenze dei movimenti delle placche?

I movimenti delle placche sono la causa delle eruzioni vulcaniche, dei fenomeni sismici e del sollevamento delle catene montuose.

1. Che cosa sosteneva la teoria della deriva dei continenti?

2. Qual era il punto debole di questa teoria?

3. Che cosa sono le dorsali oceaniche?

4. Che cosa succede in corrispondenza delle fosse oceaniche?

5. È più antica la crosta oceanica che si trova vicino alle dorsali o quella vicino alle coste dei continenti?

OBIETTIVO COMPETENZE

I FOSSILI lezione 5

Che cosa sono i fossili?

I fossili sono i resti o le tracce di organismi vissuti nel passato che sono conservati nelle rocce sedimentarie.

Qual è la scienza che studia i fossili?

La paleontologia è la scienza che studia i fossili. Attraverso lo studio dei fossili è possibile ricostruire la storia della Terra, studiare gli ambienti di vita degli organismi vissuti nel passato e capire come si sono modificati nel tempo.

In che modo i resti degli organismi si trasformano in fossili?

I fossili si formano attraverso un insieme di processi che avvengono dopo la morte degli organismi, la fossilizzazione. Durante la fossilizzazione le parti molli di un organismo sono decomposte dai batteri mentre le parti dure, come denti, ossa e conchiglie, sono disciolte dalle sostanze chimiche presenti nelle acque.

morte organismo

affioramento

fossilizzazione

Come possono essere i fossili?

 I fossili mineralizzati si formano quando diversi tipi di sali prendono il posto della sostanza organica e riproducono la struttura dell’oganismo.

 I calchi si formano quando rimane un’impronta delle parti dure dell’organismo nei sedimenti che li avvolgono.

 I modelli interni si formano quando i sedimenti riproducono la forma delle parti molli dell’organismo.

TERRA

Come è stata suddivisa la storia della Terra?

Il tempo trascorso tra la formazione della Terra e i nostri giorni è stato diviso in Precambriano (da 4600 a 542 milioni di anni fa) e tre ere geologiche: era paleozoica (da 542 a 252 milioni di anni fa), era mesozoica (da 252 a 65 milioni di anni fa) ed era cenozoica (da 65 milioni di anni fa a oggi).

ERE EONI PERIODI

Quaternario

Terziario Cretaceo

Quale metodo permette di stabilire l’età delle rocce?

Per datare le rocce si usa il metodo di datazione assoluta.

Con il metodo di datazione relativa, invece, si può stabilire quali sono le rocce più antiche e quali quelle più recenti.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Qual è l’era geologica più antica?

2. Quando è iniziata l’era cenozoica?

3. In quale era stiamo vivendo?

4. Che cos’è il Giurassico?

5. Se un fossile risale a 400 milioni di anni fa, a quale era appartiene?

I MINERALI lezione 1

Da quali elementi è composta la crosta terrestre?

Gli elementi chimici che formano la crosta terrestre sono solo 8. I più abbondanti sono l’ossigeno e il silicio. Gli elementi chimici sono quasi sempre combinati tra loro a formare i minerali.

Che cosa sono i minerali?

I minerali sono sostanze solide, inorganiche e con una composizione chimica ben definita che si può esprimere con una formula.

Che aspetto hanno i minerali?

La maggior parte dei minerali sono solidi cristallini, cioè hanno una forma geometrica definita che dipende direttamente dalla struttura ordinata in cui sono disposti gli atomi che compongono il minerale, il reticolo cristallino.

Se la disposizione degli atomi è disordinata si formano i minerali amorfi.

Salgemma.

Come si classificano i minerali?

Reticolo cristallino del salgemma.

I minerali sono suddivisi in due grandi gruppi in base alla loro composizione chimica. I minerali classificati nei silicati contengono soprattutto silicio e ossigeno e sono la maggior parte dei minerali della crosta terrestre. I minerali classificati come non silicati non contengono silicio.

La scala di Mohs

Quali sono le principali proprietà fisiche dei minerali?

Le proprietà fisiche specifiche di ogni minerale sono:

 il colore che dipende dalla composizione chimica del minerale;

 la sfaldatura, che è la tendenza di un minerale a rompersi secondo piani paralleli alle facce esterne;

I cristalli di quarzo hanno colore bianco, rosa o viola di diversa tonalità.

 la lucentezza, cioè il modo in cui un minerale riflette la luce;

 la durezza, che è la capacità di un minerale di resistere alla scalfittura. Come si misura la durezza?

Per stabilire la durezza di un minerale si usa la scala di Mohs Il minerale più tenero è il talco che ha durezza 1, il minerale più duro è il diamante che ha durezza 10.

OBIETTIVO COMPETENZE

Stabilisci quale proprietà viene utilizzata per descrivere i minerali.

1. Il quarzo può essere bianco, rosa o viola.

Proprietà:

2. La pirite riflette la luce come un metallo.

Proprietà:

3. La calcite scalfisce il gesso.

Proprietà:

La mica è un minerale che si sfalda facilmente.

La pirite ha lucentezza metallica intensa.

LE ROCCE lezione 2

Che cosa sono le rocce?

I principali tipi di rocce Riconosciamo le rocce

Le rocce sono aggregati di minerali. Le rocce omogenee sono formate da un solo tipo di minerale; le rocce eterogenee sono formate da vari tipi di minerali.

Come si classificano le rocce?

Le rocce sono classificate in tre gruppi in base al modo in cui si sono formate. Si dividono in rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche.

Come si formano le rocce magmatiche?

Le rocce magmatiche hanno origine dal raffreddamento e dalla solidificazione del magma proveniente dall’interno della Terra. Le rocce magmatiche possono essere intrusive o effusive.

Quali sono le caratteristiche delle rocce magmatiche intrusive?

Le rocce magmatiche intrusive si formano quando il raffreddamento del magma avviene molto lentamente e nelle profondità della crosta terrestre. In questo modo si formano cristalli di grandi dimensioni e visibili a occhio nudo.

Un esempio di roccia magmatica intrusiva è il granito

Quali sono le caratteristiche delle rocce magmatiche effusive?

Le rocce magmatiche effusive si formano quando il magma arriva sulla superficie e la lava solidifica velocemente. I cristalli non hanno il tempo di crescere e rimangono di piccole dimensioni; spesso formano cristalli amorfi. Un esempio di roccia magmatica effusiva è il basalto.

Come si formano le rocce sedimentarie?

Le rocce sedimentarie hanno questo nome perché sono fatte di sedimenti che si depositano e si compattano nel tempo.

I sedimenti sono frammenti rocciosi di altre rocce che sono stati erosi, trasportati dall’acqua, dal vento, dalla forza di gravità e dal ghiaccio e infine deposti nei laghi e nei mari.

TERRA

Come si formano le rocce sedimentarie clastiche?

Le rocce sedimentarie clastiche si formano dall’accumulo di frammenti rocciosi chiamati clasti, che possono avere dimensioni molto piccole o molto grandi.

Un esempio di roccia sedimentaria clastica è il conglomerato

Come si formano le rocce sedimentarie chimiche?

Le rocce sedimentarie chimiche derivano dalla precipitazione dei sali disciolti nell’acqua. Un esempio di roccia sedimentaria chimica è il salgemma.

Come si formano le rocce sedimentarie organogene?

Le rocce sedimentarie organogene si formano dall’accumulo di gusci e di scheletri di piccoli animali marini. Un esempio di roccia sedimentaria organogena è il calcare.

Come si formano le rocce metamorfiche?

Le rocce metamorfiche sono il risultato della trasformazione di rocce esistenti. Queste trasformazioni sono provocate da forti aumenti di pressione e temperatura.

Qual è una caratteristica tipica delle rocce metamorfiche?

Una caratteristica tipica delle rocce metamorfiche è la scistosità, cioè le rocce presentano una struttura a piani paralleli. Alcune rocce metamorfiche di questo tipo sono gli gneiss e i micascisti.

OBIETTIVO COMPETENZE

Classifica le rocce in base alle loro descrizioni.

1. Si vedono a occhio nudo cristalli bianchi, neri e incolori: roccia

2. Si riconoscono ciottoli cementati fra loro: roccia

3. Ha una struttura a piani paralleli ma si riconoscono cristalli di vario colore: roccia

LE TRASFORMAZIONI DELLE ROCCE

L’erosione delle acque selvagge

Che cosa accade alle rocce che si trovano sulla superficie terrestre?

Tutte le rocce della crosta terrestre, nel tempo, vengono alterate, disgregate e ridotte in frammenti. I frammenti sono trasportati dall’acqua e dal vento, lontano dal luogo di origine. L’insieme di questi processi è chiamato erosione.

Che cos’è la disgregazione fisica?

La disgregazione fisica riduce le rocce in frammenti di varie dimensioni. La disgregazione fisica è provocata dall’azione dell’acqua dei fiumi e dei torrenti, dei ghiacciai, delle onde, del vento e della forza di gravità.

Come avviene l’erosione a opera dell’acqua?

L’acqua dei fiumi e dei torrenti erode il fondo delle valli in cui scorrono.

La principale conseguenza di questa erosione è la forma a V tipica delle valli fluiviali.

Quando le valli sono scavate dalle lingue glaciali, si formano le valli a forma di U.

Come avviene l’erosione a opera del vento?

L’erosione del vento è chiamata erosione eolica. I suoi effetti sono molto evidenti nelle zone desertiche e lungo le coste marine.

Che cos’è l’alterazione chimica?

L’alterazione chimica modifica la composizione chimica dei minerali che formano le rocce. È il risultato dell’azione dei gas dell’atmosfera, dell’acqua e delle sostanze prodotte dagli organismi.

Che cosa succede ai frammenti di roccia?

I frammenti rocciosi sono trasportati e depositati durante un processo chiamato sedimentazione.

Valle a V.

Che tipo di sedimenti deposita il ghiacciaio?

I depositi di sedimenti che si formano per azione di un ghiacciaio sono le morene. Il ghiacciaio erode frammenti di roccia dalle pareti rocciose e trasporta questi materiali mentre scende a valle. Successivamente li deposita al fondo della valle quando il ghiaccio fonde.

Come si formano le dune?

Le dune sono il risultato della sedimentazione prodotta dal vento, che trasporta e deposita i granelli di sabbia e argilla.

Che cosa sono i depositi alluvionali?

I depositi alluvionali sono accumuli di frammenti rocciosi che si depositano gradualmente, in base alle loro dimensioni, lungo il percorso di un fiume.

Le rocce sono immutabili nel tempo?

No, le rocce possono trasformarsi le une nelle altre. Una roccia magmatica può trasformarsi in una roccia metamorfica, una roccia metamorfica può trasformarsi in una roccia sedimentaria e così via.

Come si chiama l’insieme delle trasformazioni delle rocce?

Si chiama ciclo delle rocce.

Riconosci il tipo di deposito in base alla descrizione.

1. Detriti lasciati dal passaggio di un ghiacciaio:

2. Colline di sabbia fine e argilla:

3. Accumuli di frammenti di varie dimensioni depositati dalle acque del fiume:

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• cratere

• crosta terrestre

• edificio

• gas

• magma

• strato-vulcani

come si chiamano quelli con i pendii molto ripidi?

2. Vero o falso?

che cosa sono?

I VULCANI

che cosa eruttano?

sono spaccature della , materiali solidi e sono formati dall’ vulcanico e dal come sono fatti all’esterno?

a. Il magma è composto da rocce fuse che si accumulano all’interno della crosta.

b. Il cratere erutta la lava.

c. La magnitudo è l’unità di misura nella scala Mercalli.

d. La discontinuità di Gutenberg separa il mantello dal nucleo.

F

F

e. Un fossile di 200 milioni di anni fa risale al Mesozoico. V F

f. La Pangea era l’oceano che circondava il blocco dei continenti. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Onde P

b. Fossile

c. Vulcano a scudo

d. Dorsale oceanica

1. Resto o traccia di un organismo del passato.

2. Onde sismiche che si propagano nei solidi e nei liquidi.

3. Vulcani presenti sul fondale marino.

4. Edificio vulcanico con pendii poco inclinati.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Come si chiama la teoria proposta da Wegener?

a. Teoria della deriva dei continenti.

b. Teoria dell’espansione dei fondali oceanici.

B. Quali sono le lave che formano gli strato-vulcani?

a. Le lave basiche.

b. Le lave acide.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• chimica

• fisica

• magmatiche

• minerali

• origine

quali

trasformazioni subiscono?

alterazione

e disgregazione

2. Vero o falso?

che cosa sono?

sono aggregati di LA ROCCE

quali sono quelle con cristalli ben visibili a occhio nudo?

le rocce intrusive

Test interattivi

come sono classificate?

in base alla loro

a. I minerali sono solidi cristallini. V F

b. Il colore è una proprietà fisica dei minerali. V F

c. I minerali non silicati contengono silicio.

V F

d. Il basalto è una roccia magmatica effusiva. V F

e. Le rocce sedimentarie derivano dalla compattazione di sedimenti. V F

f. L’azione di un ghiacciaio sulle rocce produce disgregazione fisica.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Sfaldatura

b. Minerale amorfo

c. Morena

d. Sedimentazione

V F

1. Deposito glaciale.

2. Processo di trasporto e deposizione di frammenti rocciosi.

3. Proprietà fisica dei minerali.

4. Minerale senza reticolo cristallino.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cosa si misura con la scala di Mohs?

a. La durezza.

b. La lucentezza.

B. Come si chiamano le rocce che si formano in seguito alla solidificazione della lava?

a. Rocce magmatiche.

b. Rocce metamorfiche.

lezione 1

L’UNIVERSO INTORNO A

NOI

Che cos’è l’Universo?

L’Universo è l’insieme di tutti i corpi celesti e dello spazio che li contiene. I corpi celesti sono le stelle, i pianeti, le comete, le meteore, gli asteoridi e i satelliti.

Come si chiama la scienza che studia l’Universo e i suoi fenomeni?

La scienza che studia i corpi celesti e i fenomeni che avvengono nell’Universo è l’astronomia. L’astronomia è una scienza molto antica. Le prime osservazioni del cielo sono state fatte a occhio nudo, poi attraverso i cannocchiali fino ai telescopi e ai radiotelescopi di oggi che permettono una conoscenza più approfondita dell’Universo.

Come si comportano i corpi celesti?

Tutti i corpi celesti si attraggono per effetto della forza di attrazione gravitazionale e formano dei raggruppamenti in continuo movimento.

Da Stonehenge al telescopio spaziale

Universo

Sistema solare

Terra

Come si misurano le distanze tra i corpi celesti?

Per misurare gli enormi spazi che separano i corpi celesti si usa come unità di misura l’anno luce. L’anno luce corrisponde alla distanza in kilometri percorsa nel vuoto dalla luce in un anno: un anno luce corrisponde a circa 9460 miliardi di kilometri.

Che cosa spiega la teoria del Big Bang?

La teoria del Big Bang spiega l’origine dell’Universo. Secondo questa teoria l’Universo si sarebbe formato circa 13,8 miliardi di anni fa a causa di una “grande esplosione” di energia. Da questa esplosione si sono formate le prime particelle elementari. L’energia liberata dal Big Bang è la causa dei movimenti di tutti i corpi celesti.

dopo 10 miliardi di anni

evoluzione delle galassie

formazione delle prime stelle e galassie

primi atomi di idrogeno

nuclei di elio

elettroni, protoni e neutroni

dopo 5 miliardi di anni

dopo 500 milioni di anni

dopo 500 000 anni

dopo 1 secondo

Big Bang

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva l’immagine del Big Bang.

1. Che cosa si è formato per primo nell’Universo?

2. Dopo quanto tempo si sono formati i primi atomi di idrogeno?

3. Quando si sono formate le prime stelle?

4. Che cosa è successo dopo 10 miliardi di anni?

TERRA DALL’UNIVERSO AL SISTEMA SOLARE

LE STELLE lezione

Lezione 2 Le stelle

Che cosa sono le stelle?

Le stelle sono corpi celesti formati da idrogeno ed elio.

Che cosa sono le stelle?

Le stelle producono energia attraverso reazioni di fusione nucleare, che avvengono nel loro nucleo.

Nella reazione di fusione nucleare 4 nuclei di idrogeno (H) si scontrano ad altissima velocità e si uniscono: si forma un nucleo di elio (He) e si libera energia.

Le stelle sono corpi celesti formati da idrogeno ed elio. Le stelle producono energia attraverso reazioni di fusione nucleare che avvengono nel loro nucleo.

4 nuclei di idrogeno (H)

Che cos’è la luminosità di una stella?

Che cos’è la luminosità di una stella?

1 nucleo di elio (He) + energia

La luminosità è la quantità di energia luminosa emessa da una stella. La luminosità è espressa attraverso una grandezza chiamata magnitudine. La magnitudine apparente è la luminosità con cui una stella appare quando la osserviamo dalla Terra; la magnitudine assoluta è quella con cui apparirebbe a una distanza di 32 anni luce.

Come si classificano le stelle?

4 nuclei di idrogeno (H) si scontrano ad altissima velocità e si uniscono. Si forma un nucleo di elio (He) e si libera energia.

La luminosità è la quantità di energia luminosa emessa da una stella. La luminosità è espressa attraverso una grandezza chiamata magnitudine.

In base alla loro dimensione le stelle sono classificate in stelle nane, stelle di media grandezza, giganti e supergiganti. Il Sole è una stella di media grandezza.

Come si classificano le stelle?

In base alla loro dimensione le stelle sono classificate in stelle nane, stelle di media grandezza, giganti e supergiganti. Il Sole è una stella di media grandezza. ,

La magnitudine apparente è la luminosità con cui una stella appare quando la osserviamo dalla Terra; la magnitudine assoluta è quella con cui apparirebbe a una distanza di 32 anni luce.

Nascita, vita e morte delle stelle

Perché le stelle hanno diversi colori?

Come si distinguono le galassie?

I diversi colori delle stelle dipendono dalla loro temperatura superficiale. Le stelle più calde sono quelle , poi ci sono le stelle gialle, stelle arancioni , che sono le più fredde.

Le galassie sono raggruppamenti di stelle che ruotano intorno a un centro di gravità. Le galassie si distinguono in base alla loro forma: galassie globulari e irregolari, galassie ellittiche, galassie a spirale e galassie a spirale barrata come la Via Lattea. stella

1. In che modo le stelle producono energia?

2. È più calda una stella rossa o una stella bianca?

3. Che tipo di stella è il Sole? OBIETTIVO COMPETENZE

stella

stella

stella

Galassia irregolare.

Galassia a spirale barrata.

3

IL SISTEMA SOLARE

Da quali corpi celesti è formato il Sistema solare?

Il Sistema solare è formato dal Sole, da 8 pianeti che vi ruotano intorno, compresa la Terra, e da altri corpi celesti di diversa natura come comete, asteroidi, satelliti e meteore.

Da che cosa è formato il Sole?

Il Sole è una stella ed è formato da idrogeno ed elio gassosi. Nel nucleo del Sole avvengono reazioni di fusione nucleare.

Come è fatto il Sole al suo interno?

La struttura interna del Sole è a involucri concentrici:

Missione su Marte

zona radiativa

Quali sono i pianeti del Sistema solare?

I pianeti più vicini al Sole sono Mercurio, Venere, Terra e Marte. Questi pianeti sono chiamati pianeti terrestri perché sono simili alla Terra per dimensioni e sono fatti di rocce. I pianeti più lontani dal Sole sono Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Questi pianeti sono chiamati pianeti gioviani perché sono di grandi dimensioni come Giove e sono fatti di gas.

Che cos’è la fascia degli asteroidi?

Tra i pianeti terrestri e i pianeti gioviani si estende la fascia degli asteroidi, che è formata da frammenti rocciosi di diversa dimensione.

Che cosa sono le comete?

Le comete sono corpi celesti formati da ammassi di acqua e anidride carbonica ghiacciati, insieme a frammenti di roccia. Di solito si trovano nella parte più esterna del Sistema solare, ma quando passano vicino al Sole il ghiaccio evapora e si forma una coda luminosa di vapori.

Che cosa sono le meteore?

Le meteore sono frammenti rocciosi che si muovono nel Sistema solare senza seguire un’orbita regolare. Quando passano vicino a un pianeta sono attratti dalla forza di gravità e cadono sulla sua superficie trasformandosi in meteoriti.

Come si è formato il Sistema solare?

Il Sistema solare si è formato circa 5 miliardi di anni fa da una nube di gas e polveri, chiamata nebulosa, generata dal Big Bang.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Qual è il corpo celeste più grande del Sistema solare?

2. Che tipo di pianeta è Marte?

3. In quale gruppo di pianeti si trova Saturno?

4. Che differenza c’è tra una cometa e un asteroide?

Mercurio

Venere Terra Marte

Giove

Saturno

Urano Nettuno

I MOVIMENTI DEI CORPI CELESTI

Come gli antichi Greci immaginavano l’Universo?

Gli antichi Greci mettevano al centro dell’Universo la Terra: il Sole, la Luna, i pianeti e la stelle erano fissati su sfere trasparenti che ruotavano intorno alla Terra. Questo modello dell’Universo era chiamato geocentrico.

Quale modello ha sostituito il modello geocentrico?

Nel XVI secolo il modello geocentrico è stato sostituito dal modello eliocentrico: il Sole è posto al centro del Sistema solare, la Terra e gli altri pianeti ruotano intorno ad esso.

Perché Keplero è considerato il padre dell’astronomia moderna?

Keplero è ritenuto il padre dell’astronomia moderna perché ha elaborato le tre leggi che spiegano i movimenti dei corpi celesti.

Che cosa afferma la prima legge di Keplero?

La prima legge di Keplero afferma che ogni pianeta percorre un’orbita ellittica della quale il Sole occupa uno dei due fuochi. Ogni pianeta non si trova sempre alla stessa distanza dal Sole: il punto più vicino al Sole si chiama perielio, quello più distante si chiama afelio.

Che cosa afferma la seconda legge di Keplero?

asse maggiore asse minore

La seconda legge di Keplero afferma che il raggio che unisce il centro del Sole con il centro del pianeta descrive aree uguali in tempi uguali. La conseguenza è che il pianeta ruota più velocemente quando si trova vicino al Sole e più lentamente quando si trova lontano. afelio velocità minima perielio velocità massima

Le leggi di Keplero

SOLE PIANETA

afelio

perielio

SOLE PIANETA

Che cosa afferma la terza legge di Keplero?

La terza legge di Keplero afferma che il tempo impiegato da un pianeta per percorrere la sua orbita intorno al Sole è maggiore per i pianeti più lontani dal Sole e minore per quelli più vicini.

Perchè i pianeti ruotano intorno al Sole?

Le leggi di Keplero descrivono i movimenti dei pianeti intorno al Sole ma non la loro causa.

La legge della gravitazionale universale di Newton spiega che la forza con la quale le masse dei corpi si attraggono è la causa dei movimenti di tutti i corpi celesti, compresa la Terra.

In termini matematici la legge di Newton si esprime così:

F è la forza con cui due corpi si attraggono; m 1 ed m 2 sono le masse dei due corpi; d è la distanza che li separa; G è la costante di gravitazione universale che vale per tutti i corpi dell’Universo.

OBIETTIVO COMPETENZE

Scrivi per ogni frase a quale legge di Keplero si riferisce.

1. Il pianeta Saturno percorre la sua orbita attorno al Sole in un tempo più lungo del pianeta Terra.

2. Le orbite di tutti i corpi celesti hanno forma ellittica.

3. La velocità con cui un pianeta percorre la sua orbita non è sempre la stessa.

LA LUNA lezione 5

Che cosa sono i satelliti?

I satelliti sono corpi celesti che ruotano intorno ai pianeti.

Che cos’è la Luna?

La Luna è il satellite naturale della Terra perché ruota intorno ad essa. La Luna è un corpo freddo che non produce energia ma brilla perché riflette la luce del Sole.

Come si è formata la Luna?

L’ipotesi ritenuta più vera è l’ipotesi della collisione. Secondo questa ipotesi la Luna sarebbe il risultato dell’impatto con un enorme asteroide caduto sulla Terra che avrebbe fatto staccare dalla superficie terrestre molti detriti. Questi detriti si sono aggregati e hanno formato la Luna.

Qual è l’aspetto della superficie della Luna?

Sulla superficie della Luna si trovano:

 i crateri, che sono cavità dovute all’impatto di meteoriti con il suolo lunare;

 i mari, che sono depressioni coperte di lava solidificata;

 le terre, che sono zone sopraelevate con catene montuose.

Le fasi lunari

terre

mari

crateri

Quali sono i principali movimenti della Luna?

I movimenti principali della Luna sono tre:

 il moto di rotazione intorno al proprio asse;

 il moto di rivoluzione intorno alla Terra;

 il moto di traslazione seguendo la Terra che ruota intorno al Sole.

In quanto tempo la Luna compie questi movimenti?

Il periodo di rotazione e quello di rivoluzione durano entrambi 27 giorni, 7 ore e 43 minuti; per questa ragione dalla Terra vediamo sempre la stessa faccia della Luna. Durante questo periodo di tempo, chiamato mese lunare, la Luna è visibile dalla Terra in diversi aspetti chiamati fasi lunari.

Che cos’è un’eclissi?

Il fenomeno delle eclissi è l’oscuramento parziale o totale della Luna o del Sole, provocato dall’ombra di un corpo celeste che si proietta su un altro.

Come può essere un’eclissi?

L’eclissi lunare si verifica quando la Terra si trova tra il Sole e la Luna. L’eclissi solare si verifica quando la Luna si trova tra il Sole e la Terra.

OBIETTIVO COMPETENZE

fase lunare calante

SOLE

fase lunare crescente

1. Perché la Luna brilla in cielo?

fase lunare crescente terzo quarto primo quarto

fase lunare calante

2. Come vediamo la Luna quando si trova in fase di Luna piena?

3. Secondo te, perché si dice che la Luna è crescente o calante?

Luna nuova

Luna piena TERRA

LA FORMA DELLA TERRA lezione 1

Qual è la forma della Terra?

La Terra non è una sfera perfetta ma assomiglia a un ellissoide, cioè una sfera leggermente schiacciata ai poli e rigonfia nella parte centrale. Questa forma è causata dalla forza centrifuga generata dal movimento di rotazione della Terra intorno al proprio asse.

Quale solido rappresenta meglio la forma della Terra?

La superficie della Terra non è perfettamente liscia ma è irregolare a causa della presenza delle montagne, delle pianure e dei fondali marini. Il solido che rispecchia la superficie irregolare della Terra è il geoide.

Quali punti sono presi come riferimento sulla superficie terrestre?

I punti di riferimento più importanti sono il Polo Nord e il Polo Sud, cioè i punti in cui l’asse di rotazione della Terra interseca la superficie terrestre. Rispetto a questi punti si tracciano le circonferenze del reticolato geografico.

Che cos’è il reticolato geografico?

Il reticolato geografico è il sistema di riferimento usato per individuare la posizione di un punto sulla Terra. È formato da circonferenze immaginarie che ricoprono la superficie terrestre e formano una rete.

Che cosa sono i paralleli?

I paralleli sono circonferenze parallele tra loro e perpendicolari all’asse di rotazione terrestre. L’ Equatore è il parallelo maggiore e divide la Terra in due emisferi: l’ emisfero boreale a nord e l’ emisfero australe a sud.

L’Italia si trova nell’emisfero boreale.

La lunghezza dei paralleli diminuisce procedendo dall’Equatore verso i poli.

Polo Nord

Polo Sud parallelo parallelo Equatore

Che cosa sono i meridiani?

I meridiani sono circonferenze perpendicolari all’Equatore che hanno come diametro l’asse di rotazione terrestre. Il meridiano fondamentale è il meridiano di Greenwich

Come si determina la posizione di un punto sulla superficie terrestre?

Per determinare la posizione di un punto sulla superficie terrestre si calcolano le coordinate geografiche, cioè la longitudine e la latitudine. La longitudine misura in gradi la distanza di un punto dal meridiano fondamentale; la latitudine misura la distanza dello stesso punto dall’Equatore.

Che cosa sono i punti cardinali?

I punti cardinali sono legati al movimento apparente del Sole intorno alla Terra e servono per orientarsi.

Est è il punto in cui sorge il Sole, Ovest è il punto in cui tramonta.

Il punto più alto raggiunto dal Sole nel cielo indica il Sud, il punto opposto è il Nord.

Come ci si orienta?

Lo strumento usato per orientarsi è la bussola, che è dotata di un ago magnetizzato che indica la direzione Nord-Sud.

Per orientarsi senza la bussola nel nostro emisfero occorre trovare la posizione della Stella polare, che indica il Nord.

Osserva l’immagine e completa le frasi con i termini corretti.

1. L’angolo α rappresenta la del punto P.

2. L’angolo β rappresenta la del punto P.

3. Il meridiano fondamentale si chiama meridiano di

Polo Nord

Polo Sud

Polo Nord meridiano passante per P parallelo di P

Polo Sud

OBIETTIVO COMPETENZE

LA ROTAZIONE TERRESTRE lezione 2

Come avviene il movimento di rotazione della Terra?

Il movimento di rotazione della Terra avviene da ovest verso est, attorno a una retta immaginaria che passa per i due poli chiamata asse terrestre.

In quanto tempo avviene una rotazione completa della Terra?

La Terra impiega circa 24 ore per compiere una rotazione completa intorno al proprio asse.

Come si può misurare la durata del giorno?

Quando si prende come riferimento il Sole, si misura il giorno solare che dura circa 24 ore. Quando si prende come riferimento una stella diversa dal Sole, si misura il giorno sidereo che dura 23 ore, 56 minuti e 4 secondi. Nella vita quotidiana usiamo il giorno civile che dura 24 ore esatte.

Quali sono le conseguenze del moto di rotazione?

La principale conseguenza è l’alternarsi di ore di luce, il dì, e di ore di buio, la notte.

In ogni istante la Terra ha una metà illuminata e una metà al buio.

Anche il movimento apparente del Sole e dei corpi celesti è una conseguenza della rotazione terrestre: infatti noi che siamo fermi sulla Terra percepiamo che a muoversi sia il Sole,, che sorge a est e tramonta a ovest.

Che cos’è il circolo di illuminazione?

Il circolo di illuminazione è la circonferenza immaginaria che separa la zona illuminata da quella al buio. Il crepuscolo è il passaggio graduale dal dì alla notte, l’alba è il passaggio dalla notte al dì.

1. Qual è la conseguenza principale del moto di rotazione della Terra?

2. Qual è la differenza tra il dì e il giorno?

3. Come si chiama il passaggio dal dì alla notte?

4. Osserva il disegno di questa pagina. Quando in Italia è l’alba, che cosa succede sul meridiano opposto?

alba crepuscolo

OBIETTIVO COMPETENZE

LA RIVOLUZIONE TERRESTRE lezione 3

Che cos’è il movimento di rivoluzione terrestre?

La rivoluzione è il movimento che la Terra compie da ovest verso est intorno al Sole lungo la sua orbita ellittica.

In quanto tempo la Terra percorre un’orbita completa attorno al Sole?

La Terra compie una rivoluzione completa intorno al Sole in circa 365 giorni, che corrispondono al periodo di tempo chiamato anno

Che cos’è l’orbita terrestre?

L’orbita terrestre è la traiettoria del movimento di rivoluzione della Terra e ha la forma di un’ellisse.

Il punto in cui la Terra si trova più lontana dal

Sole è l’afelio, il punto in cui si trova più vicina è il perielio

Che cos’è il piano dell’eclittica?

Il piano dell’eclittica è il piano su cui si trova l’orbita terrestre.

L’asse di rotazione della Terra è inclinato di circa 23° 27’ rispetto alla retta perpendicolare al piano dell’eclittica.

Quali sono le conseguenze della rivoluzione terrestre?

La combinazione del movimento di rivoluzione e dell’inclinazione dell’asse terrestre determina l’alternarsi delle stagioni, la differente durata del dì e della notte nel corso dell’anno e la diversità dei climi sulla Terra.

Perché la temperatura cambia durante le stagioni?

Nel corso dell’anno, l’inclinazione dei raggi solari cambia e quindi cambia anche l’intensità dell’energia luminosa nelle diverse aree del pianeta.

In quali giorni cominciano le stagioni?

Nell’emisfero boreale le date di inizio delle stagioni sono:

 21 marzo, equinozio di primavera;

 21 giugno, solstizio d’estate;

 23 settembre, equinozio d’autunno;

 22 dicembre, solstizio d’inverno.

Che cosa avviene nei giorni dei solstizi e degli equinozi?

Il solstizio d’estate è il giorno con il dì più lungo dell’anno e i raggi del Sole sono perpendicolari al Tropico del Cancro

Il solstizio d’inverno è il giorno con il dì più corto dell’anno e i raggi del Sole sono perpendicolari al Tropico del Capricorno

Durante gli equinozi, il dì e la notte hanno la stessa durata e i raggi sono perpendicolari all’Equatore.

1. Come cadono i raggi solari il 21 giugno?

2. Come si chiamano i giorni in cui le ore di luce sono uguali a quelle di buio?

OBIETTIVO COMPETENZE

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• galassia

• gravitazione

• pianeti

• stella

che cos’è il Sole?

nella

chiamata Via Lattea

dove si trova?

IL SISTEMA SOLARE

da quali corpi celesti è formato?

una da , comete, asteroidi, meteore e dal Sole la legge della universale quale legge spiega il moto dei pianeti intorno al Sole?

2. Vero o falso?

a. Per misurare le distanze nell’Universo si usa l’anno luce. V F

b. Il Sole è una stella rossa. V F

c. Il colore delle stelle dipende dalla loro temperatura. V F

d. La fotosfera del Sole è vicina al nucleo. V F

e. I moti della Luna sono solo due. V F

f. La legge della gravitazione universale è stata proposta da Newton. V F

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Galassia

b. Pianeti terrestri

c. Pianeti gioviani

d. Eclissi

1. Sono i pianeti più vicini al Sole.

2. Sono i pianeti più lontani dal Sole.

3. Oscuramento parziale o totale della Luna o del Sole.

4. Raggruppamento di stelle, pianeti, gas e polveri stellari.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Che cosa afferma la prima legge di Keplero?

a. Il Sole è al centro dell’Universo.

b. Le orbite dei corpi celesti sono ellittiche.

B. Come si chiama il modello dell’Universo che ha il Sole al centro?

a. Modello geocentrico.

b. Modello eliocentrico.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• coordinate geografiche

• rotazione

• Sole

• sfera

come si individua un punto sulla sua superficie?

attraverso le

è una leggermente schiacciata ai Poli

che forma ha?

TERRA

2. Vero o falso?

a. La vera forma della Terra è la sfera.

b. Il reticolato geografico è formato da meridiani e paralleli.

Test interattivi

movimento di rivoluzione intorno al

quali movimenti compie?

movimento di intorno al suo asse

F

F

c. L’asse terrestre è la retta che passa per i Poli. V F

d. Il crepuscolo è il passaggio dalla notte al dì.

e. La Terra impiega 24 ore per compiere una rotazione completa attorno al proprio asse.

f. L’inclinazione dei raggi solari cambia nel corso dell’anno.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Reticolato geografico

b. Equatore

c. Giorno

d. Orbita

F

F

F

1. Tempo necessario per una rotazione completa.

2. Parallello maggiore.

3. Traiettoria di rivoluzione della Terra.

4. Sistema di riferimento usato per individuare la posizione di un punto sulla Terra.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Qual è il solido che rappresenta meglio la forma della Terra?

a. L’ellissoide.

b. Il geoide.

B. Da che cosa dipende l’alternarsi delle stagioni?

a. Dalla rotazione terrestre.

b. Dalla rivoluzione terrestre.

LA

LA CELLULA NERVOSA

Quali sono le funzioni del sistema nervoso?

Il sistema nervoso controlla, regola e integra le diverse funzioni dell’organismo. Riceve gli stimoli dall’interno e dall’esterno del corpo ed elabora una risposta. Inoltre permette il ragionamento e l’apprendimento.

Che cos’è uno stimolo?

Il nostro organismo è in grado di avvertire i cambiamenti che avvengono sia nel suo interno sia nell’ambiente esterno. Questi cambiamenti sono chiamati stimoli. La reazione dell’organismo a questi cambiamenti è detta risposta

Da quali parti è composto il sistema nervoso?

Il sistema nervoso si divide in sistema nervoso centrale, che è formato da encefalo e midollo spinale, e sistema nervoso periferico, che è formato dai nervi.

Qual è l’unità funzionale del sistema nervoso?

L’unità funzionale del sistema nervoso è il neurone

Come è fatto un neurone?

Un neurone è costituito dal corpo cellulare che contiene il nucleo e da cui si dipartono due tipi di prolungamenti: i dendriti, più corti, e l’assone, più lungo, rivestito dalla guaina mielinica. La guaina mielinica non ricopre completamente tutto l’assone, ma in alcuni punti chiamati nodi di Ranvier l’assone resta scoperto.

L’impulso nervoso

nervi

midollo spinale encefalo

dendrite corpo cellulare nucleo

assone sinapsi

Quali sono le caratteristiche del neurone?

Il neurone ha il compito di trasmettere le informazioni sotto forma di impulsi elettrici da un neurone all’altro, fino all’organo a cui sono destinati.

Come avviene il passaggio dell’impulso?

Il passaggio dell’impulso avviene tra l’assone di un neurone e il dendrite di un altro neurone in una particolare zona di collegamento, detta sinapsi, in cui l’assone di un neurone e i dendriti di un altro sono molto vicini ma non a contatto.

I nodi di Ranvier rendono più veloce la comunicazione.

Come funziona la sinapsi?

Quando arriva un impulso elettrico si crea uno squilibrio di ioni Na+ e K+ tra l’interno e l’esterno della membrana del neurone. Questo squilibrio si chiama potenziale d’azione Il potenziale d’azione si trasmette come un’onda lungo l’assone fino alla sinapsi. Qui l’impulso elettrico provoca la liberazione di sostanze chimiche che attraversano lo spazio sinaptico. Queste sostanze chimiche sono i neurotrasmettitori.

vescicola con neurotrasmettitore

neurone presinaptico

spazio sinaptico sinapsi sinapsi assone

neurotrasmettitore

recettori

Quali tipi di neuroni esistono?

In base alla forma, alle dimensioni e alle funzioni che svolgono, i neuroni si distinguono in:

 sensoriali: sono i neuroni che ricevono gli stimoli dall’ambiente esterno e dall’ambiente interno e li inviano al cervello o al midollo spinale;

 motori : sono i neuroni che inviano una risposta agli organi effettori;

 associativi: sono i neuroni che mettono in collegamento i neuroni motori con i neuroni sensoriali.

COMPETENZE

Inserisci i termini corretti nelle didascalie che descrivono la risposta del sistema nervoso a uno stimolo.

1. Un neurone invia lo stimolo al sistema nervoso.

dendrite di un neurone adiacente

neurone postsinaptico

2. Un neurone trasmette lo stimolo che ha ricevuto a un neurone

3. Il neurone invia la risposta al muscolo della gamba che si contrae.

IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE

Quali sono le funzioni del sistema nervoso centrale?

Il sistema nervoso centrale ha la funzione di interpretare i segnali in arrivo, di coordinarli e di fornire risposte.

Da quali parti è composto?

Il sistema nervoso centrale comprende l’encefalo e il midollo spinale.

L’encefalo è protetto dalle ossa del cranio, il midollo spinale è protetto dalle vertebre.

Sia l’encefalo sia il midollo spinale sono rivestiti dalle meningi.

Che cosa sono le meningi?

Le meningi sono tre membrane sovrapposte:

 la pia madre è la membrana più interna, è ricca di capillari sanguigni e ha la funzione di nutrire le cellule nervose;

 l’aracnoide è la membrana intermedia e delimita lo spazio in cui è contenuto il liquido cefalorachidiano;

 la dura madre è la membrana più esterna.

Qual è la struttura

dell’encefalo?

L’encefalo è contenuto nel cranio ed è costituito dal cervello, dal cervelletto e dal midollo allungato

Come è fatto il cervello?

midollo allungato

midollo spinale

Il cervello è diviso in due emisferi: l’emisfero cerebrale destro e l’emisfero cerebrale sinistro. La parte più esterna degli emisferi è la corteccia cerebrale; è formata dai corpi cellulari dei neuroni ed è chiamata sostanza grigia

All’interno degli emisferi si trovano il talamo e l’ipotalamo che regolano diverse funzioni dell’organismo e mettono in comunicazione il sistema nervoso con il sistema endocrino

Il cervello

cervello

cervelletto

Dove si trovano il cervelletto e il midollo allungato?

Il cervelletto si trova sotto il cervello nella parte posteriore del cranio. Il midollo allungato si trova nella parte centrale dell’encefalo e si collega con il midollo spinale.

Quali sono le loro funzioni?

Il cervelletto coordina l’attività muscolare e controlla l’equilibrio del corpo. Il midollo allungato regola e controlla le funzioni involontarie dell’organismo, come la respirazione.

Qual è la funzione del midollo spinale?

Il midollo spinale riceve gli stimoli e invia la risposta agli organi effettori.

Nel midollo spinale ha luogo la risposta nervosa più semplice a uno stimolo esterno, l’arco riflesso Nell’arco riflesso la risposta allo stimolo è inviata direttamente dal midollo spinale senza coinvolgere l’encefalo.

vertebra sostanza grigia sostanza bianca ner vo spinale

OBIETTIVO COMPETENZE

Rita Levi Montalcini è stata una scienziata italiana che ha ricevuto il premio Nobel per i suoi studi.

Ricerca notizie su di lei e spiega in quali ambiti si è svolto il suo lavoro.

3

IL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO

Quali sono le funzioni del sistema nervoso periferico?

Il sistema nervoso periferico collega il sistema nervoso centrale con tutte le parti dell’organismo attraverso i nervi.

Che cosa sono i nervi?

I nervi sono fasci di assoni avvolti da tessuto connettivo.

I nervi sono suddivisi in:

 nervi sensitivi che trasmettono gli impulsi nervosi dagli organi di senso al sistema nervoso centrale;

 nervi motori che trasmettono gli impulsi dal sistema nervoso centrale ai muscoli o alle ghiandole;

 nervi misti che svolgono entrambe le funzioni precedenti.

Che cos’è il sistema nervoso volontario?

È la porzione del sistema nervoso periferico che controlla l’azione dei muscoli volontari.

È formato da 12 paia di nervi cranici e 31 paia di nervi spinali. I nervi cranici partono dall’encefalo e possono essere sia nervi sensitivi che nervi motori, mentre i nervi spinali sono tutti nervi misti e partono dal midollo spinale.

Che cos’è il sistema nervoso autonomo?

Il sistema nervoso autonomo regola e controlla tutte le azioni che non dipendono dalla nostra volontà, come ad esempio la respirazione, il battito cardiaco, la digestione e l’escrezione. Per la maggior parte è formato da nervi motori che innervano la muscolatura liscia degli organi interni.

Come è suddiviso il sistema nervoso autonomo?

È suddiviso in due parti con funzioni opposte: il sistema nervoso simpatico e il sistema nervoso parasimpatico

Quali sono le loro funzioni?

Il sistema nervoso simpatico prepara gli organi ad affrontare azioni veloci, che hanno bisogno di una grande quantità di energia.

Il sistema nervoso parasimpatico rallenta l’attività degli organi e riporta l’organismo a uno stato di riposo.

nervi cranici nervi spinali nervi simpatici nervi parasimpatici

OBIETTIVO COMPETENZE

Pensa a una situazione in cui hai avuto molta paura.

1. Come si è modificata l’attività del tuo organismo?

2. Che cosa è successo quando il pericolo è passato?

La struttura del nervo

4

IL SISTEMA ENDOCRINO

Quale funzione ha il sistema endocrino?

Il sistema endocrino regola e controlla processi a lunga scadenza. Collabora con il sistema nervoso per alcune importanti funzioni dell’organismo.

Da che cosa è formato?

È formato da ghiandole endocrine che producono gli ormoni e li liberano in una fitta rete di capillari.

cellule ghiandolari cellule ghiandolari

Il sistema ipotalamo-ipofisi

Che cosa sono gli ormoni?

Gli ormoni sono sostanze chimiche che raggiungono le cellule di un organo specifico, detto organo bersaglio, attraverso la circolazione sanguigna.

Da che cosa sono controllate le ghiandole endocrine?

L’ipotalamo regola le funzioni di una piccola ghiandola endocrina, l’ipofisi, che si trova alla base del cervello.

Che cosa fa l’ipofisi?

L’ipofisi produce ormoni che controllano il funzionamento delle altre ghiandole endocrine come la tiroide, il timo, l’epifisi, le ghiandole surrenali, il pancreas, le ovaie e i testicoli. Anche l’ipofisi è una ghiandola endocrina perché secerne l’ormone della crescita che favorisce l’accrescimento, la vasopressina e l’ossitocina.

OBIETTIVO COMPETENZE

Nell’infanzia il ritmo della crescita è regolato dal timo, che lascia il suo compito all’ipofisi a partire dai 12-13 anni di età.

1. Che cosa succede se l’ipofisi funziona troppo o troppo poco?

2. Ricerca in rete altezze da Guinness dei primati.

cellula bersaglio con recettore vaso sanguigno ormoni

UOMO

DONNA

epifisi

timo

tiroide

ovaie

pancreas

ghiandole surrenali

testicoli

ipofisi

lezione 1

IL TATTO, IL GUSTO E L’OLFATTO

Come vengono recepiti gli stimoli?

Gli stimoli vengono recepiti dal sistema nervoso per mezzo dei recettori. I recettori sono terminazioni nervose o cellule specializzate che raccolgono gli stimoli fisici e chimici e li trasformano in impulsi elettrici che viaggiano attraverso i nervi.

Dove si trovano i recettori?

I recettori sensoriali

I recettori possono formare gli organi di senso come l’orecchio e l’occhio, oppure possono essere distribuiti in organi che svolgono anche altre funzioni, come il naso, la pelle e la lingua.

Quali tipi di recettori esistono?

A seconda del tipo di stimoli cui sono sensibili, i recettori si distinguono in:

 chemiorecettori, sensibili alle sostanze chimiche;

 fotorecettori, sensibili alla luce;

 termorecettori, sensibili alla temperatura;

 meccanorecettori, sensibili alla pressione e al dolore.

meccanorecettori

fotorecettori

chemiorecettori

termorecettori

Che cosa sono il tatto, il gusto e l’olfatto?

Il tatto è il senso che ci permette di percepire la pressione, il caldo e il freddo, e ha sede nella pelle

Il gusto è il senso che ci permette di percepire i sapori del cibo che mangiamo e ha sede nella lingua

L’olfatto è il senso che ci permette di sentire gli odori e ha sede nella mucosa del naso.

Il senso del gusto e il senso dell’olfatto sono collegati tra loro.

Che cosa sono le papille gustative?

Le papille gustative sono i chemiorecettori che si trovano sulla lingua. Sono cellule dotate di ciglia; quando le ciglia vengono a contatto con le sostanze presenti nel cibo si generano degli impulsi elettrici che arrivano alla corteccia cerebrale e ci fanno percepire i sapori.

Le papille gustative riconoscono cinque sapori diversi: dolce, acido, salato, amaro e umami

Come sentiamo gli odori?

I chemiorecettori dell’olfatto sono cellule dalla forma allungata e provviste di ciglia. La cavità nasale è ricoperta da muco che scioglie le sostanze presenti nell’aria, perché i chemiorecettori dell’olfatto possono riconoscere le sostanze volatili solo quando sono in soluzione. I recettori olfattivi inviano impulsi elettrici che arrivano al cervello tramite il nervo olfattivo e ci fanno percepire gli odori.

olfattivo

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quale senso è meno efficiente quando ci viene il raffreddore?

2. Come funzionano i recettori del senso del gusto e dell’olfatto?

3. Questi due sensi lavorano insieme o separatamente?

LA VISTA lezione 2

Qual è l’organo della vista?

L’organo di senso della vista è l’occhio. L’occhio è un organo sensibile agli stimoli luminosi perché possiede i fotorecettori.

Dove si trovano gli occhi?

Gli occhi hanno forma sferica e si trovano in due cavità del cranio chiamate orbite

Quali sono le strutture che proteggono gli occhi?

Gli occhi sono protetti da organi accessori: le palpebre, le ghiandole lacrimali, le ciglia e le sopracciglia.

Le palpebre sono due sottili pieghe di pelle che proteggono l’occhio dalla luce eccessiva e dalla polvere.

Qual è la struttura interna dell’occhio?

sopracciglia

ciglia

palpebre ghiandole lacriminali

L’occhio è costituito da tre membrane sovrapposte: la sclerotica, la coroide e la retina

Come è fatta la sclerotica?

La sclerotica è una membrana bianca alla quale sono collegati i muscoli che muovono l’occhio. La parte anteriore della sclerotica è trasparente per lasciare entrare la luce e si chiama cornea.

Come è fatta la coroide?

La coroide è posizionata dopo la sclerotica verso l’interno dell’occhio ed è rivestita da vasi sanguigni. Sotto la cornea, la coroide forma un piccolo disco colorato, l’iride, al centro del quale si trova un foro, la pupilla, che permette alla luce di entrare nell’occhio. L’iride è ciò che determina il colore dei nostri occhi.

Come è fatta la retina?

La retina è la membrana più interna dell’occhio. È formata da diversi tipi di cellule ma quelle più importanti sono i fotorecettori. I fotorecettori si dividono in coni, che sono sensibili alla visione dei colori, e in bastoncelli, che sono sensibili alla quantità di luce.

Il punto in cui i coni e i bastoncelli sono più numerosi è la fovea.

Che cos’è il cristallino?

Dietro l’iride e la pupilla c’è il cristallino, un corpo elastico e trasparente che funziona come se fosse una lente.

Tra il cristallino e la cornea c’è un liquido trasparente che si chiama umor acqueo;, invece nella cavità dietro al cristallino c’è una sostanza gelatinosa che si chiama umor vitreo. La cornea, il cristallino, l’umor acqueo e l’umor vitreo formano il sistema ottico dell’occhio, che funziona come una lente convergente.

Come avviene la visione?

palpebra

sclerotica iride

pupilla

cornea

cristallino

muscolo ciliare

nervo ottico fovea retina coroide muscolo

umor vitreo umor acqueo vasi sanguigni

La luce che attraversa il sistema ottico forma sulla retina un’immagine capovolta e rimpicciolita. I coni e i bastoncelli inviano un impulso al nervo ottico che lo trasmette al cervello. Nel cervello le immagini che arrivano da entrambi gli occhi vengono sovrapposte, rielaborate e capovolte permettendo la visione stereoscopica.

OBIETTIVO COMPETENZE

Inserisci i numeri corretti in corrispondenza delle didascalie.

Cervello

Oggetto reale

Immagine interpretata dal cervello

Occhio

Immagine capovolta e rimpicciolita

3

L’UDITO E L’EQUILIBRIO

A che cosa serve l’orecchio?

Nell’orecchio ha sede il senso dell’udito

Come è fatto?

È diviso in orecchio esterno, orecchio medio e orecchio interno.

Qual è la struttura dell’orecchio esterno?

Equilibrio e coordinazione

L’orecchio esterno è formato dal padiglione auricolare, dal condotto uditivo e dal timpano. La funzione del padiglione auricolare è raccogliere i suoni e incanalarli nel condotto uditivo verso il timpano.

Qual è la struttura dell’orecchio medio?

L’orecchio medio contiene una catena di tre ossicini (il martello, l’incudine e la staffa) ed è collegato con la faringe attraverso la tromba di Eustachio

I tre ossicini hanno la funzione di amplificare le vibrazioni del timpano.

Qual è la struttura dell’orecchio interno?

Nell’orecchio interno si trova la chiocciola che contiene i recettori uditivi che formano l’organo del Corti, il vero organo uditivo.

I recettori uditivi sono cellule dotate di ciglia i cui prolungamenti formano il nervo acustico, che collega l’orecchio con il cervello.

Nell’orecchio interno sono presenti due vescicole che contengono il liquido endolinfa

ORECCHIO ESTERNO

condotto uditivo

ORECCHIO INTERNO

ORECCHIO MEDIO

padiglione auricolare timpano

fibre nervose

finestra ovale

chiocciola (coclea) canali semicircolari

staffa tromba di Eustachio

martello incudine

Qual è il percorso dell’onda sonora?

Quando un’onda sonora arriva al padiglione auricolare, il timpano inizia a vibrare e trasmette le vibrazioni agli ossicini dell’orecchio medio. Le vibrazioni degli ossicini si trasmettono all’endolinfa dell’orecchio interno che stimola le ciglia dei recettori uditivi e si generano impulsi elettrici. Il nervo acustico trasmette gli impulsi al cervello e noi riceviamo una sensazione sonora.

onde sonore

Che cos’è l’organo dell’equilibrio?

nervo acustico area uditiva

L’organo dell’equilibrio si trova nell’orecchio interno. La sua funzione è informare continuamente il cervello della posizione del nostro corpo.

Come è formato?

È formato dalle strutture che contengono l’endolinfa e da tre canali semicircolari che contengono le cellule sensoriali. Le cellule sensoriali sono immerse in un liquido gelatinoso che contiene anche piccoli cristalli di carbonato di calcio, gli otoliti

Come facciamo a mantenere l’equilibrio?

COMPETENZE

Quando ci muoviamo, l’endolinfa dei canali semicircolari si sposta, provoca il movimento degli otoliti e stimola le cellule sensoriali. Lo stimolo è trasformato in impulso nervoso e attraverso il nervo vestibolare arriva al cervelletto, la parte dell’encefalo che controlla l’equilibrio.

Quando scendi da una giostra che si muove ruotando su se stessa o arrivi al porto dopo una traversata con il mare mosso, fai fatica a mantenere l’equilibrio e ti muovi con una andatura barcollante. Sai spiegare perché?

LA RIPRODUZIONE UMANA lezione 1

Come si riproducono gli essere umani?

Nella nostra specie la riproduzione è sessuata.

Che cosa sono i gameti?

I gameti sono le cellule che permettono la riproduzione. La cellula uovo è il gamete femminile, lo spermatozoo è il gamete maschile.

Che cos’è la fecondazione?

La fecondazione è l’unione dei due gameti. La fecondazione dà origine allo zigote, la prima cellula di un essere umano.

Come sono fatti i gameti?

Lo spermatozoo è una cellula molto piccola, formata da una testa contenente il nucleo, un collo e una coda che serve allo spermatozoo per muoversi in un ambiente liquido.

La cellula uovo è molto più grande dello spermatozoo, ha forma sferica ed è racchiusa in un rivestimento di proteine.

nucleo

Che tipo di cellule sono i gameti?

Gli spermatozoi e le cellule uovo sono le uniche cellule aploidi del nostro organismo, cioè hanno solo 23 cromosomi. Tutte le altre cellule del corpo sono diploidi perché hanno 46 cromosomi.

Con la fecondazione si uniscono i 23 cromosomi materni con i 23 cromosomi paterni e si forma lo zigote con 46 cromosomi.

cellula uovo (aploide)

rivestimento proteico

cromosoma omologo materno

zigote (diploide)

spermatozoo (aploide)

cromosoma omologo paterno

Con quale processo si formano le cellule aploidi?

Si formano attraverso il processo di meiosi La meiosi è il processo con il quale un organismo produce cellule sessuali aploidi attraverso due divisioni cellulari successive.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono le differenze tra i gameti?

2. Quali sono le cellule aploidi dell’organismo?

3. Quali sono le cellule diploidi dell’organismo?

L’APPARATO RIPRODUTTORE MASCHILE lezione 2

Qual è la funzione dell’apparato riproduttore maschile?

L’apparato riproduttore maschile ha la funzione di produrre gli spermatozoi e di fare in modo che essi raggiungano l’apparato riproduttore femminile.

Come è fatto?

È formato da organi che sono in parte esterni al corpo e in parte all’interno del corpo.

Gli organi esterni sono i testicoli e il pene; gli organi interni sono le vescicole seminali, la prostata e i dotti eiaculatori.

Che cosa sono i testicoli?

I testicoli sono costituiti dai tubuli seminiferi dove si formano gli spermatozoi . Sono contenuti in un “sacchetto” cutaneo chiamato scroto . I testicoli producono anche gli ormoni sessuali maschili .

L’incontro di uno spermatozoo e di una cellula

Che cos’è il pene?

Il pene è l’organo che permette di deporre gli spermatozoi nell’apparato riproduttore femminile. Sulla parte anteriore sbocca l’uretra dell’apparato escretore che è in comune con l’apparato riproduttore.

A che cosa servono gli organi interni?

Le vescicole seminali e la prostata sono ghiandole che producono il liquido seminale che ha la funzione di nutrire, proteggere e trasportare gli spermatozoi.

I dotti eiaculatori collegano le vescicole seminali con l’uretra attraverso la quale gli spermatozoi raggiungono l’esterno.

Quando inizia la produzione degli spermatozoi?

La produzione degli spermatozoi inizia con la pubertà e continua per tutta la vita anche se con una ridotta produzione di spermatozoi rispetto all’età giovanile.

1. Secondo te che cosa mostra questa immagine?

2. Che cosa si verificherà dopo?

lezione 3

L’APPARATO RIPRODUTTORE FEMMINILE

Qual è la funzione dell’apparato riproduttore femminile?

L’apparato riproduttore femminile ha la funzione di produrre le cellule uovo, accogliere gli spermatozoi, proteggere e nutrire lo zigote.

Da quali parti è formato?

La maggior parte degli organi dell’apparato riproduttore femminile sono interni. È formato dalle ovaie, dalle tube di Falloppio, dall’utero e dalla vagina.

Qual è la funzione delle ovaie?

Le ovaie sono due ghiandole situate nell’addome. Ogni ovaia è formata da numerosi follicoli, in ognuno dei quali matura una cellula uovo. Le ovaie producono anche gli ormoni sessuali femminili. Al momento della nascita la femmina possiede moltissime cellule uovo immature, chiamate oociti. Durante la pubertà, una volta al mese una cellula uovo matura e viene espulsa dal follicolo attraverso l’ovulazione.

Qual è la funzione degli altri organi?

Le tube di Falloppio collegano ciascuna ovaia con l’utero e hanno il compito di raccogliere la cellula uovo matura e spingerla verso l’utero. L’utero è un organo muscolare cavo che ospita il feto durante la gravidanza. La parte inferiore dell’utero comunica con la vagina, un canale muscolare che si dilata durante l’accoppiamento.

Che cos’è il ciclo ovarico?

Il ciclo ovario è l’insieme dei processi che permettono alla cellula uovo di maturare. Si ripete ogni 28 giorni circa ed è regolato da alcuni ormoni come gli estrogeni, il progesterone, l’ormone follicolostimolante (FSH) e l’ormone luteinizzante (LH).

Quali sono le fasi che lo costituiscono?

Il ciclo ovarico è diviso in tre fasi. Durante queste fasi, la cellula uovo matura, viene espulsa dal follicolo e la parete dell’utero sotto l’azione degli ormoni inizia a prepararsi per accogliere una cellula uovo fecondata.

Che cosa succede se la cellula uovo è fecondata?

Inizia la gravidanza che dura circa 9 mesi.

Che cosa succede se la cellula uovo non è fecondata?

Se non viene fecondata, la mucosa dell’utero si sfalda, i capillari si rompono e tutto il materiale viene espulso con la mestruazione.

Quando la femmina smette di produrre cellule uovo mature?

Il ciclo ovarico si interrompe intorno ai 50 anni e la donna entra in menopausa, cioè non è più fertile.

OBIETTIVO COMPETENZE

Il papilloma virus (HPV, Human Papilloma Virus) appartiene a una famiglia di agenti virali molto diffusa. Se colpisce la mucosa dell’utero può causare il cancro.

1. Quali sono i comportamenti da mettere in atto per prevenire l’infezione?

2. La vaccinazione può essere uno strumento per prevenire la malattia?

3. Esistono altri strumenti per la diagnosi precoce di questo tumore?

tuba di Falloppio

utero

ovaia

collo dell’utero

DALLA FECONDAZIONE ALLA NASCITA

Che cosa succede se la cellula uovo è fecondata?

Quando la testa dello spermatozoo riesce a rompere la membrana della cellula uovo, penetra all’interno della cellula uovo e i nuclei aploidi delle due cellule si fondono. È avvenuta la fecondazione e si forma la prima cellula diploide di un nuovo organismo.

Che cosa succede dopo la fecondazione?

Inizia la gravidanza. Lo zigote inizia a dividersi attraverso il processo di segmentazione. Tutte le cellule restano le une vicine alle altre a formare una microscopica sfera, la morula, che si trasforma poi in una sfera cava, la blastula.

Che cos’è l’annidamento?

Una settimana dopo la fecondazione, la blastula si annida nelle pareti dell’utero e dalla blastula si originano l’embrione e le membrane destinate a proteggerlo e a nutrirlo.

giorno 0

OVULAZIONE

giorno 3-4

giorno 2-3

giorno 2

giorno 5 giorno 6

Le fasi dello sviluppo embrionale

Che cos’è la placenta?

La placenta è un tessuto spugnoso che nutre l’embrione.

Tramite il cordone ombelicale, l’embrione è collegato alla madre e riceve nutrimento e ossigeno ed elimina le sostanze di rifiuto.

Che cos’è il liquido amniotico?

L’embrione è contenuto in una specie di sacco riempito di liquido amniotico, che ha il compito di proteggere l’embrione dalla disidratazione e dagli urti.

Quando l’embrione diventa feto?

Verso la fine del secondo mese l’embrione inizia ad assumere un aspetto simile a quello di un bambino in miniatura. A partire dal terzo mese aumenta le sue dimensioni e prende il nome di feto

giorno 1

giorno 8-10 spermatozoo

Quando termina la gravidanza?

Al termine del nono mese di gravidanza entrano in gioco alcuni ormoni che innescano il travaglio, la fase del parto in cui il collo dell’utero si dilata per permettere la nascita del bambino.

Osserva la figura fianco e rispondi alle domande.

1. Dove avviene la fecondazione?

2. Dopo quanti giorni si forma la morula?

GLI ESSENZIALI

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• centrale

• endocrino

• neurotrasmettitori

• risposte

• stimoli

come trasmette le informazioni?

attraverso impulsi elettrici e

2. Vero o falso?

interpreta gli

in arrivo ed elabora

a che cosa serve?

IL SISTEMA NERVOSO

a quale sistema

è collegato?

al sistema

a. Il sistema nervoso periferico è formato dall’encefalo e dai nervi.

b. L’unità fondamentale del sistema nervoso è il neurone.

c. I nervi motori collegano il cervello con gli organi di senso.

d. Le ghiandole endocrine riversano i loro prodotti all’esterno del corpo.

e. L’encefalo è protetto dalle meningi.

f. Il cervelletto controlla le attività volontarie dell’organismo.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Martello

b. Papille gustative

c. Cristallino

d. Coni

come è fatto?

dal sistema nervoso e dal sistema nervoso periferico

1. Organo dell’occhio che funziona come lente.

2. Fotorecettori sensibili ai colori.

3. Cellule sensoriali della lingua.

4. Ossicino dell’orecchio medio.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Quali recettori formano l’organo del Corti?

a. I recettori del gusto.

b. I recettori dell’udito.

B. Qual è il foro che permette l’ingresso della luce nell’occhio?

a. La pupilla.

b. La cornea.

1. Completa la mappa con i termini corretti.

• fecondazione

• parto

• riproduttore

• sessuata

• spermatozoo

• uovo

quali sono le fasi principali?

RIPRODUZIONE

quali organi la permettono?

la , la segmentazione, l’annidamento e il l’apparato maschile e femminile

2. Vero o falso?

la cellula e lo quali sono le cellule che la permettono? di che tipo è quella umana?

a. Gli spermatozoi sono i gameti maschili.

b. La cellula uovo contiene 23 cromosomi.

c. L’utero è un organo dell’apparato riproduttore femminile.

d. Una gravidanza dura circa 9 settimane.

e. Gli spermatozoi si formano nei testicoli.

f. Con la fecondazione si forma il feto.

3. Collega il termine con la definizione corretta.

a. Morula

b. Ovaie

c. Cordone ombelicale

d. Prostata

V F

V F

V F

V F

V F

V F

1. Organo di collegamento tra madre e feto.

2. Ghiandola dell’apparato riproduttore maschile.

3. Organi che producono le cellule uovo.

4. Struttura cellulare sferica che si origina dalla segmentazione.

4. Scegli la soluzione corretta.

A. Con che cosa comunica la parte inferiore dell’utero?

a. Con i follicoli.

b. Con la vagina.

B. Che cos’è la meiosi?

a. Il processo con cui si formano i gameti.

b. Il processo attraverso cui si duplicano i gameti.

LA TEORIA DELL’EVOLUZIONE lezione 1

Che cosa sono le teorie del creazionismo e del fissismo?

Fino al XVIII secolo i filosofi e i naturalisti credevano nella teoria del creazionismo e nella teoria del fissismo: esse affermavano che le specie viventi sono state create da Dio e nel tempo sono rimaste sempre uguali.

Chi è stato il primo scienziato a sostenere che gli organismi si modificano nel tempo?

È stato il naturalista Lamarck. Secondo la sua teoria gli organismi si modificano per adattarsi all’ambiente. Il continuo uso di un organo lo rinforza mentre il non uso lo indebolisce fino a farlo scomparire. Secondo Lamarck questi cambiamenti che avvengono negli organismi si trasmettono dai genitori ai figli.

Quale scienziato ha elaborato la teoria dell’evoluzione?

La teoria dell’evoluzione per selezione naturale è stata enunciata da Charles Darwin nel 1859, dopo aver analizzato i dati raccolti durante il suo lungo viaggio attorno al mondo.

Quali sono i punti principali della teoria dell’evoluzione?

I punti principali sono cinque.

1. Gli organismi di una popolazione tendono a generare molti figli, ma il numero di individui di una popolazione non supera mai un certo limite.

2. Il meccanismo che limita la crescita di una popolazione è la lotta per l’esistenza, per il cibo, per lo spazio e per le risorse.

3. Alla nascita ogni individuo presenta le caratteristiche tipiche della sua specie insieme ad altre caratteristiche che lo rendono diverso dagli altri.

4. L’ambiente opera una selezione naturale degli individui, cioè sceglie gli individui che hanno le caratteristiche più adatte a sfruttare le risorse e ad affrontare i cambiamenti dell’ambiente.

5. Tutte le specie si sono originate da un progenitore comune.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Osserva il disegno che illustra la teoria di Lamarck e spiega come, secondo Lamarck, le giraffe hanno allungato il collo.

2. Come potresti spiegare lo stesso fenomeno utilizzando la teoria dell’evoluzione?

cerca su

Il viaggio di Darwin

lezione 2

L’ORIGINE DELLE SPECIE

Quali prove a sostegno della teoria dell’evoluzione ha portato la paleontologia?

Lo studio dei fossili ha dimostrato che la vita si è evoluta gradualmente attraverso progressive modificazioni.

Quali prove a sostegno della teoria dell’evoluzione ha portato l’anatomia comparata?

L’anatomia comparata è una parte della biologia che studia gli organi omologhi tra specie diverse. Lo studio degli organi omologhi ha dimostrato che organi con un aspetto molto diverso hanno la stessa struttura ossea interna.

Quali prove a sostegno della teoria dell’evoluzione ha portato lo studio degli embrioni?

Lo studio dello sviluppo embrionale ha dimostrato che gli embrioni dei vertebrati, nelle prime fasi di vita, sono molto simili.

A quali conclusioni conducono le prove raccolte dalle diverse discipline scientifiche?

I fossili, la presenza di organi omologhi, lo studio dello sviluppo embrionale forniscono le prove che gli organismi hanno avuto un’origine comune e che nel tempo si sono modificati.

Che cos’è la teoria sintetica dell’evoluzione?

Che cos’è una specie in biologia?

Una specie è una popolazione di individui in grado di riprodursi e generare dei figli a loro volta in grado di riprodursi.

Come nasce una nuova specie?

La comparsa di una nuova specie è il risultato di processi di speciazione che durano milioni di anni e avvengono con meccanismi diversi.

Come agisce il meccanismo di speciazione per isolamento geografico?

Quando due popolazioni della stessa specie rimangono divise da una barriera fisica, come una catena montuosa o un braccio di mare, iniziano ad adattarsi ad ambienti diversi. Avviene un isolamento geografico, che provoca delle trasformazioni nelle due popolazioni fino a farle diventare due specie diverse.

La genetica e la biologia molecolare hanno scoperto che esistono somiglianze tra individui legate al loro DNA e alle loro proteine. Queste scoperte integrano le idee di Darwin e hanno permesso la nascita della teoria sintetica dell’evoluzione.

Osserva i disegni che mostrano il meccanismo di isolamento geografico. Spiega con le tue parole quali sono i fattori responsabili dell’isolamento geografico.

Fringuelli famosi

OBIETTIVO COMPETENZE

3

LA STORIA DELLA VITA

Quali sono le ipotesi formulate per spiegare la comparsa della vita?

Secondo molti scienziati le molecole organiche si sarebbero formate nel brodo primordiale, cioè nelle acque dei mari di circa 4 miliardi di anni fa e in particolari condizioni atmosferiche, come è stato dimostrato in un esperimento eseguito negli anni Cinquanta da Miller e Urey. Secondo altri le molecole organiche avrebbero raggiunto la Terra grazie alla caduta di meteoriti e frammenti di comete.

Quali sono state le prime forme di vita?

La vita sulla Terra è comparsa circa 3,8 miliardi di anni fa, sotto forma di organismi simili ai batteri che ancora oggi vivono negli ambienti più difficili della Terra. Le cellule procariote con il tempo si sono evolute in cellule eucariote, come sostiene la teoria dell’endosimbiosi.

Quali sono i principali eventi del

Precambriano?

Nel Precambriano si formano la crosta terrestre, l’atmosfera e le acque. Nei mari compaiono, 3,8 miliardi di anni fa, i primi microrganismi unicellulari. Intorno a 2,7 miliardi di anni fa compaiono i batteri capaci di compiere la fotosintesi, che arricchiscono di ossigeno l’atmosfera. Gli organismi unicellulari eucarioti compaiono circa 1 miliardo di anni fa. Circa 700 milioni di anni fa i mari si popolano dei primi organismi pluricellulari, simili alle meduse e alle spugne attuali.

CELLULA PROCARIOTE PRIMORDIALE

CELLULA EUCARIOTE PRIMORDIALE

La storia del pianeta Terra

batteri

batteri fotosintetici

Quali sono i principali eventi del Paleozoico?

Compaiono i primi animali con il guscio e, circa 500 milioni di anni fa, i pesci corazzati. Circa 400 milioni di anni fa i vegetali iniziano la conquista della terraferma.

Nel Carbonifero grandi foreste di felci ospitano molte specie di insetti e anfibi

Alla fine del Paleozoico si modificano la superficie della Terra e il clima: le conifere prendono il posto delle felci e gli anfibi si evolvono nei primi rettili.

Quali sono i principali eventi del Mesozoico?

Nei mari si sviluppano grandi barriere coralline. Il plancton, i molluschi e le ammoniti si diffondono nelle acque. Sulla terraferma compaiono le piante con fiori e i primi piccoli

mammiferi, ma sono i dinosauri a dominare le terre emerse. L’era si conclude con l’estinzione della maggior parte degli organismi a causa, probabilmente, della caduta di un enorme meteorite.

Quali sono i principali eventi del Cenozoico?

Dopo la scomparsa dei grandi rettili, uccelli e mammiferi ripopolano le terre emerse che si coprono di foreste di latifoglie.

I continenti prendono la forma che oggi conosciamo e si formano le grandi catene montuose. A partire da circa 20 milioni di anni fa il clima terrestre cambia per l’alternanza di fasi glaciali e fasi temperate.

Circa 2 milioni di anni fa ha inizio il Quaternario, il periodo attuale: compaiono le diverse specie del genere Homo tra cui l’Homo sapiens, la specie alla quale noi apparteniamo.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva le figure e scrivi sui puntini di ciascuna quale periodo della storia della Terra mostra.

ORIGINE ED EVOLUZIONE DELLA SPECIE UMANA

Come si classificano gli esseri umani e le grandi scimmie?

Esseri umani e grandi scimmie appartengono allo stesso ordine dei primati, ma a due famiglie diverse: gli ominidi, che comprendono solo la nostra specie, e le scimmie antropomorfe, che comprendono oranghi, gorilla, bonobo e scimpanzé.

Quali sono le caratteristiche delle grandi scimmie?

Non possiedono la coda, hanno mani capaci di afferrare e manipolare oggetti, occhi posti frontalmente in grado di fornire una visione tridimensionale; sono in grado di camminare sulle zampe posteriori; hanno un sistema nervoso molto sviluppato che permette loro di sviluppare forti relazioni sociali.

Quali sono stati i predecessori del genere Homo?

Sono stati gli ominidi del genere Australopithecus, che vissero nelle savane africane circa 4 milioni di anni fa. La stazione eretta e l’andatura bipede permettevano loro di esplorare il territorio per trovare i frutti e i semi e per avvistare i predatori; inoltre usavano gli arti anteriori per afferrare e manipolare oggetti. Questi adattamenti hanno favorito l’evoluzione del cervello, lo sviluppo del linguaggio, del comportamento sociale e dell’apprendimento.

Quando è comparso l’Homo habilis?

La comparsa dell’Homo habilis risale a circa 2,8 milioni di anni fa. Homo habilis aveva un cervello più grande degli australopitechi, era capace di costruire strumenti in pietra e si cibava anche di carne.

Quando è comparso l’Homo erectus?

La comparsa dell’Homo erectus risale a circa 1,5 milioni di anni fa. Viveva in caverne e capanne, si copriva con pelli di animali ed era capace di usare il fuoco. Dall’Africa si diffuse in Europa e in Asia per trovare nuovi territori di caccia.

Scheletro di australopiteco.

L’uomo di Neanderthal

Quali erano le caratteristiche dell’uomo di Neanderthal?

L’uomo di Neanderthal, diffuso nel periodo compreso tra 70 000 e 35 000 anni fa, era nomade e cacciatore, aveva acquisito una notevole tecnica nella lavorazione della pietra scheggiata, era capace di costruire palafitte e dava sepoltura ai morti

L’uomo di Neanderthal aveva la fronte bassa, grandi arcate sopraccigliari e mento sfuggente.

Quando si afferma la specie Homo sapiens?

Homo sapiens si afferma con l’improvvisa scomparsa dell’uomo di Neanderthal. Homo sapiens si insedia rapidamente in tutti i continenti e, circa 10 000 anni fa, abbandona la sua attività di raccoglitore e cacciatore e comincia a praticare l’agricoltura e l’allevamento degli animali.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. In quale continente ha avuto origine la nostra specie?

2. Quale dei nostri antenati ha imparato a usare il fuoco per riscaldarsi e per cucinare?

3. Quando è vissuto l’uomo di Neanderthal?

4. Quando l’uomo è diventato agricoltore e allevatore?

1

GLI ACIDI NUCLEICI: IL DNA

Di che cosa sono fatti i cromosomi e i geni?

Le molecole che formano i cromosomi e i geni sono un tipo di acido nucleico: l’acido desossiribonucleico, o DNA.

Che tipo di molecole sono gli acidi nucleici?

Com’è fatto il DNA?

Sono dei polimeri. I polimeri sono lunghe molecole formate dall’unione di molecole più piccole, chiamate nucleotidi

Il DNA è formato da due filamenti di nucleotidi. Ciascun nucleotide è composto da una molecola di zucchero desossiribosio, da una molecola di acido fosforico e da una delle 4 molecole chiamate basi azotate

I filamenti si avvolgono su se stessi e assumono l’aspetto di una elica

zucchero (desossiribosio)

base azotata acido fosforico nucleotide di DNA

Quali tipi di basi azotate sono contenute nel DNA?

Le basi azotate contenute nei nucleotidi che formano il DNA sono adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T).

doppia elica filamenti di nucleotidi

Quale funzione svolgono le basi azotate contenute nel DNA?

Le basi azotate sono complementari e si uniscono a due a due: l’adenina (A) si lega solo alla timina (T) mentre la citosina (C) si unisce solo alla guanina (G). Le basi azotate tengono uniti i due filamenti che formano il DNA.

Dove si trova il DNA?

La molecola di DNA è molto lunga e si trova nel nucleo delle cellule. Per essere contenuta in uno spazio così piccolo deve essere compattata dagli istoni, che sono proteine che formano pacchetti di DNA.

basi azotate complementari

DNA istoni

In che modo la cellula trasmette il proprio materiale genetico quando si riproduce?

Durante la riproduzione della cellula avviene la duplicazione del DNA. La molecola di DNA fa una copia di se stessa in modo da dare alle “cellule figlie” una copia completa del patrimonio genetico della “cellula madre”.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Trova la combinazione corretta di basi azotate.

A - T; G - C

A - G; C - G

A - C; G – T

2. Come si presenta la struttura del DNA?

3. Quali parti del nucleotide non cambiano?

LA SINTESI DELLE PROTEINE lezione 2

La sintesi delle proteine

Quali informazioni sono contenute in un gene?

Ogni gene contiene le informazioni necessarie per costruire una determinata proteina . Le proteine sono i “mattoni” delle nostre cellule e sono responsabili di tutte le caratteristiche di una persona.

In che modo i geni, che sono fatti di DNA, possono regolare la costruzione delle proteine, che sono fatte di amminoacidi?

Esiste una corrispondenza tra una tripletta, cioè 3 nucleotidi, e uno specifico amminoacido. Per i 20 tipi di amminoacidi che formano le proteine esistono 64 triplette diverse. La corrispondenza tra le triplette e gli amminoacidi è il codice genetico

Quali sono le caratteristiche del codice genetico?

Il codice genetico è ridondante: esistono più triplette che corrispondono a un singolo amminoacido.

Il codice genetico è universale: una stessa tripletta corrisponde allo stesso amminoacido in tutti gli organismi.

Dove si trova il materiale che forma le proteine?

Gli amminoacidi si trovano nel citoplasma delle cellule; le informazioni genetiche per unire gli amminoacidi si trovano nel nucleo.

In che modo l’informazione genetica passa dal nucleo al citoplasma?

La molecola che porta le informazioni per assemblare le proteine è un acido nucleico: l’RNA.

L’RNA ha una struttura simile al DNA ma è formato da un solo filamento, contiene lo zucchero ribosio e ha la base azotata uracile al posto della timina. AU basi azotate CG zucchero (ribosio)

base azotata acido fosforico

nucleotide di RNA

Quanti tipi di RNA esistono?

 RNA messaggero (mRNA) porta l’informazione genetica dal nucleo al citoplasma attraverso il processo della trascrizione.

UU U AAGG CC AU A

 RNA di trasferimento (tRNA) si trova nel citoplasma della cellula e trasporta gli amminoacidi sui ribosomi dove avviene processo di traduzione

 RNA ribosomiale è il costituente dei ribosomi e partecipa direttamente alla sintesi delle proteine.

Che cos’è la trascrizione?

sito di legame per l’mRNA

sito di legame per il tRNA

Poiché il DNA non può uscire dal nucleo, la trascrizione è il processo con cui le informazioni del DNA vengono trascritte sull’RNA messaggero.

Che cos’è la traduzione?

La traduzione è il processo con cui le informazioni contenute nell’RNA messaggero vengono tradotte in sequenze di amminoacidi.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Su quale corrispondenza si basa il codice genetico?

2. Quali funzioni svolgono i tre tipi di RNA?

3. Dove avviene il processo di trascrizione?

4. Dove avviene il processo di traduzione?

3

LE LEGGI DI MENDEL

Che cos’è la genetica?

La genetica è la scienza che studia la trasmissione dei caratteri ereditari. Gregor Mendel è stato il primo a fare studi di genetica.

Come ha realizzato le sue ricerche?

I meccanismi dell’ereditarietà

Mendel ha eseguito numerosi esperimenti incrociando differenti varietà di piante di pisello con caratteristiche ben definite. In questo modo è riuscito a comprendere come si trasmettono i caratteri ereditari.

Quali risultati ha ottenuto?

Mendel ha applicato il metodo scientifico e ha formulato tre leggi che regolano la trasmissione dei caratteri ereditari.

Che cos’è una linea pura?

Una pianta di pisello di linea pura è una pianta che presenta sempre gli stessi caratteri tutte le volte che si riproduce.

Che cos’è un ibrido?

Un ibrido è il risultato dell’incrocio di due linee pure differenti. Un ibrido presenta solo alcuni caratteri dei genitori.

Che cosa afferma la prima legge di Mendel?

La prima legge è chiamata legge della dominanza. Quando si incrociano individui che appartengono a due linee pure che differiscono per un solo carattere, negli individui di nuova generazione (F1) si manifesta solo uno dei due caratteri. Il carattere che si manifesta è chiamato carattere dominante, mentre il carattere che non compare è chiamato carattere recessivo.

Che cosa afferma la seconda legge di Mendel?

La seconda legge è chiamata legge della segregazione dei caratteri ereditari. Quando si incrociano individui F1, si ottengono individui della seconda generazione (F2) in cui i caratteri dominante e recessivo si manifestano secondo il rapporto costante 3 : 1 (si legge tre a uno).

Che cosa afferma la terza legge di Mendel?

La terza legge è chiamata legge dell’indipendenza dei caratteri I caratteri sono trasmessi da fattori indipendenti l’uno dall’altro e si manifestano nei figli in combinazioni diverse da quelle dei genitori.

OBIETTIVO COMPETENZE

Osserva i risultati dell’incrocio dei due individui della generazione F1

Indica con una crocetta i due caratteri dominanti. semi gialli semi rugosi

semi verdi semi lisci

Come si trasmettono i caratteri dominanti e i caratteri recessivi da una generazione all’altra?

fiore bianco

fiori viola

GENI E CROMOSOMI lezione 4

Che cosa sono i cromosomi?

I cromosomi sono filamenti di DNA che si trovano nel nucleo della cellula. Ogni specie ha un numero di cromosomi costante; la specie umana ha 46 cromosomi.

Che cosa sono i cromosomi omologhi?

I cromosomi omologhi sono cromosomi simili per forma e dimensione che si appaiano a due a due, e sono uno di origine materna e uno di origine paterna.

Che cosa contengono?

Le porzioni di DNA dove è contenuta l’informazione genetica sono i geni. Sui tratti corrispondenti di ogni coppia di cromosomi omologhi si trovano geni simili, chiamati alleli, che contengono le informazioni per lo stesso carattere.

liscio verde lungo

FORMA DEL SEME

COLORE DEL BACCELLO

LUNGHEZZA DELLO STELO

Come agiscono gli alleli?

rugoso giallo

corto

Gli alleli si combinano tra loro e determinano il genotipo, cioè l’insieme di tutti i geni di un individuo; l’insieme dei caratteri esteriori di un individuo determina il suo fenotipo.

Come possono essere gli alleli?

Un allele è dominante quando i suoi effetti mascherano gli effetti dell’allele corrispondente che, per questa ragione, viene chiamato recessivo. Gli alleli di uno stesso carattere vengono indicati con due lettere uguali dell’alfabeto: in maiuscolo se l’allele è dominante, in minuscolo se l’allele è recessivo.

Il quadrato di Punnett

Chi sono gli individui omozigoti?

Gli individui omozigoti hanno due alleli uguali per uno stesso carattere. Ad esempio, entrambi gli alleli possono portare l’informazione “seme giallo”.

Chi sono gli individui eterozigoti?

Gli individui eterozigoti hanno alleli diversi. Ad esempio, uno può portare l’informazione “seme giallo” e l’altro l’informazione “seme verde”.

In questo caso un allele sarà dominante e l’altro sarà recessivo.

individuo omozigote dominante

individuo eterozigote

individuo omozigote recessivo

A che cosa serve il quadrato di Punnett?

Il quadrato di Punnett è un diagramma che permette di determinare la probabilità con cui compariranno fenotipi e genotipi nei figli che nascono da un particolare incrocio.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Qual è il carattere dominante?

Con quale lettera è indicato?

2. Qual è il carattere recessivo?

Con quale lettera è indicato?

3. Come sono il genotipo e il fenotipo degli individui che vengono incrociati?

4. Come sono il genotipo e il fenotipo degli individui che si ottengono dall’incrocio?

LA GENETICA UMANA lezione 5

Come si rappresentano i cromosomi?

La rappresentazione ordinata dei cromosomi di un organismo è il cariotipo.

Come si presenta il cariotipo delle cellule della specie umana?

Nelle cellule somatiche, cioè quelle che formano i tessuti dell’organismo, il cariotipo è formato da 46 cromosomi organizzati in 23 coppie di cromosomi omologhi.

Come si presenta il cariotipo delle cellule riproduttive dell’essere umano?

Il cariotipo dei gameti, cioè le cellule riproduttive, è formato solo da 23 cromosomi, uno per ciascuna coppia di cromosomi omologhi. Il dimezzamento del numero dei cromosomi nei gameti avviene durante il processo di meiosi

Che cosa sono i cromosomi sessuali?

I cromosomi sessuali sono quelli che determinano il sesso di un individuo e sono l’unica coppia di cromosomi che è diversa nei maschi e nelle femmine. Nei maschi la coppia dei cromosomi è XY, nelle femmine è XX.

Come possono essere i caratteri genetici?

Un carattere controllato da una sola coppia di alleli si definisce carattere mendeliano. Un carattere poligenico è determinato da più geni.

I colori della pelle

cromosoma

cromosoma

Che cosa sono le mutazioni?

Le mutazioni sono cambiamenti del patrimonio genetico di un individuo che possono interessare i cromosomi o i geni. Le mutazioni possono colpire sia le cellule somatiche sia i gameti. Le mutazioni che colpiscono i gameti vengono trasmesse ai figli e provocano lo sviluppo di malattie genetiche

Quali sono le malattie genetiche più frequenti determinate dai cromosomi sessuali?

Sono il daltonismo, che riduce la capacità di distinguere i colori, e l’emofilia, che riduce la capacità del sangue di coagularsi. Queste malattie sono determinate da geni recessivi che si trovano sul cromosoma X, che viene indicato come X+.

Chi è portatore sano di una malattia?

Un individuo portatore sano ha un allele mutato ma non manifesta la malattia. Questa situazione si verifica nelle femmine quando l’allele mutato è recessivo. Quando l’allele mutato si trova sul cromosoma Y, si svilupperà di sicuro la malattia perché, nel maschio, manca l’allele corrispondente sul cromosoma X

OBIETTIVO COMPETENZE

Il daltonismo è una malattia dovuta a una mutazione provocata da un gene recessivo sul cromosoma X.

1. Quanti sono i figli maschi e le figlie femmine?

2. In quali figli non è presente il gene del daltonismo?

3. Quali sono i figli che manifestano la malattia nel fenotipo?

4. Perché le femmine sono portatrici sane del daltonismo?

LE BIOTECNOLOGIE

Che cosa sono le biotecnologie tradizionali?

Sono tecniche praticate fin dall’antichità da agricoltori e allevatori. Si basano sull’incrocio di animali e vegetali selezionati in base a caratteristiche utili e vantaggiose.

Quali sono stati i risultati delle tecniche delle biotecnologie tradizionali?

Contadini e allevatori, facendo incrociare tra loro animali e piante selezionati, hanno ottenuto nuove razze di animali da allevamento e nuove varietà di piante coltivate.

Che cosa sono le biotecnologie avanzate?

Sono tecniche che prevedono l’intervento diretto sul DNA degli organismi e per questo motivo sono chiamate anche tecniche di ingegneria genetica.

In che cosa consiste la tecnica del DNA ricombinante?

La tecnica del DNA ricombinante consiste nell’inserimento di un gene responsabile della produzione di una proteina specifica, ad esempio il gene che produce l’insulina umana, all’interno del DNA di un batterio. Il DNA ricombinante viene poi inserito in un altro batterio che si riproduce e dà origine a un gran numero di cellule che producono tutte quella specifica proteina.

cellula umana contenente il gene per l’insulina

i plasmidi ricombinanti sintetizzano l’insulina

cromosoma batterico

gene per l’insulina plasmide

estrazione e apertura del plasmide

inserimento nel plasmide del gene per l’insulina

plasmidi che contengono il gene per l’insulina

Che cosa sono gli OGM?

La sigla OGM significa “organismi geneticamente modificati”. Sono organismi che presentano caratteristiche nuove e diverse perché nel loro materiale genetico sono stati inseriti geni di altre specie.

Quali sono gli organismi OGM più diffusi?

Sono OGM molte piante per l’alimentazione umana, come soia, mais, pomodori e riso. Sono piante resistenti alla siccità, ai parassiti e a certi pesticidi. Possono essere coltivate in territori con condizioni ambientali difficili.

Riso tradizionale (a sinistra nella foto) a confronto con riso dorato arricchito di beta-carotene (a destra).

Che cos’è la tecnica della clonazione?

È una tecnica di ingegneria genetica che parte dalle cellule di un organismo adulto per ottenere dei cloni, cioè degli individui perfettamente identici all’organismo di partenza.

Che cosa sono le cellule staminali?

Sono cellule non ancora differenziate, presenti nelle prime fasi di vita di un organismo, che possono dare origine a diversi tipi di tessuto dell’organismo.

OBIETTIVO COMPETENZE

1. Quali sono le differenze tra le biotecnologie tradizionali e l’ingegneria genetica?

2. A che cosa servono i batteri nella tecnica del DNA ricombinante?

3. Quali sono le caratteristiche di un organismo OGM?

4. Che cos’è un clone?