Catalogo Linea Scientifica 2024 per i Licei by Mondadori Education

catalogo 2024 per i Licei

mondadorieducation.it/scientifica

Il Catalogo Linea scientifica per i Licei In questo catalogo sono riportati solo i codici ISBN con la configurazione di Tipo B (libro cartaceo + libro digitale + contenuti digitali integrativi). Per conoscere le altre configurazioni disponibili e i prezzi di tutte le configurazioni in vendita, consultare il catalogo online sul sito mondadorieducation.it/scientifica Richiedere un saggio Per richiedere una copia saggio e contattare un consulente editoriale, visitare la pagina mondadorieducation.it/agenzie Servizio clienti Per richieste relative a prodotti e servizi della casa editrice, consultare la pagina assistenza.hubscuola.it oppure scrivere un'email a servizioclienti.edu@mondadorieducation.it

Carissime professoresse, Carissimi professori, sono davvero lieto di presentarvi Scientifica, la linea editoriale della casa editrice Mondadori Education dedicata all’insegnamento delle discipline scientifiche nella scuola secondaria di secondo grado. Come avrete modo di osservare sfogliando il catalogo, si tratta di un progetto ampio e articolato, costruito intorno a proposte solide, innovative, didatticamente personalizzabili, accompagnate da strumenti e servizi che rappresentano un unicum nel panorama editoriale italiano. Scientifica si caratterizza per i seguenti elementi: •

è un progetto editoriale che mette al centro il docente, offrendo contenuti (manuali, Guide didattiche, Strumenti per la Didattica Digitale Integrata) e servizi (piattaforme tecnologiche, formazione) a 360 gradi;

•

i testi e i contenuti digitali integrativi sono curati da docenti ed esperti della disciplina, perché una didattica efficace nasce dalla scuola per la scuola;

•

è una proposta che intende sostenere e accompagnare l’innovazione, anche digitale, obiettivo non più rinviabile della scuola italiana;

•

poggia su collaborazioni e partnership prestigiose, come quelle con la Fondazione Umberto Veronesi (FUV), il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC), Federchimica e ICS Maugeri perché la qualità e l’aggiornamento dei contenuti sono il vero valore aggiunto all’insegnamento, nel campo scientifico in particolare. Nell’augurarvi un anno di buon lavoro, vi saluto cordialmente

Aaron Buttarelli Direttore Generale - Area editoriale Mondadori Education

INDICE Insegnare con il digitale HUB Scuola

p. 6

HUB Test

p. 8

Canale YouTube di HUB Scuola

p. 10

Lezioni Digitali

p. 11

GeoGebra

p. 12

Avogadro

p. 13

Scientifica

p. 14

Podcast d’Autore: ascoltando si impara!

p. 15

Orientamento STEM

p. 16

Studiare in lingua: CLIL for Science

p. 17

Fisica HUBBLE, A. Brognara

p. 22

HUBBLE, A. Brognara

p. 23

FENOMENI E IMMAGINI DELLA FISICA, A. Caforio, A. Ferilli

p. 34

LE RISPOSTE DELLA FISICA, A. Caforio, A. Ferilli

p. 36

1° biennio. Licei Scientifici

2° biennio e 5° anno. Licei Scientifici 1° biennio. Licei Scientifici

2° biennio e 5° anno. Licei Scientifici

FISICA LEZIONE PER LEZIONE, A. Caforio, A. Ferilli 2° biennio e 5° anno. Licei Umanistici

IMAGO, G. Mussi, L. Castagnetti 2° biennio e 5° anno. Licei Umanistici

NOVITÀ 2024

p. 38 p. 48

Scienze Naturali Le nostre partnership Fondazione Umberto Veronesi

p. 54

Federchimica

p. 55

Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici

p. 56

ICS Maugeri

p. 57

Biologia I THINK. BIOLOGIA IN EVOLUZIONE, M. Hoefnagels 1° e 2° biennio. Licei Scientifici, Classici, Linguistici e delle Scienze Umane

NOVITÀ 2024

BIOLOGIA. INDAGINE SULLA VITA - LINEA BLU, M. Hoefnagels

p. 60 p. 65

1° e 2° biennio. Licei Scientifici, LSOSA e Classici

Chimica CHIMICA AMBIENTE, REALTÀ, CITTADINANZA, F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

p. 70

CHIMICA AMBIENTE, REALTÀ, CITTADINANZA, F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

p. 71

CHIMICA PER NOI LINEA VERDE, F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

p. 72

1° biennio. Licei

2° biennio. Licei

1° e 2° biennio. Licei Umanistici

Biochimica CHEM & BIO, F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti 5° anno. Licei Scientifici, Opzione Scienze Applicate, Classici

NOVITÀ 2024

p. 76

BIOCHIMICA INDAGINE SULLA VITA - LINEA BLU, R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels

p. 80

BIOCHIMICA - LINEA BLU E BLU PLUS, F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

p. 81

I THINK. CHIMICA E BIOLOGIA IN EVOLUZIONE, R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels

p. 82

5° anno. Licei Scientifici, Opzione Scienze Applicate, Classici

4° e 5° anno. Licei Scientifici, Opzione Scienze Applicate, Classici

5° anno. Licei Linguistici, Licei delle Scienze umane, Licei Classici

NOVITÀ 2024

BIOCHIMICA CON SCIENZE DELLA TERRA - LINEA VERDE, F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti, M. Crippa, M. Fiorani

p. 85

5° anno. Licei Umanistici

Scienze della Terra SISTEMA TERRA, M. Crippa, M. Fiorani

p. 87

SISTEMA TERRA, M. Crippa, M. Fiorani

p. 88

IL LIBRO DELLA TERRA, M. Crippa, M. Fiorani, G. Zipoli

p. 89

1° biennio. Licei

2° biennio e 5° anno. Licei Quinquennio. Licei

Scienze naturali CONNESSIONI NATURALI, M. Crippa, M. Fiorani, D. Nepgen, M. Mantelli Quinquennio. Licei

SCIENZE NATURALI, M. Fiorani, D. Nepgen, M. Crippa, M. Mantelli, M. Rusconi Quinquennio. Licei

NOVITÀ 2024

p. 91 p. 94

INSEGNARE CON IL DIGITALE

mondadorieducation.it/scientifica

Insegnare con il digitale

Creare una verifica personalizzata A

Clicca sul pulsante verde "Crea test" in alto a destra dalla homepage di HUB Test.

Creare verifiche con HUB Test Con HUB Test puoi creare verifiche da assegnare alla classe, in modo semplice e immediato. È possibile: • sfruttare pacchetti di esercizi già pronti: - creando automaticamente una verifica di 20 domande partendo dalle risorse a disposizione, - scegliendo singoli esercizi tra quelli disponibili su un determinato argomento; • elaborare una verifica personalizzata creando esercizi da zero.

Puoi inserire il titolo della verifica, una descrizione e uno o più tag per trovarla più rapidamente in archivio. È possibile anche impostare un tempo massimo per svolgere il test oppure fare in modo che a ogni esecuzione i quesiti siano disposti in ordine casuale.

Potrai assegnare agli studenti della Classe Virtuale le verifiche create con HUB Test. Quando gli studenti completeranno l'attività sarà possibile controllare le risposte e valutare la verifica.

Inquadra il codice QR e scopri di più 8

Insegnare con il digitale

Tipologie di esercizio

Esempio: Quesiti a risposta multipla Per iniziare a compilare il tuo esercizio, scrivi la traccia nel campo "Quesito". Per aggiungere un elemento multimediale (immagine, audio, video) alla traccia, clicca sul pulsante a forma di interruttore accanto a "Media" e scegli un file dal tuo computer. Potrai anche specificare un testo o brano di riferimento.

In HUB Test trovi diverse tipologie di esercizi: •

quesiti a risposta multipla con una o più alternative corrette, da scegliere spuntando la casella, fino a un massimo di 10;

•

esercizi "Vero o Falso": fino a 10 quesiti Vero o Falso, o con alternative personalizzate (per esempio "Sì" o "No" al posto di "Vero" o "Falso");

•

esercizi di completamento e abbinamento: si dovrà digitare la risposta corretta per completare una frase. Sarà possibile preparare degli esercizi in cui è necessario scegliere la risposta corretta da un elenco di alternative visibili oppure un esercizio di abbinamento;

•

esercizi di raggruppamento nei quali la studentessa e lo studente dovranno trascinare ogni elemento nel raggruppamento corretto;

•

esercizi "Trova" per individuare all'interno di una frase o un testo i termini richiesti nella traccia cliccando sulle parole corrette;

•

domande a risposta aperta;

•

esercizi di ordinamento: ordinando più elementi sulla base dei criteri specificati nella traccia.

Successivamente inserisci le possibili risposte. Clicca su "Aggiungi Risposta" per inserire fino a 10 alternative. Spunta la casella "Risposta esatta" accanto alle risposte corrette.

Infine clicca sul pulsante "Prosegui" in basso a destra per terminare la compilazione dell'esercizio. Durante l'esecuzione della verifica, la studentessa e lo studente visualizzeranno l'esercizio in questo modo:

Insegnare con il digitale

Canale YouTube di HUB Scuola Perché i video sono una parte importante dell’attività di insegnamento? Per progettare specifici percorsi didattici, per motivare le studetesse e gli studenti all’apprendimento, per insegnare anche in modo dinamico trasmettendo la passione per il sapere e la conoscenza. I video sono utili in fase di studio? Le studentesse e gli studenti possono studiare in autonomia, ripassare agevolmente le lezioni e, perché no, imparare anche divertendosi con contenuti certificati e d’autore attraverso un canale di comunicazione più vicino al loro mondo. Vuoi essere informato, in tempo reale, del caricamento di un nuovo video nella playlist di tuo interesse? Ricordati di iscriverti al canale e impostare il tuo profilo personale: riceverai un avviso ogni volta che avremo caricato un nuovo contributo video.

Cosa trovi nel canale: • • • •

videotutorial animazioni sui concetti principali videolaboratori interviste a ricercatrici e ricercatori, a esperte ed esperti del settore

Inquadra il codice QR e scopri di più

Insegnare con il digitale

Sei in cerca di soluzioni pratiche e semplici per impostare la tua Didattica Digitale Integrata?

Consulta le nostre Lezioni Digitali

Cosa sono le Lezioni Digitali • Lesson Plan pensati per fornirti spunti

concreti e contenuti digitali integrativi, facilmente fruibili e condivisibili.

Quando e perché utilizzarle • Durante tutto l’anno scolastico. • Per il recupero, il ripasso e anche

Le caratteristiche • Personalizzabili in base alle tue esigenze. • Semplici da usare grazie ad una struttura • • •

l’introduzione di nuovi argomenti.

•

segmentata in varie sezioni. Diversi materiali per il recupero ed il consolidamento delle competenze. Grande attenzione alla didattica inclusiva. Numerosi quick test, gestibili in autonomia attraverso Google Classroom ed altri materiali per l'attività di valutazione, nella sezione artefatto o compito di realtà. Video, PowerPoint, schede in PDF e molto altro ancora da condividere con la classe.

Inquadra il codice QR e scopri di più 11

Insegnare con il digitale

GeoGebra

un nuovo modo, digitale e interattivo, per “vedere” la fisica GeoGebra è un software con licenza libera per la didattica della matematica dinamica, che riunisce la geometria e l'algebra, fino all'analisi.

È molto diffuso per la sua semplicità e perché consente la costruzione di grafici, schemi e figure modificabili in tempo reale. Con GeoGebra, chi insegna e chi apprende può visualizzare dipendenze tra grandezze, far variare i valori dei parametri di un sistema, cambiare la rappresentazione di un fenomeno, schematizzare in modo dinamico sistemi e formule. Ciò consente una comprensione profonda delle dipendenze tra le grandezze che caratterizzano un sistema fisico. HUB Scuola mette disposizione oltre 80 animazioni già pronte all’uso su GeoGebra che coprono tutto il programma di fisica. I materiali sono ad accesso libero, gratuiti e non sono necessarie registrazioni per utilizzarli. Visita la pagina di HUB Scuola su GeoGebra e apri la collezione di attività dedicate alla fisica.

Insegnare con il digitale

Avogadro

un modo semplice e immediato per guardare, manipolare e studiare una molecola Avogadro è un editor open source che aiuta la studentessa e lo studente a comprendere e costruire autonomamente molecole di diversa complessità, analizzarne la disposizione spaziale, la lunghezza dei legami, la tipologia

degli atomi che le costituiscono. Per conoscere e capire l'utilizzo del software Avogadro guarda i videotutorial nella playlist di Chimica sul canale YouTube HUB Scuola.

Guarda i videotutorial

Avogadro è uno strumento facile e potente che restituisce immediatezza visiva allo studio della chimica. Nella didattica può avere un enorme valore aggiunto perché permette di entrare in confidenza con il mondo microscopico: visualizzando le molecole tridimensionalmente e costruendole, infatti, sarà possibile comprendere più facilmente i fenomeni chimici macroscopici. Lo puoi scaricare senza alcuna registrazione

e in pochi passi alla pagina avogadro.cc. HUB Scuola, inoltre, mette a tua disposizione nel libro digitale molteplici risorse per l’intero programma di chimica: molecole già realizzate da importare, schede operative e, per il docente, videotutorial e griglie di valutazione.

Insegnare con il digitale

L'area del sito dedicata all'insegnamento delle discipline scientifiche nella Scuola Secondaria di Secondo Grado.

Scopri tutti gli spunti e gli strumenti a tua disposizione!

FISICA

SCIENZE NATURALI

OBIETTIVO 2030

Le nuove sezioni dedicate interamente al mondo della fisica e delle scienze naturali in cui ti proponiamo approfondimenti

Redatti da esperti di settore, su temi di attualità e di interesse didattico che comprendono anche un'attività di coinvolgimento per la classe.

La pagina per lo studio multidisciplinare dell’Educazione Civica che tratta tematiche vicine agli obbiettivi dell' Agenda 2030 con attività da proporre alla classe e spunti didattici per i docenti.

FORMAZIONE E WEBINAR

LEZIONI DI SCIENZA

Il ciclo di appuntamenti in diretta streaming per docenti e studenti! Vere e proprie lectio magistralis su argomenti di cittadinanza scientifica e sugli avanzamenti delle diverse discipline scientifiche. Scopri i nuovi eventi organizzati per l'anno scolastico 2023/24.

Insegnare con il digitale

NOVITÀ 2024

Podcast d'Autore: ascoltando si impara! Il progetto Mondadori Education che porta a scuola i podcast di qualità Sandro Iannaccone, giornalista scientifico e fisico, è la voce de La strada che porta alla realtà, un podcast di Mondadori Education dedicato alla fisica contemporanea che racconta come le piccole e le grandi domande della scienza hanno segnato, e segneranno, il cammino del genere umano. In ogni episodio il racconto di come e perché scienziate e scienziati sono arrivati a porsi una certa domanda, come hanno provato a rispondere, come (e se) ci sono riusciti e, soprattutto, in che modo questo ha avuto impatto sulle nostre vite.

Domande che alcune volte trovano effettivamente una risposta, altre volte ne suscitano di nuove, altre volte ancora, moltissime, restano irrisolte. Sono proprio le domande che consentono di aprire piccoli spiragli o spalancano enormi finestre sul futuro, cambiando non solo il nostro modo di comprendere la realtà, ma anche il nostro modo di stare al mondo. Ascolta gli episodi già disponibili su Spotify!

Nell’immaginario collettivo, la scienza è una specie di oracolo: un processo più o meno oscuro e inconfutabile, che fornisce delle risposte su come funziona il mondo. Questo non è vero, o è vero solo in parte. Più che per risposte, la scienza procede per domande: domande più o meno piccole, più o meno importanti, che a volte possono sembrare anche sciocche.

Insegnare con il digitale

#orientamentoSTEM L’acronimo STEM deriva dall’inglese Science, Technology, Engineering e Mathematics. Questa sigla indica quindi le discipline scientifico-tecnologiche, vale a dire tutti i campi della scienza e dell’ingegneria. La conoscenza delle discipline STEM e delle possibilità lavorative che queste offrono è molto importante poiché il mercato del lavoro è in forte e rapido cambiamento. Infatti, negli ultimi anni si registra una richiesta sempre crescente di professioni legate alle discipline STEM, necessarie per le nuove scoperte nell’ambito dell’innovazione e della crescita sostenibile. Nella sezione Competenze Il linguaggio e il metodo alla fine di ciascun Capitolo di questo volume sono proposti diversi esercizi con approccio STEM. In particolare, la sezione si chiude con l’esercizio I think che simula l’utilizzo del metodo scientifico. Inoltre, in questo volume l’approfondimento degli aspetti tecnologici della ricerca biologica è presentato

attraverso schede di approfondimento a carattere divulgativo-tecnologico a cura della Supervisione scientifica di Fondazione Veronesi.

STEM Approfondisci le professioni STEM con le interviste e le videointerviste della sezione #orientamento STEM

Insegnare con il digitale

Studiare in lingua: CLIL for Science CLIL è acronimo di Content and Language Integrated Learning, una metodologia che nasce all'inizio degli anni Novanta e che prevede l'insegnamento di una disciplina non linguistica (DNL) in lingua straniera. Il punto di forza è l'uso veicolare della lingua straniera, che non rappresenta l'obiettivo dell'apprendimento, ma il mezzo linguistico per trasmettere contenuti in una seconda disciplina curriculare. La lingua straniera viene calata in un contesto cognitivo preciso e con un approccio che predilige il "fare": studentesse e studenti si concentrano sul contenuto, si riduce il loro timore di fare errori di lingua e apprendono i costrutti linguistici in modo più naturale e sereno. Inoltre, viene incrementata la possibilità di potenziare il linguaggio e il lessico che, con buona probabilità, sarà utile anche nel successivo percorso accademico o lavorativo. Questo scenario è particolarmente probabile se la lingua usata è l'Inglese e la disciplina non linguistica appartiene all'area scientifica.

CLIL for Science è un progetto in lingua inglese di Mondadori Education, destinato ai licei. Le materie coinvolte sono: Fisica, Biologia, Chimica e Scienze della Terra. Ogni modulo CLIL è costituito da: una lettura sul volume (una curiosità scientifica, un argomento di attualità), lo sviluppo completo online in pdf della teoria con attività proposte secondo la metodologia CLIL e file audio.

FISICA

mondadorieducation.it/scientifica

Fisica Fisica

Le proposte di Fisica

1° biennio

Andrea Brognara

Hubble

CON GLI OCCHI DELLA fisica

A. Brognara

HUBBLE

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

FOCUS SU GRAFICI E RAPPRESENTAZIONI

ALLENATI CON HUB TEST

pagina 22 Anno di corso

Brognara_Hubble 1biennio.indd 1

04/10/21 15:23

1° - 2°

3° anno

4° anno

Andrea Brognara

Hubble

Brognara_Hubble 3anno.indd 2

3°

5° anno

Andrea Brognara

Hubble

CON GLI OCCHI DELLA fisica

pagina 23 Anno di corso

5° anno

Andrea Brognara

Hubble

CON GLI OCCHI DELLA fisica

Hubble

LE frontiere DELLA FISICA

CON GLI OCCHI DELLA fisica

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

SPECIALE FISICA AMBIENTALE

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

PREPARATI PER L' ESAME DI STATO

ALLENATI CON HUB TEST

04/10/21 15:25

Brognara_Hubble 4anno.indd 2

4°

A. Caforio, A. Ferilli

04/10/21 15:26

Brognara_Hubble 5anno.indd 2

5°

04/10/21 15:27

Brognara_Hubble 5anno frontiere.indd 2

5°

04/10/21 15:29

1° biennio

Antonio Caforio Aldo Ferilli

FENOMENI E IMMAGINI DELLA FISICA

Tutta la

Fisica che serve UN ARGOMENTO UNA DOPPIA PAGINA

Guida allo studio della fisica

STUDIO AUTONOMO

TEORIA SEMPLIFICATA

FISSA LE IDEE CON LE MAPPE

pagina 34 Anno di corso

Fisica_Caforio_BES.indd 1

16/11/20 14:47

1° - 2°

3°

4°

A. Caforio, A. Ferilli

LE RISPOSTE DELLA FISICA pagina 36 Anno di corso

20 20

3° - 4°

5°

Fisica

Le proposte di Fisica

NOVITÀ 2024

A. Caforio, A. Ferilli

Nuova edizione 3° anno

Nuova edizione 2° biennio

FISICA LEZIONE PER LEZIONE

FI S ICA CON G EOG E B RA

TRASVE R SALITÀ

CLI L FOR SCI E NCE

visualizzazione, esplorazione, interazione

E D UCAZ ION E CIVICA

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_2biennio.indd 1

Antonio Caforio Aldo Ferilli

CLI L FOR SCI E NCE

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

19/10/23 10:40

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_3anno.indd 1

19/10/23 10:42

3° - 4°

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_4anno.indd 1

3°

Antonio Caforio Aldo Ferilli

FISICA

Lezione per lezione

Antonio Caforio Aldo Ferilli

FISICA Lezione

Lezione per lezione

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

CLI L FOR SCI E NCE

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

FISICA

FI S ICA CON G EOG E B RA

visualizzazione, esplorazione, interazione sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

E D UCAZ ION E CIVICA

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

dialogo con la storia e la storia del pensiero

FI S ICA CON G EOG E B RA

visualizzazione, esplorazione, interazione

E D UCAZ ION E CIVICA

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

TRASVE R SALITÀ

dialogo con la storia e la storia del pensiero

visualizzazione, esplorazione, interazione

Lezione per lezione

Nuova edizione 5° anno

TRASVE R SALITÀ

dialogo con la storia e la storia del pensiero

FISICA

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

pagina 38 Anno di corso

Nuova edizione 4° anno

TRASVE R SALITÀ

Antonio Caforio Aldo Ferilli

RIPASSAFACILE

R I PASSO ATTIVO

con mappe da completare M ETTITI ALLA PROVA

per lezione 19/10/23 10:42

4°

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_5anno.indd 1

5°

PE RCOR SO S E M PLI FICATO

teoria ed esempi per obiettivi minimi

con il test di fine unità

19/10/23 10:43

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_BES.indd 1

BES

19/10/23 10:48

Guida e materiali per il docente

IMAGO 2° biennio IMAGO 3° anno (in preparazione) IMAGO 4° anno (in preparazione) IMAGO 5° anno IMAGO Percorso semplificato 3° anno IMAGO Percorso semplificato 4° anno IMAGO Percorso semplificato 5° anno

979-12-204-2129-4 979-12-204-0101-2 979-12-204-1061-8 979-12-204-1065-6 979-12-204-1069-4

Guida per il docente IMAGO 2° biennio e 5° anno

979-12-204-0107-4

Copia docente con materiali aggiuntivi e soluzioni IMAGO 2° biennio

979-12-204-0105-0

Copia docente con materiali aggiuntivi e soluzioni IMAGO 5° anno USB IMAGO 2° biennio e 5° anno

979-12-204-0111-1

979-12-204-0106-7

Inquadra il QR Code e scopri tutte le configurazioni e i prezzi dell’opera mondadorieducation.it

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

L’APP PER GUARDARE I VIDEO, ASCOLTARE GLI AUDIO E ALLENARSI CON I TEST DALLO SMARTPHONE

IL PORTALE DISCIPLINARE RICCO DI RISORSE PER IL DOCENTE

LA PIATTAFORMA PER CREARE VERIFICHE E METTERSI ALLA PROVA

ivi 97 IM 9-1 AG Dig O Lau Gabrie2-2 ita Co 04 le rso ra Ca lla Mu-00 + Co di sta ssi 97-8 nte Fis gne nu ica tti ti 2° Dig bie ita nn li Int io eg rat ro Lib +

Configurazioni di vendita

Gabriella Mussi Laura Castagnetti Guida e materiali per il docente

Guida per il docente IMAGO 2° biennio e 5° anno

FI S ICA CON G EOG E B RA

visualizza, L’APP esplora, PER USARE LA VERSIONE DIGITALE interagisci 979-12-204-0097-8 979-12-204-2125-6 979-12-204-2129-4 979-12-204-0101-2 979-12-204-1061-8 979-12-204-1065-6 979-12-204-1069-4

3°

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

979-12-204-0105-0

Copia docente con materiali aggiuntivi e soluzioni IMAGO 5° anno USB IMAGO 2° biennio e 5° anno

979-12-204-0111-1

979-12-204-0106-7

I VIDEO, ASCOLTARE GLI AUDIO E ALLENARSI CON I TEST DALLO SMARTPHONE

IL PORTALE DISCIPLINARE RICCO DI RISORSE PER IL DOCENTE

LA PIATTAFORMA PER CREARE VERIFICHE E METTERSI ALLA PROVA

Il libro di testo in formato digitale e ogni contenuto digitale integrativo saranno fruibili esclusivamente dall’utente che ne chiederà la prima attivazione, per un periodo di tempo pari alla durata del corso della specifica materia a cui il libro si riferisce più un anno, a partire dal giorno della prima attivazione. Per i dettagli consulta il sito www.mondadorieducation.it

IMAGO_4anno.indd 1

con il giusto grado di formalizzazione FI S ICA CON G EOG E B RA

visualizza, esplora, interagisci

E D UCAZ ION E CIVICA

cittadini responsabili con Agenda 2030

Gabriella Mussi Laura Castagnetti

Corso di

Knowledge is limited while imagination embraces the entire world

ALLE NATI CON H U B TE ST

autoverifica in autonomia e feedback immediato

Knowledge is limited while imagination embraces the entire world

Fisica

[ Albert Einstein ]

Prezzo al pubblico Euro 30,80

3° - 4°

cittadini responsabili con Agenda 2030

ALLE NATI CON H U B TE ST

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A. MONDADORI SCUOLA

IMAGO_3anno.indd 1

DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

E D UCAZ ION E CIVICA

autoverifica in autonomia e feedback immediato L’APP PER GUARDARE 979-12-204-0107-4

Copia docente con materiali aggiuntivi e soluzioni IMAGO 2° biennio

Fisica

IMAGO Corso di Fisica 2° biennio + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

4° anno FE NOM E NOLOG IA

con il giusto grado

Corso di

2°

biennio

FE NOM E NOLOG IA

di PIATTAFORMA formalizzazione LA PER LA DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA

IMAGO Corso di Fisica Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

3° anno

Questo volume sprovvisto del talloncino a fronte (o opportunamente punzonato o altrimenti contrassegnato) è da considerarsi copia di saggio-campione gratuito, fuori commercio (vendita e altri atti di disposizione vietati art. 17, c.2 L. 633/1941). Esente da I.V.A. (D.P.R. 26.10.1972, n. 633, art. 2, lett. d).

Gabriella Mussi Laura Castagnetti

A. MONDADORI SCUOLA

IMAGO

pagina 48 Anno di corso

979-12-204-0097-8 979-12-204-2125-6

L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

Gabriella Mussi Laura Castagnetti IMAGO Corso di Fisica

Configurazioni di vendita

pagina 48 Anno di corso

LA PIATTAFORMA PER LA DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA

IMAGO Corso di Fisica Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

G. Mussi, L. Castagnetti

Gabriella Mussi Laura Castagnetti

biennio

Gabriella Mussi Laura Castagnetti IMAGO Corso di Fisica

Lib

97 IM 9-1 AG Dig O Lau Gabrie2-2 ita Co 04 le rso ra Ca lla Mu-00 + Co di sta ssi 97-8 nte Fis gne nu ica tti ti 2° Dig bie ita nn li Int io eg rat

ivi

NOVITÀ 2024 2°

[ Albert Einstein ]

IMAGO Corso di Fisica 2° biennio + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

Prezzo al pubblico Euro 30,80

3°

4°

13/11/23 11:23

4°

13/11/23 11:24

5°

21 21

Fisica

1° biennio

Andrea Brognara

Hubble

A. Brognara HUBBLE CON GLI OCCHI DELLA FISICA

CON GLI OCCHI DELLA fisica

1° biennio. Licei Scientifici

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

1° biennio ISBN 9791220404280 Volume Fisica Essenziale ISBN 9791220408295

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

FOCUS SU GRAFICI E RAPPRESENTAZIONI

ALLENATI CON HUB TEST

Brognara_Hubble 1biennio.indd 1

04/10/21 15:23

Perché adottare quest’opera Teoria esposta con una scrittura asciutta e scandita, accompagnata da esempi con dati reali, grafici "parlanti" (Esplora il grafico), esercizi risolti (In pratica) e momenti di verifica immediata (Prova subito). Sintesi audio e mappe interattive di fine unità come strumenti di inclusione e facilitazione allo studio. Eserciziario organizzato con gradualità e struttura innovativa: un’intera sezione dedicata al ragionamento e al pensiero critico precede infatti gli esercizi numerici, dapprima suddivisi per paragrafo e solo in un secondo momento mescolati nei problemi di riepilogo. FASCICOLO BES FISICA ESSENZIALE Per il primo biennio, uno strumento per lo studio dedicato ai Bisogni Educativi Speciali e, più in generale, alle studentesse e agli studenti che presentano difficoltà in fisica, per il recupero del debito formativo. Non solo esercizi e apparati, ma l’intera teoria del primo biennio semplificata ad hoc, con mappe riepilogative e un eserciziario diviso per lezioni semplice, graduale e molto guidato.

Compiti di realtà collegati agli obiettivi dell’Agenda 2030, richiamati con loghi in pagina e utili per costruire il percorso di Educazione Civica. Integrazione tra fisica e matematica supportata dalle schede di matematica sulla carta (Matematica in gioco) e da GeoGebra, il software di geometria. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente. Primo approccio all’Esame di Stato: tre quesiti alla fine dell'eserciziario e problemi di fisica più sfidanti, con una ambientazione da interpretare e modellizzare. Per il docente: lezioni digitali, griglie di valutazione, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina, test di ingresso e verifiche anche in versione semplificata per il recupero e i Bisogni Educativi Speciali. Vasta scelta di materiali di approfondimento come laboratori cooperativi a squadre (Gamification LAB), e schede di cittadinanza digitale (Infografiche e Big Data). Letture in inglese corredate da attività per il CLIL.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di HUBBLE Con gli occhi della fisica 22

Fisica 4° anno

Andrea Brognara

Hubble

3° anno

CON GLI OCCHI DELLA fisica

Andrea Brognara

Hubble

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

PREPARATI PER L' ESAME DI STATO

ALLENATI CON HUB TEST

CON GLI OCCHI DELLA fisica

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5° anno

Andrea Brognara

Hubble

CON GLI OCCHI DELLA fisica

A. Brognara HUBBLE CON GLI OCCHI DELLA FISICA 2° biennio e 5° anno. Licei Scientifici

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

PREPARATI PER L' ESAME DI STATO

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

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5° anno

Andrea Brognara

Hubble

PREPARATI PER L' ESAME DI STATO

LE frontiere DELLA FISICA

ALLENATI CON HUB TEST SPECIALE FISICA AMBIENTALE

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

3° anno ISBN 9788824773225 4° anno ISBN 9788824773263 5° anno + Le frontiere della Fisica ISBN 9788824773300

PREPARATI PER L' ESAME DI STATO

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Brognara_Hubble 3anno.indd 2

04/10/21 15:29

04/10/21 15:25

Perché adottare quest’opera Impianto della pagina molto ordinato e scandito, che permette a colpo d'occhio di riconoscere la funzione didattica di ogni elemento del progetto. Teoria rigorosa e completa, esposta con linguaggio asciutto e frequenti strumenti di semplificazione e schematizzazione come i grafici "parlanti" Esplora il grafico. Integrazione tra fisica e matematica supportata anche dal software GeoGebra con 50 attività interattive per il triennio nel canale HUB Scuola dedicato, pronte e integrate con l’esposizione della teoria. Approfondimenti moderni e sfidanti: infografiche e Big Data per familiarizzare con i dati e le loro visualizzazioni, Fisica in azione per applicare le leggi in contesti reali con dati veri e collegamenti agli obiettivi dell’Agenda 2030, richiamati con loghi in pagina, utili per costruire il percorso di Educazione Civica. Sintesi audio e mappe interattive di fine unità come strumenti di inclusione e facilitazione allo studio.

Interviste a professioniste e professionisti della fisica, donne e uomini che raccontano i possibili sbocchi professionali legati alla fisica per motivare e orientare verso le carriere STEM. Preparazione all’Esame di Stato estremamente graduale: problemi e quesiti risolti e commentati in terza e quarta; in classe quinta presente una sezione finale di 60 pagine che contiene, oltre a problemi, quesiti e simulazioni, anche cenni teorici di fisica-matematica per fissare gli strumenti matematici, il loro uso in fisica e spunti per il colloquio. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente. Per il docente: lezioni digitali, griglie di valutazione, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina, test di ingresso e verifiche anche in versione semplificata per il recupero e i Bisogni Educativi Speciali.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di HUBBLE Con gli occhi della fisica 23

Fisica

I punti di forza del volume

Prova subito: applicazioni immediate delle formule spiegate. La studentessa e lo studente possono controllare subito se hanno capito bene.

Video, videolaboratori e altri contenuti digitali sono accessibili tramite codice QR.

Esplora il grafico: la spiegazione è arricchita e accompagnata da frequenti grafici e schemi "parlanti", associati a brevi videolezioni dell'autore.

Per esempio: gli esempi sono sempre evidenziati in una rubrica e non mescolati al flusso principale della spiegazione. Moltissime le foto per sottolineare l'aderenza alla realtà.

Fisica

I punti di forza del volume

In pratica: problemi modello risolti con focalizzazione sulla comprensione del testo nel passo iniziale "Che cosa sai" e allenamento al pensiero critico nel passo finale "Rifletti".

La trattazione della teoria è accompagnata da 30 attività GeoGebra per vedere i fenomeni e le dipendenze tra le grandezze fisiche.

Fisica

I punti di forza del volume

In pratica: problemi modello risolti con focalizzazione sulla comprensione del testo nel passo iniziale "Che cosa sai" e allenamento al pensiero critico nel passo finale "Rifletti".

La prima sezione dell'eserciziario, FISSA I CONCETTI CHIAVE, è dedicata agli esercizi non numerici e al pensiero critico. Un ponte tra la teoria e la pratica, questa sezione serve per fissare bene i concetti principali prima di affrontare numeri e calcoli.

Nel volume di classe quinta un lavoro puntuale in ogni capitolo per integrare matematica e fisica: un'estrema gradualità per arrivare ad affrontare i problemi d'Esame.

Un'intera sezione in ogni volume del triennio con materiali per allenarsi allo scritto dell'ESAME DI STATO: problemi e quesiti risolti e commentati e simulazioni. Nel volume di quinta anche cenni di fisicamatematica e spunti per il colloquio.

Fisica

I punti di forza del volume

Fisica moderna e contemporanea in un fascicolo dedicato, con taglio divulgativo e l'aspetto di una rivista scientifica. Il fascicolo Le frontiere della fisica tratta particelle, astrofisica e cosmologia e un capitolo di grande attualità: fisica ambientale.

Tante proposte per una didattica innovativa. Tra le schede disponibili Carriere STEM: interviste a professioniste e professionisti per scoprire le possibilità lavorative se si sceglie fisica.

Fisica

I punti di forza del fascicolo BES

Esempi: ogni formula essenziale è accompagnata da un esempio numerico immediato.

La teoria è trattata per punti essenziali, con immagini, schemi e disegni.

Fisica

I punti di forza del fascicolo BES

Ogni lezione si chiude con una mappa concettuale per fissare i punti fondamentali.

Esercizi per allenarsi sugli obiettivi minimi, suddivisi per lezione.

Le formule inverse sono sempre esplicitate con l'aiuto di un codice colore.

Per ogni lezione c'è sempre un esercizio svolto, un esercizio guidato da completare e poi semplici esercizi proposti.

Fisica

Indici

dell'opera Gli indici di HUBBLE sono progettati per ottimizzare la programmazione e per conciliare correttezza formale e vantaggi didattici: si limitano le ripetizioni e i salti logici con una scansione più consequenziale, corretta e semplice.

PRIMO BIENNIO SEZIONE 0 - Gli strumenti della fisica Saper interpretare e costruire tabelle di dati e semplici grafici è una competenza fondamentale che va costruita nel primo biennio per facilitare il percorso successivo. Dedichiamo un intero capitolo in modo da fornire ai docenti un ricco eserciziario.

n. pp. 138

A - Le grandezze fisiche B - Rappresentare le grandezze fisiche e le loro relazioni C - L'analisi dei dati sperimentali D - I vettori SEZIONE I - La statica

n. pp. 102

1 - Le forze e l'equilibrio del punto materiale 2 - La statica del corpo rigido 3 - La statica dei fluidi SEZIONE II - La cinematica

n. pp. 110

4 - La velocità e il moto rettilineo uniforme 5 - L'accelerazione e il moto vario 6 - Moti in più dimensioni SEZIONE III - La dinamica e l'energia

n. pp. 80

7 - I principi della dinamica 8 - Lavoro ed energia SEZIONE IV - Il calore

n. pp. 36

9 - Calore e temperatura SEZIONE V - Ottica geometrica 10 - La luce

Trattare i vettori in un capitolo breve ma a parte, e non insieme alle forze aiuta a riconoscere altri vettori più avanti nel corso di studi e a compiere correttamente le operazioni.

n. pp. 35

Spesso le forze e l’equilibrio del punto materiale si trovano separati in due unità distinte, ma per dare la definizione statica di forza è necessario introdurre il concetto di equilibrio. Trattare la definizione di forza ed equilibrio del punto materiale insieme è formalmente più corretto e contemporaneamente più semplice.

Fisica

Indici

dell'opera

CLASSE TERZA SEZIONE 0 - Richiami di meccanica In questa scansione si passa correttamente dal punto materiale al corpo rigido, senza salti logici: in U2 si definiscono le grandezze fondamentali per passare dal punto materiale ai sistemi di corpi in U3 e poi al corpo rigido in U4.

n. pp. 64

A - Le leggi del moto

Il raccordo di meccanica è breve ma completo, per ottimizzare il ripasso dei nuclei fondamentali di apprendimento del primo biennio, evitando troppe ripetizioni dello stesso argomento (per esempio il moto armonico).

B - Il lavoro e l'energia SEZIONE I - La relatività galileiana

n. pp. 48

1 - Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali SEZIONE II - L a meccanica e i principi di conservazione

n. pp. 174

2 - Impulso, quantità di moto e momento angolare 3 - I sistemi di corpi e gli urti 4 - La dinamica del corpo rigido 5 - Gravità e moto dei pianeti 6 - La dinamica dei fluidi SEZIONE III - Termodinamica

n. pp. 156

Non mescoliamo trattazione macroscopica e microscopica: l'interpretazione microscopica-meccanica dei fenomeni termici è il punto di arrivo del percorso, in un capitolo dedicato. Questa scansione è più semplice perché non mescola approcci diversi ed è coerente con l'evoluzione storica della disciplina.

7 - Variabili termodinamiche e leggi dei gas 8 - Il primo principio della termodinamica 9 - Il secondo principio della termodinamica e l'entropia 10 - Interpretazione microscopica dei fenomeni termici VERSO L'ESAME DI STATO

n. pp. 33

Fisica

Indici

dell'opera

CLASSE QUARTA SEZIONE IV - Le onde

n. pp. 112

11 - Le onde meccaniche e il suono La dinamica del moto armonico non viene ripassata all'inizio della classe terza ma qui, dove serve, come prerequisito fondamentale per oscillazioni e onde. In questo modo si limitano le troppe ripetizioni di questo argomento.

12 - Fenomeni caratteristici delle onde 13 - Le onde luminose SEZIONE V - Elettrostatica

n. pp. 124

14 - La carica elettrica e il campo elettrico 15 - Il teorema di Gauss e il potenziale elettrostatico 16 - I conduttori in equilibrio elettrostatico SEZIONE VI - La corrente elettrica e i circuiti

n. pp. 86

17 - La corrente elettrica e le leggi di Ohm 18 - I circuiti elettrici SEZIONE VII - Magnetismo

n. pp. 76

19 - Il campo magnetico statico 20 - Il flusso e la circuitazione del campo magnetico VERSO L'ESAME DI STATO

n. pp. 33

Fisica

Indici

dell'opera

Distinguiamo flusso tagliato e flusso concatenato, una trattazione più corretta e coerente con l'evoluzione storica, fondamentale per capire il passaggio dalla relatività galileiana a quella di Einstein.

CLASSE QUINTA SEZIONE VIII - Campi elettrici e magnetici variabili

n. pp. 130

21 - L'induzione elettromagnetica

I circuiti RC sono trattati qui in quinta, con gli strumenti matematici corretti e necessari (le derivate).

22 - Circuiti elettrici in regime variabile 23 - Le equazioni di Maxwell SEZIONE IX - La relatività

n. pp. 80

24 - Cinematica relativistica 25 - Dinamica relativistica e relatività generale SEZIONE X - La fisica quantistica

n. pp. 116

26 - La nascita della fisica dei quanti

La fisica dei quanti è trattata con un filo conduttore storico, per sottolineare i passaggi logici e l'avanzamento delle teorie.

27 - Meccanica quantistica La fisica moderna e contemporanea in un fascicolo dedicato con taglio divulgativo e l'aspetto di una rivista: una novità nell'editoria scolastica.

28 - Il nucleo e la radioattività VERSO L'ESAME DI STATO

n. pp. 57

CLASSE QUINTA + LE FRONTIERE DELLA FISICA

n. pp. 96

1 - Le particelle elementari 2 - Astrofisica e cosmologia

Un intero capitolo di fisica ambientale: modelli climatici, fisica dell'atmosfera ed effetto serra, risorse energetiche, futuro sostenibile.

3 - Fisica ambientale: energia e clima

Fisica

1° biennio

Antonio Caforio Aldo Ferilli

Tutta la

Fisica che serve

A. Caforio, A. Ferilli FENOMENI E IMMAGINI DELLA FISICA 1° biennio. Licei Scientifici

UN ARGOMENTO UNA DOPPIA PAGINA

Guida allo studio della fisica

Fenomeni e immagini della fisica ISBN 9788800362962 Tutta la fisica che serve ISBN 9788800361088

STUDIO AUTONOMO

TEORIA SEMPLIFICATA

FISSA LE IDEE CON LE MAPPE

Fisica_Caforio_BES.indd 1

16/11/20 14:47

Perché adottare quest’opera Teoria semplificata con un linguaggio meno prolisso, una scrittura più distesa e l’aggiunta di schemi di aiuto allo studio. Esempi e immagini rinnovati, per essere più vicini al mondo degli studenti. Nuovi esercizi, test interattivi, materiali digitali e un forte focus sul metodo di risoluzione dei problemi. In ogni capitolo percorsi di Didattica Digitale Integrata con un’ampia offerta di contenuti: video, videolaboratori, mappe modificabili, audio, esercizi commentati. GeoGebra: il software di geometria dinamica per rappresentare i fenomeni fisici in modo visuale e per visualizzare le dipendenze tra grandezze fisiche. Per il docente: lezioni digitali, griglie di valutazione, percorsi integrati carta-digitale, guida con test di ingresso e verifiche, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina e un ciclo di eventi live dedicati.

HUB Test Fisica, l’ambiente digitale per l’esercitazione autonoma e autocorrettiva. Educazione Civica: specifici compiti di realtà dedicati a temi di Educazione Civica come la sostenibilità ambientale e la cittadinanza digitale. FASCICOLO BES TUTTA LA FISICA CHE SERVE Uno strumento per lo studio delle studentesse e degli studenti con Bisogni Educativi Speciali e, più in generale, per chi presenta difficoltà in fisica, per il recupero del debito formativo. Non solo esercizi e apparati, ma l’intera teoria del biennio semplificata ad hoc. Trattazione in lezioni su doppia pagina chiusa (2 o 4 pagine). Eserciziario diviso per lezioni, semplice, graduale e molto guidato. Mappe riepilogative ed esercizi teorici di prima applicazione, alla fine di ogni lezione.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Fenomeni e immagini della fisica 34

Fisica

Il confronto A. Brognara

A. Caforio, A. Ferilli

HUBBLE

FENOMENI E IMMAGINI DELLA FISICA

2022

2021 1° biennio

Andrea Brognara

Hubble

CON GLI OCCHI DELLA fisica

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

FOCUS SU GRAFICI E RAPPRESENTAZIONI

ALLENATI CON HUB TEST

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APPROCCIO

PROFILO

ESERCIZI

EDUCAZIONE CIVICA

APPROFONDIMENTI

DIDATTICA INCLUSIVA E RECUPERO

04/10/21 15:23

È teorico: prima la legge o il principio, poi gli esempi nella realtà e le applicazioni immediate, le esperienze.

È fenomenologico: prima l’osservazione e l’esperienza, poi la generalizzazione in leggi e principi.

Diretto e schematico, con più rappresentazioni grafiche. Esposizione della teoria sintetica, con frequenti strumenti di semplificazione.

Discorsivo, descrittivo. Esposizione della teoria raccontata, molto accompagnata e narrata passo per passo.

Esercizi di ragionamento più numerosi e in una sezione dedicata. Alcuni risolti (Pensiero critico). Dal testo al risultato guida all’interpretazione dei problemi più lunghi e difficili. Esercizi teorici, di paragrafo e di riepilogo.

Esercizi di ragionamento mescolati agli esercizi numerici di paragrafo. L’esercizio In cinque passi allena al metodo per risolvere i problemi. Esercizi di paragrafo e di riepilogo.

Compiti realtà dedicati e, in più, altri approfondimenti che toccano i temi di Agenda 2030 (infografiche e Big Data, Fisica in azione).

Compiti di realtà dedicati.

Schede moderne e sfidanti: fisica nella realtà, laboratorio come gioco a squadre, infografiche.

Schede e apparati rinnovati ma tradizionali: letture in inglese e storia della fisica.

Sintesi e mappe dei saperi di base. Fascicolo BES dedicato, che propone lezioni su tutti gli obiettivi minimi della teoria e un eserciziario graduato lezione per lezione.

Sintesi e mappe dei saperi di base. Percorsi inclusivi BES in fascicolo dedicato.

Fisica

A. Caforio, A. Ferilli LE RISPOSTE DELLA FISICA 2° biennio e 5° anno. Licei Scientifici 2° biennio ISBN 9788800360258 5° anno ISBN 9788800360319 Edizione Nuovo Esame di Stato ISBN 9788800360357

Perché adottare quest’opera Programmazione didattica per nuclei fondamentali di apprendimento. Guida per il docente contenente: • la normativa sull'Esame di Stato, i Quadri di Riferimento e la valutazione; • tutte le tracce di risoluzione degli esercizi del testo, verifiche in doppia fila e verifiche semplificate; • numerosi spunti per una Didattica Digitale Integrata Plus. La rubrica Verso l’Esame di Stato prepara alla seconda prova di fisica; i due volumetti in confezione preparano alla seconda prova mista.

Nei fascicoli Il nuovo Esame di Stato: • tutoring per ottenere il massimo punteggio per ogni indicatore della griglia di valutazione; • suggerimenti di strategie per ottimizzare la risoluzione e l’uso della calcolatrice grafica; • soluzioni di tutti i quesiti e problemi; • mappatura dei nuclei tematici fondamentali di fisica e di matematica per ogni quesito e ogni problema proposto. La matematica introdotta nel programma di fisica in modo progressivo per lavorare con entrambe le materie fin dalla classe terza e preparare la classe al traguardo della seconda prova mista.

Test diagnostici per valutare il livello in ingresso della classe.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Le risposte della fisica 36

Fisica

Il confronto A. Brognara

A. Caforio, A. Ferilli

HUBBLE

LE RISPOSTE DELLA FISICA

2022

2020 3° anno

Andrea Brognara

Hubble

CON GLI OCCHI DELLA fisica

ESPLORA LA FISICA CON GEOGEBRA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

PREPARATI PER L' ESAME DI STATO

ALLENATI CON HUB TEST

Brognara_Hubble 3anno.indd 2

APPROCCIO

PROFILO

ESERCIZI

ESAME DI STATO

APPROFONDIMENTI

DIDATTICA INCLUSIVA E RECUPERO

04/10/21 15:25

È teorico: prima la legge o il principio, poi gli esempi nella realtà e le applicazioni immediate, le esperienze. Moderno, innovativo nell’indice e nella struttura.

È fenomenologico: prima l’osservazione e l’esperienza, poi la generalizzazione in leggi e principi. Più tradizionale nell’indice e nella struttura.

Diretto e schematico, con più rappresentazioni grafiche. Esposizione della teoria sintetica, con frequenti strumenti di semplificazione e schematizzazione.

Discorsivo, descrittivo. Esposizione della teoria raccontata, molto accompagnata e narrata passo per passo.

Esercizi di ragionamento numerosi e in una sezione dedicata. Alcuni risolti (Pensiero critico). La rubrica Dal testo al risultato guida all’interpretazione dei problemi più lunghi e difficili. In quinta, in ogni capitolo, si trova una pagina speciale di esercizi Verso la prova mista (il primo è sempre risolto).

Esercizi di ragionamento mescolati agli esercizi numerici di paragrafo. Struttura tradizionale: esercizi di paragrafo e di riepilogo. In ogni capitolo c'è una doppia pagina di metodo Problem solving passo per passo.

Secondo biennio: una sezione dedicata con problemi, quesiti risolti e simulazioni. Quinta: un lavoro puntuale in ogni capitolo, con paragrafi ed esercizi speciali "misti". In più una sezione dedicata con problemi e quesiti risolti, simulazioni, cenni teorici di fisicamatematica e spunti per il colloquio.

Quesiti e problemi di fisica nei volumi. Materiali misti nei fascicoli in confezione Il nuovo Esame di Stato di A. Damiani.

Approfondimenti di tipologie varie toccano i temi di Agenda 2030 (infografiche e Big Data, Fisica in azione, carriere STEM, CLIL). Nel fascicolo Frontiere un intero capitolo di fisica ambientale.

Non ci sono attività specifiche.

Sintesi e mappe dei saperi di base anche in formato modificabile.

Sintesi e mappe dei saperi di base.

Fisica Nuova edizione 3° anno

Nuova edizione 2° biennio

NOVITÀ 2024

Antonio Caforio Aldo Ferilli

FISICA

Antonio Caforio Aldo Ferilli

FISICA

Lezione per lezione

Antonio Caforio Aldo Ferilli

Lezione per lezione

TRASVE R SALITÀ

FISICA

dialogo con la storia e la storia del pensiero FI S ICA CON G EOG E B RA

RIPASSAFACILE

visualizzazione, esplorazione, interazione

PE RCOR SO S E M PLI FICATO

teoria ed esempi per obiettivi minimi R I PASSO ATTIVO

E D UCAZ ION E CIVICA

con mappe da completare

CLI L FOR SCI E NCE

con il test di fine unità

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

M ETTITI ALLA PROVA

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

Lezione per lezione

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Nuova edizione 4° anno

TRASVE R SALITÀ

dialogo con la storia e la storia del pensiero FI S ICA CON G EOG E B RA

visualizzazione, esplorazione, interazione E D UCAZ ION E CIVICA

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

2° biennio e 5° anno. Licei Umanistici

CLI L FOR SCI E NCE

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

Antonio Caforio Aldo Ferilli

FISICA

Lezione per lezione

TRASVE R SALITÀ

dialogo con la storia e la storia del pensiero FI S ICA CON G EOG E B RA

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_4anno.indd 1

19/10/23 10:42

visualizzazione, esplorazione, interazione

Nuova edizione 5° anno

TRASVE R SALITÀ

dialogo con la storia e la storia del pensiero

E D UCAZ ION E CIVICA

FI S ICA CON G EOG E B RA

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030

visualizzazione, esplorazione, interazione E D UCAZ ION E CIVICA

sostenibilità e consapevolezza per l'Agenda 2030 CLI L FOR SCI E NCE

8 moduli di fisica con metodologia CLIL

CLI L FOR SCI E NCE

8 moduli di fisica con metodologia CLIL Antonio Caforio Aldo Ferilli

FISICA

Lezione per lezione Caforio_Fisica Lezione per Lezione_5anno.indd 1

Caforio_Fisica Lezione per Lezione_2biennio.indd 1

A. Caforio, A. Ferilli FISICA LEZIONE PER LEZIONE

19/10/23 10:43

19/10/23 10:40

2° biennio ISBN 9788800366663 3° anno ISBN 9788800369305 4° anno ISBN 9788800369343 5° anno ISBN 9788800366700 Ripassa Facile ISBN 9788800366748

Perché adottare quest’opera Si caratterizza per uno stile narrato accompagnato da un grande rigore formale. Alle necessità di facilitazione e per i BES risponde il fascicolo apposito Ripassafacile. Le pagine Fissiamo le idee, potenziate nell’edizione 2024, intervallano la teoria proponendo un primo livello di esercitazione collocata al punto giusto per essere fruita. Le animazioni GeoGebra in pagina, accessibili da codice QR esattamente là dove serve, permettono di “vedere” le leggi della fisica e interagire con esse. Gli esercizi commentati e gli esercizi videotutorial sono risolti passo passo in digitale. Ricchissimo il corredo di video sulla teoria e videolaboratori. Sono evidenziate graficamente non solo tutte le formule importanti ma anche tutte le formule inverse (nella teoria, negli esercizi in itinere e nel fascicolo facilitato). Approfondimenti di Fisica&Ambiente e orientamento STEM collegano la disciplina alla realtà, con riferimenti puntuali agli obiettivi dell’Agenda 2030.

Timeline della fisica presentano non solo persone e idee ma anche i collegamenti al contesto storico dell’epoca. Disponibile anche in formato Padlet digitale, la linea del tempo è corredata da suggerimenti di opere teatrali, film, podcast e letture. Approfondimenti storici sono raccolti anche in chiusura di tema in apposite pagine Fisica&Storia. Esercizi autocorrettivi di fine capitolo e test in Moduli Google. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente. Per il docente: strumenti digitali con tutte le soluzioni in un PDF unico per ogni unità, oltre a materiali didattici per la programmazione, test d’ingresso e prove di valutazione (anche in versione Word modificabile). Fascicolo completo CLIL for Science, che raccoglie 29 Moduli CLIL relativi alle discipline scientifiche liceali.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Fisica - Lezione per lezione 38

Fisica

I punti di forza del volume

Attraverso un codice QR si accede ad una bacheca Padlet da completare che è l’occasione per un approfondimento interattivo del tema.

Il taglio umanistico della proposta si manifesta già nelle aperture di sezione, che propongono una timeline bipartita: la parte superiore serve a collocare nel tempo le idee, le scoperte, le persone; la parte inferiore fornisce il parallelo con il contesto storico e sociale.

Sezione C

TOCCA A VOI Dagli anni Sessanta a oggi abbiamo fatto gradi conquiste nel campo dell’esplorazione spaziale. Aprite la timeline in formato digitale e arricchitela con eventi accompagnati da video e fotografie. Potete lavorare in gruppi.

Cinematica unità 6

Moto uniforme Moto accelerato unità 8 Moti sul piano unità 7

2015

1929

1851

Il fisico francese Léon Foucault presenta al pubblico il pendolo di Foucault, uno strumento che dimostra il moto di rotazione della Terra, che è un moto piano.

Il 21 luglio, il treno giapponese a levitazione magnetica Shinkansen Serie L0, stabilisce il record mondiale di velocità per i convogli terrestri, raggiungendo la velocità massima di 603 km/h.

L’astronomo e astrofisico Edwin Hubble enuncia la legge di Hubble, considerata come la prima osservazione dell’espansione dell’Universo. La legge afferma che la velocità di allontanamento reciproco tra le galassie è direttamente proporzionale alla loro distanza. La legge, inoltre, è una delle prove a favore della teoria del Big Bang.

1963

La cosmonauta sovietica Valentina Tereškova è la prima donna a volare nello Spazio durante la missione Vostok 6. La spinta dei razzi per l’accelerazione iniziale del vettore fu di 995 300 kN.

ROMANZO Il pendolo di Foucault di Umberto Eco (1988)

LA FISICA

1998

Viene messa in orbita la Stazione Spaziale Internazionale (ISS, dall’inglese International Space Station). La velocità media in orbita è 8,0 km/s.

LA STORIA

1993

Entra in vigore il Trattato di Maastricht, regolamentando le politiche socioeconomiche della Comunità europea (oggi Unione Europea).

1954

Il primo novembre scoppia la Guerra d’Algeria (o Guerra d’indipendenza algerina) tra gli indipendentisti algerini e l’esercito francese.

1894

L’ufficiale francese di origini ebraiche Alfred Dreyfus viene ingiustamente accusato di spionaggio a favore della Germania. Il fatto, noto come Affare Dreyfus, divise il paese e sfociò in un conflitto sociopolitico.

1853

Scoppia la Guerra di Crimea che vede contrapposti l’impero russo e un’alleanza tra Impero ottomano, Francia, Gran Bretagna e Regno di Sardegna. La guerra terminerà tre anni dopo con il Congresso di Parigi.

146

1933

Adolf Hitler diventa cancelliere del Reich con un governo di coalizione. In un anno riesce a liberarsi dei partiti alleati e accentra nella sua persona sia il potere esecutivo sia quello legislativo: iniziava il governo totalitario di estrema destra.

1976 1975

Dopo quasi vent’anni, il 30 aprile si conclude la Guerra del Vietnam con la caduta del regime sudvietnamita (appoggiato dagli Stati Uniti) e la riunificazione del Paese.

Il 1° agosto avviene il terribile incidente di Niki Lauda nel circuito di formula 1 di Nurburgring. Il pilota era arrivato alla curva Bergwerk con una velocità di circa 230 km/h. Cambiarono poi gli standard di sicurezza. FILM Rush di Ron Howard (2013)

FILM

PODCAST

Apocalypse now di Francis Ford Coppola (1979)

Storia, la Germania e il nazismo, Maturadio

14/11/23 13:33

147

14/11/23 13:33

Una selezione di opere teatrali, film, podcast e letture permette di esplorare ulteriormente il tema.

Fisica

I punti di forza del volume

Ogni unità è organizzata in brevi lezioni di massimo 4 pagine.

Moto uniforme unità 6

UNITÀ

matica

Moto uniforme

P sP > 0

sP < 0

Se il punto P si trova a destra dell’origine O, la coordinata sP ha segno positivo.

L1 La descrizione del moto Il moto dei corpi è studiato da una parte della fisica chiamata cinematica. Cinematica La cinematica definisce le grandezze fisiche che permettono di descrivere il moto in modo quantitativo, senza occuparsi delle cause che lo producono.

Figura 2

P O

Il segno della coordinata.

Se il punto P si trova a sinistra dell’origine O, la coordinata sP ha segno negativo.

Figura 3

Invece, in altri casi è necessario considerare più di una coordinata. Vediamo alcuni esempi [Figura 3].

Sistemi di riferimento cartesiani con due e tre coordinate.

y y

Il moto e la quiete sono però concetti relativi: un oggetto può essere contemporaneamente in moto rispetto a qualcosa e in quiete rispetto a qualcos’altro [Figura 1]. O

Figura 1 xP

Per localizzare la pallina sul campo da golf servono due assi cartesiani Oxy. Rispetto a questi assi, la posizione della pallina è individuata da una coppia di coordinate: l’ascissa xP e l’ordinata yP.

Sistemi di riferimento I passeggeri di un treno sono fermi l’uno rispetto all’altro, ma si muovono rispetto a chi li osserva da terra.

Oggetti immobili rispetto al suolo, come alberi o montagne, si muovono intorno al Sole a causa del moto terrestre.

Un corpo è in moto se la sua posizione varia nel tempo rispetto a un altro oggetto.

Per descrivere il moto di un corpo è dunque necessario fissare un sistema di riferimento rispetto al quale specificare in ogni istante la posizione del corpo.

b. Quali sono le coordinate rispetto a un sistema di co-

ordinate Ox ′y ′ con asse delle ascisse diretto come il secondo spostamento? N O

E S

y′

y C

x′

Sistema di riferimento Si dice sistema di riferimento l’oggetto o l’insieme di oggetti rispetto al quale è definita la posizione di un corpo.

Il sistema di riferimento da utilizzare può avere caratteristiche diverse a seconda dell’oggetto e del tipo di moto studiati. Per esempio, per specificare la posizione di una cabina lungo il cavo di una funivia è sufficiente stabilire sul cavo un’origine O e un verso di percorrenza, rappresentandolo con una retta orientata Os. Poiché la cabina è piccola rispetto alle distanze su cui si sposta, può essere considerata un punto materiale e la sua posizione P rispetto all’origine è individuata da una sola coordinata sP [Figura 2]. 148

Per individuare la posizione del lampadario nello spazio tridimensionale della stanza, serve una terna di assi cartesiani Oxyz. La posizione del lampadario è individuata dalla terna di coordinate xP, yP e zP. Altri esercizi simili a p. 151

a. Dove si trova alla fine del tragitto, rispetto al sistema

Sistemi di riferimento cartesiani

Esercizio modello 1

Un’automobile percorre 2,0 km verso Est. Quindi si sposta di 4,0 km verso Nord-Est e infine percorre 2,0 km verso Ovest, come mostrato in figura. di coordinate Oxy rappresentato?

Soluzione a. Per determinare le coordinate di un punto rispetto a un si-

stema di assi cartesiani dobbiamo tracciare le perpendicolari agli assi dal punto stesso e leggere i valori riportati nei punti di incontro con gli assi. Ricaviamo la posizione del punto C rispetto al sistema Oxy, che è individuata dalla coppia di coordinate xC e yC. Per trovare l’ascissa sommiamo le componenti lungo x dei tre spostamenti successivi. Gli spostamenti OA e BC sono paralleli all’asse x, mentre AB forma con l’asse x un angolo AB 4,0 di 45° e la sua componente lungo x è := 2 2 xC = OB +

4,0 AB ⎛ ⎞ − BC = ⎜ 2,0 + − 2,0⎟ km = 2,8 km ⎝ ⎠ 2 2

L’unico spostamento che ha una componente lungo y è AB: yC = O

AB 4,0 km = 2,8 km = 2 2

b. Nel sistema Ox′y′ il punto C giace lungo l’asse x′, perciò la

sua ordinata y′C vale 0. Per quanto riguarda x C′ , osserviamo che il segmento OC è parallelo ad AB e ha la sua stessa lunghezza.

Dati e incognite

OA = BC = 2,0 km AB = 4,0 km xC = ? yC = ?

x′C = ?

y′C = ?

x C′ = AB = 4,0 km y′C = 0 km 149

La teoria è ricca di esempi numerici svolti passo passo.

Il moto e la quiete sono concetti relativi.

Fisica

I punti di forza del volume

Dal codice QR si accede a una rica playlist video tra cui videolaboratori e videobiografie.

Sezione C La cinematica

Moto uniforme unità 6

L 4 Il moto rettilineo uniforme

La costante di proporzionalità tra lo spostamento e il tempo è la velocità. Nel caso dell’auto da corsa vale: 20 m v= = 100 m/s 0,20 s

Moto rettilineo e moto rettilineo uniforme Moto uniforme Si dice moto uniforme un moto in cui la velocità ha modulo costante. Moto rettilineo uniforme Se, oltre ad avere velocità costante, il corpo percorre una traiettoria rettilinea si ha un moto rettilineo uniforme.

Videolaboratorio Video Il moto rettilineo uniforme

Ricordando che la velocità è un vettore e che nel moto rettilineo la sua direzione è quella della retta lungo cui si svolge il moto, possiamo dire che nel moto rettilineo uniforme la velocità è costante in modulo, direzione e verso. Consideriamo un’auto da corsa lanciata a velocità costante su una pista rettilinea. Misuriamo le posizioni dell’auto dalla linea di partenza O. Cronometri sincronizzati tra loro registrano gli istanti del passaggio dell’auto a distanze regolari di 20 m, a partire dall’istante t0 = 0 in cui l’automobile raggiunge il primo traguardo in posizione s0 = 50 m [Figura 12].

Figura 12

Un’automobile da corsa percorre una traiettoria rettilinea.

t0 = 0

t = 0,20 s

t = 0,40 s

Nel moto rettilineo uniforme velocità media e velocità istantanea coincidono e sono rappresentate dalla pendenza della retta nel diagramma orario.

La legge oraria del moto rettilineo uniforme La legge oraria del moto rettilineo uniforme è espressa da una semplice relazione matematica. Supponiamo che s0 ed s siano, rispettivamente negli istanti t0 e t, le coordinate di un punto materiale che si muove a velocità costante lungo una retta orientata Os. La velocità del punto è: v=

s − s0 t − t0

Invertendo la relazione precedente, si trova: s − s0 = v (t − t0) s = s0 + v (t − t0)

t = 0,60 s

Legge oraria del moto rettilineo uniforme (caso s0 ≠ 0) Se assumiamo t0 = 0 come istante a partire dal quale si inizia a misurare il tempo, la legge oraria del moto rettilineo uniforme nel caso s0 ≠ 0 è: O

110

s (m)

posizione finale (m)

Δs = 20 m

posizione iniziale (m)

s = s0 + v t

velocità (m/s)

(2) istante di tempo (s)

Formule inverse

s − s0 t

s − s0 t= v

Tracciamo il diagramma orario del moto dell’auto [Figura 13]. Figura 13

Diagramma orario del moto dell’auto.

La legge oraria permette di determinare la coordinata s del punto in ogni istante t, se sono noti v ed s0. Invertendola, permette di determinare t se sono noti i valori delle altre grandezze: s − s 0 = s0 + v t − s 0

s (m) 110 90

40 m

s − s0 vt = v v

0,40 s

20 m

Quindi:

0,20 s

GeoGebra Moto rettilineo uniforme

0,20

0,40

0,60

s − s0 v

La relazione (2) fra s e t nel moto rettilineo uniforme è un esempio di dipendenza lineare.

0 t (s)

Dal diagramma orario si nota che: • per effettuare lo spostamento Δs = 20 m fra un traguardo e l’altro, l’auto impiega sempre lo stesso tempo Δt = 0,20 s; • per compiere uno spostamento doppio impiega un tempo doppio, per uno spostamento triplo un tempo triplo e così via. Queste proprietà caratterizzano tutti i moti a velocità costante. Lo spostamento Δs compiuto in un moto rettilineo uniforme è direttamente proporzionale al tempo Δt impiegato a compierlo, e il diagramma orario corrispondente è una retta.

Consideriamo ora il caso in cui all’istante t0 = 0 il punto materiale si trova nell’origine della retta orientata e si ha s0 = 0. Legge oraria del moto rettilineo uniforme (caso s0 = 0) Se assumiamo la posizione iniziale del punto materiale come posizione di riferimento O lungo l’asse Os, si ottiene la legge oraria del moto rettilineo uniforme nel caso s0 = 0:

s = vt

s t

s v

(3)

Dalla relazione (3) segue che, se il corpo parte dall’origine del sistema di riferimento, s e t sono direttamente proporzionali.

162

Formule inverse

163

Nella trattazione teorica si esplicitano le formule inverse attraverso un codice colore che ne facilita la comprensione.

Presenza diffusa di attività GeoGebra, il software di geometria dinamica che rappresenta i fenomeni fisici in modo visuale, rendendo chiare le dipendenze tra le grandezze fisiche. Dal codice QR si accede a GeoGebra.

Fisica

I punti di forza del volume

Una pagina intera dedicata a esercizi per consolidare i concetti chiave trattati, con un affondo specifico sulle formule inverse ed esercizi di prima applicazione che richiamano esplicitamente l’esercizio modello della lezione.

Sezione C La cinematica

Traiettoria, moto rettilineo e moto unidimensionale Quando un oggetto si muove, tutti i suoi punti si spostano. Ogni punto di un oggetto in movimento percorre dunque una particolare traiettoria. Traiettoria Una traiettoria è una linea continua formata dall’insieme di tutte le posizioni che un punto in movimento occupa in istanti successivi [Figura 4].

L1 FISSIAMO LE IDEE

Moto uniforme unità 6

RISPONDI 1 Che cos’è un sistema di riferimento? Prima spiegalo

COMPLETA LA TABELLA 9 Il sistema di riferimento Oxy ha l’asse x che punta

in generale e poi fai qualche esempio.

2 Un moto curvilineo può essere unidimensionale? Spiega.

Figura 4

verso Est. L’origine O coincide con quella di un altro sistema di riferimento cartesiano, Ox ′y ′, il cui asse delle x è orientato verso Nord. Inserisci le coordinate mancanti dei punti P, Q, R, S.

3 Che cos’è la traiettoria di un oggetto?

Traiettorie di oggetti in movimento.

TROVA L’ERRORE 4 “Un oggetto fermo rispetto alla superficie terrestre è fermo anche rispetto al Sole.”

5 “Si può descrivere la posizione di un corpo in moto su un piano con una retta orientata.”

Le tracce lasciate dalle ruote del quad sulla sabbia indicano la traiettoria seguita dal veicolo.

La scia di schiuma sull’acqua indica la traiettoria seguita dal motoscafo.

Anche se un oggetto compie un moto complesso, se lo consideriamo come un punto materiale possiamo considerare la sua traiettoria come una linea geometrica.

RISPONDI SÌ O NO 6 Il moto dei seguenti oggetti può considerarsi unidimensionale? a. Somma di due forze b. Treno sui binari c. Lancette di un orologio d. Aquilone in aria e. Barca a vela

Sì

CON IL DISEGNO 7 Indica se le traiettorie rappresentate nelle figure

Moto rettilineo e moto curvilineo Il moto di un punto materiale è: • rettilineo se la sua traiettoria giace su una linea retta; • curvilineo se la sua traiettoria è una linea curva.

seguenti sono rettilinee o curvilinee.

Il moto rettilineo è unidimensionale in quanto per descriverlo è sufficiente conoscere i valori assunti in funzione del tempo da una sola variabile: la coordinata del punto materiale rispetto a una retta orientata. È unidimensionale anche il moto che si svolge lungo una traiettoria obbligata non necessariamente rettilinea, come una pista o una ferrovia. la cinematica si occupa di

curvilinea

descrivere il moto

a Ovest. Guarda fuori dal finestrino e vede che la stazione si muove. In quale direzione? Indicalo sulla bussola in figura.

studiando la posizione

il tempo

N O

determinano

un sistema di riferimento

la traiettoria si può avere

moto rettilineo

moto curvilineo

y (m)

x′ (m)

y ′ (m)

−2

−5

0 0 0

Esercizio modello 1 p. 149

verso Sud, poi 7,0 km verso Est e infine 6,5 km verso Nord. Considera un sistema di coordinate Oxy con origine nel punto da cui Paolo è partito e con l’asse delle x orientato verso Est. Quali sono le coordinate di Paolo nel punto di arrivo? [x = 7,0 km; y = 1,0 km]

11 Durante la migrazione, un ai-

rone parte da un’oasi faunistica e vola per 120 km verso Sud. Poi vola per altri 200 km in direzione Sud-Ovest. Infine percorre 120 km verso Nord e fa sosta in una zona paludosa. • Fissa un sistema di assi cartesiani Oxy, con origine nel punto di partenza dell’airone e l’asse x che punta verso est, e disegna in scala i tre vettori spostamento. • Quali sono le coordinate della palude rispetto a sistema di riferimento Oxy? [x = −141 km; y = −141 km]

12 Devi fare una telefonata, ma ti trovi in un punto dove non c’è campo. Allora provi a cambiare posizione: ti sposti di 2,5 m verso Est, poi di 6,2 m in direzione Nord-Est e infine percorri 2,5 m verso Ovest. • Disegna un sistema di riferimento con due assi cartesiani, poni l’origine nel punto da cui parti e orienta l’asse delle ascisse in direzione Nord-Est. • Quali sono le coordinate del tuo punto di arrivo nel sistema di riferimento fissato?

[x = 6,2 m; y = 0]

13 Su una piastrella quadrata di lato 20 cm, una cocci-

nella parte da un angolo e raggiunge l’angolo diametralmente opposto. Considera un sistema di coordinate Oxy con origine nel punto da cui parte la coccinella e con l’asse delle x coincidente con la diagonale della piastrella. Dove si trova la coccinella alla fine del suo tragitto rispetto al sistema Oxy? [x = 28 cm; y = 0]

150

151

Piccole mappe concettuali chiudono le lezioni e permettono un rapido auto-monitoraggio dell’apprendimento.

Coordinate in Ox ′y′

x (m)

10 Paolo è uscito a fare footing: ha percorso 5,5 km

dopo aver fissato

Coordinate in Oxy

Sistemi di riferimento

rettilinea

8 Massimo è a bordo di un treno in partenza, diretto

Fisica

I punti di forza del volume

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UNITÀ

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MAPPA CONCETTUALE

ESERCIZI LEZIONE PER LEZIONE

La VELOCITÀ è un vettore

Mappe di fine unità in cui i connettivi logici sono sempre esplicitati e la gradazione di colore comunica la gerarchia di importanza.

può essere

L1 La descrizione del moto

L 2 La velocità

Un drone radiocomandato vola per 250 m in direzione Nord-Est. Considera un sistema di riferimento Oxy con origine nel punto di partenza del drone, asse delle x orientato verso Ovest e asse delle y orientato verso Nord. Quali sono le coordinate della posizione finale del drone rispetto a Oxy?

MEDIA

ISTANTANEA

COSTANTE

è la velocità media calcolata in un Δt infinitamente piccolo

velocità media e istantanea coincidono

Una barca parte dal molo e percorre 600 m in direzione Sud e successivamente 400 m in direzione Sud-Ovest. Considera un sistema di riferimento Oxy con origine nel punto di partenza della barca, asse delle x orientato verso Ovest e asse delle y orientato verso Nord. Quali sono le coordinate della posizione finale della barca rispetto a Oxy? [x = 283 m; y = −883 m]

in un intervallo Δt = t2 − t1 è la

in un istante t0 è la

si ha un

SECANTE

TANGENTE

del grafico s (t) nei punti di ascissa t1 e t2

al grafico s (t) nel punto di ascissa t0

MOTO RETTILINEO UNIFORME

Un cane si sposta nel bosco: partito da un rovo di more, si dirige a Nord per 520 m fino ad arrivare ai piedi di una quercia. Da lì si sposta di altri 100 m verso Est. Prendi come riferimento un sistema di assi cartesiani Oxy con origine in corrispondenza del rovo di more e asse x parallelo al secondo spostamento del cane e con lo stesso verso. • Quali sono le coordinate della posizione finale del cane rispetto a Oxy? Prendi ora come sistema di riferimento due assi cartesiani con origine O′ in corrispondenza della quercia, l’asse x′ parallelo all’asse x e l’asse y′ parallelo all’asse y. • Quali sono le coordinate della posizione finale del cane rispetto a O′x′y′?

Per percorrere la distanza tra due fermate successive, un autobus impiega 240 s viaggiando alla velocità media di 5,40 m/s. Qual è la distanza tra le fermate? [1,30 ⋅ 103 m]

6 La velocità media di un ciclista durante una prova su strada è di 24 km/h. • Quale distanza percorre in mezz’ora? • E in 42 minuti?

[x = −177 m; y = 177 m]

quando è

è il rapporto tra lo ! spostamento Δ s e l’intervallo di tempo Δt impiegato a compierlo

Accedi alla risoluzione per passi degli esercizi commentati

[12 km; 17 km]

Durante la migrazione, una rondine è in grado di volare a una velocità media di 16 m/s. Quanti kilometri percorre in 75 minuti? [72 km]

8 La meridiana più grande del mondo sorge a Jaipur,

in India. L’ombra del suo gnomone si sposta con una velocità media di 0,25 mm/s. Di quanto si sposta l’ombra in 20 min? [0,30 m]

9 Il Sistema Solare si muove a una velocità media di 720 000 km/h intorno al centro della galassia. Quanti kilometri percorre in un anno?

[6,3 ⋅ 109 km]

10 Un treno viaggia alla velocità media di 180 km/h. Calcola quale distanza percorre in: • 1 h e 45 min; • 1 h e 30 min.

[315 km; 270 km]

11 A causa del riscaldamento globale, il livello del ma-

re si sta innalzando a una velocità media di circa 9,5 ⋅ 10−11 m/s. Di quanti centimetri si innalzerà il mare nei prossimi 20 anni? [6,0 cm]

12 Carola partecipa a una gara di trail running, lunga

16,3 km, correndo alla velocità media di 2,26 m/s. Quante ore impiega a completare il percorso?

rappresentazione sul diagramma [x = 100 m, y = 520 m; x′ = 100 m; y′ = 0 ]

4 Considera due sistemi di riferimento cartesiani nel-

se è costante solo il modulo si ha un

velocità-tempo

MOTO UNIFORME

lo spazio tridimensionale: il piano xy della terna Oxyz coincide con il pavimento di una stanza, mentre il piano x′y′ della terna O′x′y′z′ coincide con il soffitto. Gli assi z e z′ sono coincidenti. Nel riferimento Oxyz un ragno si trova in un punto di coordinate x = 1,5 m, y = 2,0 m, z = 2,2 m, mentre lo stesso ragno rispetto al sistema di riferimento O′x′y′z′ ha coordinate x′ = 1,5 m, y′ = 2,0 m, z′ = 0. • Disegna sul quaderno il sistema Oxyz scegliendo opportune unità di misura sugli assi, poi traccia il sistema O′x′y′z′; infine individua la posizione in cui si trova il ragno in entrambi i sistemi. • Quanto dista il soffitto dal pavimento della stanza?

spazio-tempo

RETTA

orizzontale

di pendenza v

[2,2 m]

[2,00 h]

13 Su un tratto di autostrada stai tenendo una velocità media di 120 km/h. • Esprimi questa velocità in m/s. • Quanti secondi impieghi per percorrere 20,0 km?

[33,3 m/s; 601 s]

14 Un tram percorre 1,4 km in 2 min e 20 s. Trova la sua velocità media in m/s e in km/h.

[10 m/s; 36 km/h]

168

169

Sezione C La cinematica

8 Per collegare un’isola alla terraferma, un traghetto percorre una rotta lunga 134,4 km. Il traghetto parte alle ore 10:00 e mantiene una velocità media di 20,00 m/s. A che ora arriva a destinazione?

1 La velocità media di un atleta durante una gara di

s (m) 8

[11:52]

9 La Bergensbanen è la linea ferroviaria norvegese,

t (s)

Ricava la velocità di ciascuno dei tratti del grafico e disegna il grafico velocità-tempo. [3 m/s; 0 m/s; 1 m/s; −4 m/s]

[321 km]

Un’auto parte da Milano in direzione Roma alle 9:30 con una velocità di 120 km/h. Alla stessa ora un’altra auto parte da Piacenza (50 km da Milano) alla velocità di 100 km/h. • A che ora la prima macchina supererà la seconda? • Questo evento avverrà prima o dopo Bologna (200 km da Milano)?

10 Mirko si sta recando al lavoro a piedi. Alle ore 7:45

15 Nel deserto del Sahara due tuaregh partono con i

si trova all’imbocco di via Fiume, alla distanza di 1,20 km dal suo posto di lavoro. Timbra il cartellino alle ore 8:02, appena arrivato in ufficio. Quale velocità media ha tenuto Mirko durante il percorso considerato? Esprimi la velocità sia in m/s sia in km/h. [1,18 m/s; 4,25 km/h]

11 In tabella sono riportate le misure di spazio e tempo di un corpo in movimento. s (m)

t (s)

videotutorial

174

[alle 12:00; dopo]

loro dromedari per raggiungere l’oasi più vicina. Il dromedario del primo mantiene una velocità pressoché costante durante l’intero tragitto, mentre quello del secondo procede per un’ora e mezza a una velocità di 16 km/h e il resto del tempo a una velocità di 20 km/h, giungendo alla meta 5,0 min prima dell’altro. Se però avesse effettuato tutto il percorso alla velocità costante di 18 km/h, sarebbe arrivato 6,0 min dopo. Calcola la lunghezza del percorso effettuato dai due tuaregh.

3 2 1 0

A B

3 Se in mezzo minuto un gambero indietreggia di

50 cm, qual è la sua velocità media? A 1,7 cm/s D −3,3 cm/s B −1,7 cm/s E 16 cm/s C 3,3 cm/s t1, t2, t3 e t4 la velocità è nulla?

t1 t3 t2 e t4

D E

t (s)

1 +t 2 1 t +1 2

s = 1+ t

AB BC CD

D E

Una pagina di test di autovalutazione a risposta chiusa, da svolgere anche in modo interattivo in digitale. Altri test sono disponibili sulla piattaforma HUB Test e in Moduli Google riservati ai docenti.

lungo l’asse x di un sistema di riferimento cartesiano. Se il punto è partito da x0 = 2 m nell’istante t0 = 0 e, trascorsi 4 s, si trova in x1 = 4 m, con quale delle seguenti leggi orarie può essere descritto il suo moto? A s = (2 m) + (0,5 m/s) t D s = (2 m) + (1 m/s) t B s = (0,5 m) + (2 m/s) t E s = (4 m) + (1 m/s) t C s = (2 m/s) + (0,5 m) t

11 Un punto si sta muovendo con velocità costante

legge oraria s = (0,60 m/s) t. Quanto tempo impiega per coprire una distanza di 120 m? A 1 min e 12 s D 2 min e 30 s B 3 min e 20 s E 3 min e 50 s C 1 min e 20 s

6 D

10 In un aeroporto, un tappeto mobile si muove con la

[87 km]

stante di 30 m/s. Quanto spazio percorre in 25 min? A 45 km D 90 km B 75 km E 26 km C 1,2 km

figura. Il corpo è in movimento con velocità costante e positiva nel tratto:

tragitto di 220 km su una strada statale, mantenendo una velocità media di 110 km/h che è la massima velocità consentita. Oggi è in ritardo di 10 minuti e decide di percorrere il tragitto in autostrada, così da poter mantenere una velocità media di 130 km/h. Gianni riesce a recuperare il ritardo? Se sì, di quanto?

9 Un drone radiocomandato procede alla velocità co-

t2 e t3 t4

5 Il diagramma orario di un corpo è rappresentato in

16 Una volta a settimana, Gianni è solito effettuare un

vendo alla velocità costante di 180 km/h, quando il ragazzo si appisola per 5 minuti. Di quanto avanza il treno durante il pisolino? A 15 km D 30 km B 900 m E 60 km C 25 km

8 Il treno a bordo del quale viaggia Diego si sta muo-

relativo al moto rettilineo uniforme rappresenta: A la posizione D la massa B la traiettoria E lo spazio iniziale C la velocità

4 Osserva il diagramma orario. In quali degli istanti

1 s = t+2 2 1 s = − t +1 2

7 La pendenza della retta nel piano cartesiano (s, t)

[s = 2,0 m + (0,80 m/s) t; 98 m; 2,9 km/h] commentato Una valigia si trova su un nastro trasportatore che scorre con velocità regolabile tra i valori v1 = 0,50 m/s e v2 = 1,5 m/s. Per 20 s la valigia viaggia a velocità costante v1, poi l’operatore commuta la velocità del nastro, che passa a v2 in modo praticamente istantaneo, e il moto della valigia prosegue per altri 40 s. Disegna il grafico velocità-tempo del moto della valigia e calcola lo spostamento [70 m] totale della valigia.

s (m) 5

ti e indietro in linea retta lungo un lato del campo. Considera la retta Os che ha per origine il punto O da cui parte l’atleta, orientata nel verso del suo moto. Se il percorso è di 60 m e l’atleta impiega 1 min per tornare al punto di partenza, qual è la sua velocità media lungo l’intero percorso? A 2 m/s D 0 m/s B 1 m/s E 6 m/s C 0,5 m/s

• Traccia il grafico spazio-tempo del moto. Di che tipo di moto si tratta? • Scrivi la legge oraria del moto. • Determina in quale posizione si trova il corpo dopo 2,0 min. • Esprimi la velocità del corpo in km/h.

al diagramma in figura?

2 Un calciatore, durante il riscaldamento, corre avan-

2 0

6 Qual è la legge oraria (in unità SI) che corrisponde

400 m ha modulo uguale a 8,0 m/s. Quanto tempo impiega l’atleta per completare la gara? A 40 s D 32 s B 50 s E 16 s C 80 s

lunga 493 km, che collega Oslo a Bergen. Un treno viaggia da Oslo verso Bergen mantenendo una velocità media costante di 110 km/h. Un’ora più tardi, un secondo treno parte da Bergen verso Oslo, viaggiando con una velocità media costante di 90,0 km/h. A quale distanza da Oslo i due convogli si incrociano?

Continua ad allenarti su HUB Test e scopri quanto sei preparato!

TEST DI AUTOVALUTAZIONE

commentato In basso è riportato il diagramma orario relativo al moto di un corpo.

DE CE

Altri test in Moduli di Google tra i materiali per il docente Accedi al test in formato interattivo e prendi nota degli esercizi che hai svolto correttamente. 1

[sì; arriva con un anticipo di 8 minuti]

175

In alcuni casi modello, un codice QR permette di aprire un tutorial con la risoluzione video dell’esercizio.

Fisica

I punti di forza del volume

Schede Fisica&Storia, corredate da attività da svolgere in autonomia o in gruppo sulla storia della fisica, il contesto di riferimento in cui le due discipline si sono sviluppate e il pensiero che si portano dietro.

FISICA STORIA

Il tempo tra scienza e filosofia

Grandezza fondamentale in fisica, il tempo è un concetto estremamente complesso, per certi versi sfuggente e misterioso, da sempre motivo di riflessioni filosofiche e scientifiche “Se il tempo trova il suo senso nell’eternità, allora esso va compreso muovendo da quest’ultima”: con questo passaggio suggestivo inizia Il concetto di tempo di Martin Heidegger, breve libro che riassume una conferenza che il filosofo tedesco tenne a Marburgo negli anni Venti. Il concetto di tempo è oggetto di riflessioni a cavallo tra scienza e filosofia, e nei secoli è andato incontro a tante rivoluzioni sul piano della nostra comprensione. Si sono susseguiti vari tentativi di definirlo e rispondere ai quesisti che la percezione stessa del tempo solleva. A tale percezione, inoltre, sono legati concetti quali “eternità”, “esistenza”, “evoluzione”, “cambiamento”… È possibile il tempo senza il cambiamento? Perché il tempo “scorre in una direzione”? Esiste effettivamente uno “scorrere” del tempo o tale percezione è un inganno dei nostri sensi? Queste e altre domande non hanno ancora una risposta soddisfacente, ed è probabile che continueranno per sempre ad accompagnare l’uomo nei suoi “slanci conoscitivi”.

Il tempo secondo Agostino Partiamo dalla definizione di tempo data da Agostino d’Ippona. In essa non c’è niente di scientifico: il tempo viene concepito come mera percezione del soggetto, che vive nel presente ma ha coscienza del passato, attraverso la memoria, e del futuro, attraverso l’attesa. Nelle Confessioni, scritte attorno al 400 d.C., Agostino afferma: “Un fatto è ora limpido e chiaro: né futuro né passato esistono. È inesatto dire che i tempi sono tre: passato, presente e futuro. Forse sarebbe esatto dire che i tempi sono tre: presente del passato, presente del presente, presente del futuro. Queste tre specie di tempi esistono in qualche modo nell’animo e non vedo altrove: il presente del passato è la memoria, il presente del presente la visione, il presente del futuro l’attesa”.

Il tempo secondo Newton e Leibnitz La rivoluzione scientifica del Seicento ha portato alla necessità di una definizione più precisa di tempo. La concezione che ne ha Isaac Newton è prettamente scientifica, in virtù del ruolo fondamentale che il tempo assume nei suoi studi sul moto dei corpi. Più precisamente, Newton fa una distinzione tra tempo “vero e matematico” e tempo “apparente e volgare”, quest’ultimo usato dagli uomini, per esempio, per scandire le giornate. Per Newton, il “tempo vero” è assoluto, immutabile e sempre uguale a se stesso. Nei Princìpi matematici della filosofia naturale [Figura 1] pubblicati nel 1687, Newton dà la seguente definizione: “Il tempo assoluto, vero, matematico, in sé e per sua natura senza relazione ad alcunché di esterno, scorre uniformemente, e con altro nome è chiamato durata; quello relativo, apparente e volgare, è una

misura (esatta o inesatta) sensibile ed esterna della durata per mezzo del moto, che comunemente viene impiegata al posto del vero tempo: tali sono l’ora, il giorno, il mese, l’anno”.

& Auto elettrica: passato, presente, futuro L’auto elettrica è una delle soluzioni più promettenti per contrastare le emissioni legate ai trasporti, che contribuiscono significativamente al surriscaldamento globale

Le origini dell’auto elettrica La storia di questi mezzi inizia nella prima metà del XIX secolo, con i primi studi sui motori elettrici. Il primo veicolo a trazione elettrica venne presentato al grande pubblico a Parigi, dall’inventore austriaco Franz Kavogl, all’Esposizione Universale del 1868. Nel 1881, sempre a Parigi, Charles Jeantaud (1840-1906) equipaggiò le carrozze con dei motori elettrici. Nel 1899, per la prima volta un mezzo superò la velocità di 100 km/h. Si trattava dell’auto elettrica Jamais Contente [Figura 1], che per la precisione raggiunse la velocità di 105,88 km/h. Per i veicoli elettrici comunemente usati sulle strade all’epoca, invece, le velocità erano superiori ai 30 km/h, che allora era uno standard elevato.

Un concetto strettamente legato al tempo è quello di simultaneità, che per Newton è a sua volta assoluto: se per un osservatore due eventi sono simultanei – ovvero accadono nel medesimo istante – lo sono di conseguenza anche per tutti gli altri. Il tempo (così come lo spazio, a sua volta concepito come assoluto) per Newton è un contenitore di eventi. Su questo ebbe una disputa accesa, passata alla storia, con il filosofo Gottfried Leibniz, che riteneva che il tempo (così come lo spazio) fosse un apparato concettuale che descriveva le relazioni tra gli eventi stessi.

Il tempo secondo Kant Anche il filosofo settecentesco Immanuel Kant trattò il concetto di tempo nella Critica alla ragion pura (1781). In particolare, per Kant il tempo è una forma di esperienza. È dunque qualcosa di intrinseco al soggetto, che nella filosofia kantiana viene posto al centro, a scapito dell’oggetto. In altri termini, il tempo (così come lo spazio) è una forma a priori della conoscenza del sensibile.

Il tempo secondo Einstein – Parte I La relatività speciale di Albert Einstein, formulata nel 1905, ha segnato una rivoluzione radicale nella nostra concezione e comprensione del tempo. La relatività postula che la velocità della luce nel vuoto è una costante della natura (un fatto sperimentalmente provato) e contraddice la visione newtoniana di tempo assoluto, affermando che il tempo è relativo. In altri termini, l’intervallo di tempo tra due eventi dipende dall’osservatore che effettua la misura. Un osservatore in moto a una certa velocità misura intervalli di tempo maggiori rispetto a un osservatore fermo, in particolari condizioni: questo fenomeno si chiama dilatazione temporale.

Figura 1 – La Jamais Contente, che nel 1899 superò i 100 km/h.

Fino allo scoppio della Prima guerra mondiale, il motore elettrico era il sistema di propulsione più promettente: era infatti più efficiente, più performante e meno rumoroso del motore termico. Ma con lo scoppio della guerra quest’ultimo fu sviluppato e migliorato, al punto da superare le prestazioni del primo ed essere così impiegato anche per scopi civili.

Auto elettriche e mobilità sostenibile La mobilità sostenibile ha come obiettivo quello di garantire che i sistemi di trasporto siano adeguati ai bisogni economici, sociali e ambientali della società, minimizzando allo stesso tempo le ripercussioni negative. Nel programma dell’Agenda 2030, si mira a diminuire drasticamente le emissioni di anidride carbonica nei prossimi decenni. Secondo i dati dell’Agenzia Europea dell’Ambiente (AEA), in Europa il trasporto stradale è responsabile di circa un quarto dell’emissione totale di CO2. A contribuire maggiormente sono le autovetture, a cui è riconducibile circa il 70% delle emissioni dovute al trasporto stradale. Ecco perché uno degli obiettivi primari della mobilità sostenibile è la diminuzione del numero di veicoli privati che circolano sulle strade. Ciò garantirebbe una diminuzione dell’inquinamento (ambientale e acustico) e una riduzione della probabilità di incidenti. È dunque necessario promuovere sistemi di trasporto alternativi che soddisfino i bisogni dei cittadini, riducendo anche i costi – in questo senso, va incentivato l’uso delle biciclette, delle biciclette elettriche, dei mezzi pubblici, come l’autobus, il tram e la metropolitana, e delle auto elettriche.

TOCCA A VOI

Le auto elettriche moderne

Cerca e interpreta i dati

L’idea di tornare alle auto elettriche è tornata a destare interesse nella seconda metà del Novecento, in un primo momento per via dell’aumento del prezzo del carburante. Oggi, il tema dell’impiego di auto elettriche è centrale nella lotta al surriscaldamento globale, e quasi tutte le case automobilistiche le producono. Un fattore chiave è quello delle prestazioni offerte: le moderne auto elettriche [Figura 2] hanno raggiunto (e talvolta superato) le prestazioni di quelle alimentate a combustione. In particolare, le auto elettriche sono molto efficienti in accelerazione, e si stima che nei prossimi decenni tale efficienza aumenterà ancora.

Prestazioni a confronto. In quanto tempo, mediamente, un’auto elettrica passa da 0 a 100 km/h? E un’auto a combustione?

232

La figura del data analyst

Diffusione globale e locale delle auto elettriche. A quanto ammonta, nel mondo, la percentuale di auto elettriche? E in Italia? In quale paese le auto elettriche sono, in percentuale, più diffuse?

Costi di produzione e smaltimento. A quanto ammontano, in media, i costi di produzione e lo smaltimento dei veicoli elettrici e tradizionali?

Uno degli obiettivi della fisica moderna è quello di conciliare relatività generale e meccanica quantistica (l’altra grande teoria nata nella prima metà del Novecento, capace di rivelare i segreti del mondo microscopico). Non è stata ancora trovata una teoria soddisfacente, ma tanti concetti affascinanti sono emersi. Oggi, per esempio, la maggior parte dei fisici concorda sul fatto che debba esistere un intervallo di tempo minimo teoricamente misurabile, che sarebbe anche il più piccolo intervallo di tempo che possiede significato fisico, chiamato tempo di Planck e pari a circa 5,4 ⋅ 10−44 s. In particolare, questo intervallo infinitesimo è definito come il tempo impiegato dalla luce per percorrere quella che, analogamente, è la minima lunghezza teoricamente misurabile, detta lunghezza di Planck e pari a circa 1,6 ⋅ 10−35 m. Si tratta di scale quasi inconcepibili, incredibilmente lontane dalla nostra esperienza, che diventano rilevanti in condizioni fisiche “estreme”, per esempio – così si crede – nei primissimi istanti di vita dell’Universo.

TOCCA A VOI Comprensione del testo

Figura 2 – Non tutti gli eventi del semispazio in basso, ma solo quelli del “cono di luce” possono influenzare l’osservatore.

Se, dunque, misure di tempo e spazio dipendono dall’osservatore, possiamo chiederci: esiste un “intervallo invariante” sul quale, a prescindere dal loro moto relativo, tutti gli osservatori concordano? La risposta è sì: a essere invariante per tutti gli osservatori è un “intervallo spaziotemporale”, che viene opportunamente definito in relatività. In modo grossolano, possiamo pensarlo come una “distanza che, in sé, coinvolge sia coordinate spaziali sia coordinate temporali”.

Il tempo secondo Einstein – Parte II Un ulteriore passo avanti nella nostra comprensione del tempo (e più precisamente dello spaziotempo) è stato fatto nel 1915, sempre da Einstein, con la formulazione della relatività generale, nella quale viene introdotto il concetto di curvatura dello spaziotempo, dovuta alla presenza di oggetti massivi. La relatività generale ci insegna che il tempo subisce un rallentamento nelle vicinanze di un corpo dotato di massa. Nell’incipit del libro L’ordine del tempo, il fisico e divulgatore scientifico Carlo Rovelli va dritto al punto: “Inizio da un fatto

Indica quali affermazioni sono vere e quali false. 1. La concezione del tempo di Agostino ha un carattere empirico. 2. Per Newton, il tempo è un apparato concettuale atto alla rappresentazione delle relazioni tra eventi. 3. La concezione del tempo di Kant è fortemente soggettiva. 4. In relatività speciale rimane valida la definizione di simultaneità di Newton. 5. Il tempo di Planck è considerato come il minimo intervallo di tempo misurabile.

Rispondi alle seguenti domande. 6. Perché Newton e Leibnitz erano in disaccordo sul concetto di tempo (e spazio)? 7. Che teoria afferma che il tempo in montagna scorre più veloce che in pianura? Fai un esempio in cui tale fenomeno diventa rilevante. Approfondisci Tra scienza e filosofia. Il tempo è un concetto che si pone a cavallo tra scienza e filosofia. Einstein ha avuto ripetuti confronti con il filosofo Henri Bergson. Fai una ricerca e spiega, in dieci righe, la concezione del tempo di Bergson. Leggi di più, guarda di più Libro: L’ordine del tempo, Carlo Rovelli (2017) Film: Interstellar, Christopher Nolan (2014)

ORIENTAMENTO

Nella società moderna c’è una figura professionale sempre più richiesta, e molte delle persone che dispongono delle competenze necessarie hanno studiato fisica: parliamo dell’analista dei dati Analisi dei dati: generalità

Analisi dei dati: un esempio

Figura 2 – Una moderna auto elettrica in carica.

L’intervallo di tempo minimo

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L’analisi dei dati è un procedimento di ispezione, trasformazione, modellazione e interpretazione di grandi insiemi di dati, fatto allo scopo di estrarre informazioni utili. Il punto di forza dei metodi utilizzati è la loro universalità: possono essere utilizzati per analizzare qualunque insieme di dati, relativi a qualunque settore.

Le auto elettriche sfruttano un motore elettrico e rappresentano un’alternativa alle auto tradizionali, che usano un motore a combustione interna.

semplice: il tempo scorre più veloce in montagna e più lento in pianura. La differenza è piccola, ma si può controllare con orologi precisi che oggi si comperano su internet per un migliaio di euro”. Tale differenza non ha effetti diretti sulle nostre vite. Tuttavia, una prova per così dire tangibile, “vicina a noi in senso empirico”, del diverso scorrere del tempo in quota viene dal funzionamento del sistema di navigazione satellitare (GPS): senza tener conto della sottile discrepanza tra il tempo che scorre secondo gli orologi in superficie e il tempo che scorre secondo quelli montati sui satelliti, infatti, il GPS non funzionerebbe.

Figura 1 – I Princìpi matematici della filosofia naturale.

230

FISICA AMBIENTE

Sulla base della nostra esperienza, ciò è controintuitivo, ma gli esperimenti sono in accordo con le predizioni della relatività. Il motivo per cui non riusciamo ad apprezzare questo fenomeno è dovuto al fatto che esso è significativo solo se i corpi si muovono a velocità confrontabili a quella della luce nel vuoto: circa 300 000 km/s. Questo valore è anche da intendersi come un “valore limite”: niente, infatti, può muoversi a velocità maggiore. Se il Sole si spegnesse improvvisamente non lo sapremmo subito, ma dopo un certo tempo, pari a quello impiegato dalla luce per arrivare dal Sole alla Terra, circa 8 minuti. Anche il concetto di simultaneità va ridefinito: la teoria di Einstein, infatti, ci dice che due eventi possono essere simultanei per un osservatore ma non per un altro. Così come il tempo, poi, anche lo spazio non è assoluto in relatività: esiste un fenomeno “analogo” alla dilatazione dei tempi chiamato contrazione delle lunghezze. La teoria della relatività porta alla luce un legame molto profondo tra i concetti di tempo e spazio: non si deve più ragionare in termini di “tempo e spazio” ma di un unico oggetto matematico detto spaziotempo [Figura 2]. Lo spaziotempo ha quattro dimensioni, una temporale e tre spaziali, e un punto in esso ha coordinate (ct, x, y, z), dove c è la velocità della luce.

L’analisi dei dati sta acquisendo sempre più importanza nel mondo dello sport. Per esempio, nelle gare automobilistiche [Figura 1], la raccolta e l’analisi dei dati (che possono riguardare parametri come velocità, accelerazione, tempo di reazione e così via) è utile al fine di ottenere informazioni atte alla presa di decisioni, al monitoraggio in tempo reale dell’andamento della gara e all’elaborazione di previsioni, a migliorare le prestazioni e ottimizzare le strategie utilizzate. Inoltre, i dati raccolti possono essere utilizzati anche per elaborare modelli, fare delle simulazioni e fare comparazioni con le prestazioni dei competitori.

Fisica: una strada per diventare analista dei dati Molte persone che hanno trovato impiego come analista dei dati hanno studiato fisica all’università. Durante una laurea in fisica, infatti, si acquisiscono solide competenze di statistica e si apprende ad analizzare e intrepretare i dati facendo uso di diverse tecniche e di specifici software o linguaggi di programmazione. Restringendosi all’ambito della fisica, queste competenze sono indispensabili per analizzare i dati degli esperimenti, i dati che riceviamo dai telescopi, dai satelliti e così via.

Competenze e sbocchi occupazionali

Attività di comprensione del testo e di approfondimento per stimolare la riflessione e il pensiero critico.

Le competenze che un data analyst deve possedere sono: saper utilizzare software per fare l’analisi dei dati; una solida conoscenza della statistica; la capacità di individuare i dati più utili per un certo fine; la capacità di individuare possibili errori; la capacità di individuare tendenze caratteristiche e interpretarle; la capacità di estrapolare tutte le informazioni chiave, di rappresentarle in forma grafica e di preparare un report alla fine del lavoro che poi presenta ai colleghi [Figura 2].

Figura 1 – Nelle gare automobilistiche l’analisi dei dati viene fatta allo scopo di monitorare le prestazioni e pianificare strategie.

I dati nell’era dell’informazione La nostra società è basata sui dati: tutto quello che accade in rete viene registrato: ogni clic su un post o su un link genera un dato. Si creano quindi grandi moli di dati informatici, detti big data, che contengono informazioni che permettono di intercettare le tendenze di mercato. Le aziende sono interessate ad analizzare i dati con l’obiettivo di estrapolare informazioni preziose per prendere decisioni in merito alle strategie di produzione e di vendita. Per esempio: scoprire quali sono gli interessi e le esigenze dei consumatori, quali sono le loro abitudini d’acquisto, qual è l’identikit di un potenziale cliente e così via. Di conseguenza, c’è bisogno di una figura con delle competenze tecniche e specifiche: questa figura è proprio l’analista dei dati, o data analyst. Negli ultimi dieci anni, la richiesta di data analyst è aumentata esponenzialmente e si prevede che in futuro continuerà a crescere. All’interno di un’azienda, il data analyst lavora a contatto con i project manager, gli addetti al marketing e i vertici aziendali, a cui ha il compito di presentare in modo chiaro i risultati delle sue analisi.

Figura 2 – Presentazione di un analista dei dati in azienda.

Grazie alla versatilità delle competenze acquisite, la figura del data analyst è richiesta in aziende o enti che operano in settori molto diversi: informatica e telefonia, banche e assicurazioni, trasporti e logistica, industria e tecnologia, media e comunicazione, e-commerce.

TOCCA A VOI Analizza e rappresenta i dati Dopo aver analizzato i dati, il data analyst ha il compito di rappresentarli in forma grafica in modo tale da renderli comprensibili e di facile interpretazione. Fai una ricerca sulle forme di rappresentazione dei dati più usate (istogrammi, grafici a torta ecc.) e spiega quando una è più utile dell’altra. Per ogni forma di rappresentazione che hai trovato, inoltre, cerca un esempio e interpreta il suo contenuto.

233

Approfondimenti di Fisica&Ambiente e orientamento STEM collegano la disciplina alla realtà, con riferimento puntuale agli obiettivi dell’Agenda 2030.

Fisica

I punti di forza del volume

Nel fascicolo Ripassafacile, la teoria, segmentata in blocchetti di testo monoconcettuali, è corredata da schemi e disegni, e viene intervallata da esempi tratti dalla realtà, o semplici esempi numerici. Ripassafacile è inoltre uno strumento che risponde alle neccessità di facilitazione e per i BES.

Per ogni argomento è proposta una doppia pagina operativa con mappa concettuale, da completare con le parole chiave proposte, e un test su conoscenze e abilità di base acquisite.

Fisica

Indici

dell'opera

STRUMENTI MATEMATICI NOVITÀ 2024 Inserite schede di matematica sui prerequisiti, assenti nella prima edizione.

A - INTRODUZIONE ALLA FISICA

n. pp. 14 online n. pp. 60

1 - Grandezze fisiche e misure 2 - Grandezze vettoriali B - FORZE ED EQUILIBRIO

n. pp. 84

3 - Le forze

La sezione iniziale è riorganizzata eliminando definizioni circolari e impliciti.

4 - L'equilibrio dei solidi 5 - L'equilibrio dei fluidi n. pp. 88

C - CINEMATICA 6 - Moto uniforme 7 - I circuiti elettrici Il moto è trattato in due sezioni separate (cinematica e dinamica). Era una sola nella prima edizione.

8 - Moti sul piano D - DINAMICA E GRAVITAZIONE

n. pp. 78

9 - Principi della dinamica 10 - Forze e moti 11 - La gravitazione

NOVITÀ 2024

D - LAVORO ED ENERGIA 12 - Lavoro ed energia 13 - La quantità di moto

n. pp. 64

Un capitolo dedicato alla gravitazione.

Fisica

Indici

dell'opera

F - CALORE Aggiunte le applicazioni del Teorema di Gauss. Aumentata la segmentazione in lezioni, con più esercizi. Spostati nel capitolo 19 i collegamenti di condensatori.

n. pp. 76

14 - Temperatura e calore 15 - Principi della termodinamica G - ONDE E LUCE

n. pp. 75

16 - Onde e suono 17 - La luce H - FENOMENI ELETTRICI

n. pp. 104

18 - Carica elettrica

Due sezioni separate (fenomeni elettrici e magnetici). Era una sola nella prima edizione.

19 - Campo elettrico e potenziale 20 - Corrente elettrica I - FENOMENI MAGNETICI

n. pp. 84

21 - Magnetismo 22 - I nduzione e onde elettromagnetiche L - FISICA MODERNA

n. pp. 69

Collocati i circuiti RC nel capitolo 22.

23 - La relatività ristretta 24 - La fisica dei quanti 25 - Dai nuclei all'Universo Su carta, senza esercizi e con taglio storico. Online nella precedente edizione.

TEST UNIVERSITÀ

n. pp. 14

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I laboratori “in cattedra” Easy Lab: con videolaboratori e compiti di realtà STEM contribuiscono ad allargare l’orizzonte della disciplina oltre le astratte formule della parte teorica.

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Le nostre partnership nelle scienze naturali

Uno dei presupposti imprescindibili della scienza è la collaborazione e proprio alla luce di questa caratteristica Mondadori Education, ormai da qualche anno, ha dato vita a una serie di collaborazioni con Fondazioni ed Enti di Ricerca per le opere dedicate alle Scienze Naturali. Lo scopo è duplice: essere al passo con i tempi e gli avanzamenti della ricerca, fornire uno spunto per l’orientamento in chiave STEM sui nostri testi scolastici. Ogni collaborazione, infatti, si è avvalsa sia delle voci e dei visi delle protagoniste e dei protagonisti della ricerca e delle aziende per dare un volto alle eccellenze italiane, sia della loro competenza per la creazione di contenuti progettati ad hoc, sempre aggiornati e ad alto contenuto tecnologico. Nell’ambito dei corsi liceali delle Scienze Naturali possiamo fare affidamento su quattro diverse collaborazioni che abbracciano tutte le discipline: • • • •

Fondazione Umberto Veronesi (FUV) per la biologia e la biochimica, ha contribuito con curiosità, piccoli abstract scientifici e videointerviste a ricercatrici e ricercatori; Federchimica per la chimica, ha contribuito con diverse videointerviste per fornire una panoramica completa delle professioni nel settore chimico; Fondazione Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC) per le scienze della Terra, ha curato i contenuti delle sezioni relative ad atmosfera e clima; ICS Maugeri per gli approfondimenti e i focus biomedici, ha curato i contenuti relativi a patologia, terapia e diagnostica.

Oltre alla collaborazione sui nostri testi, ciascun partner partecipa attivamente ai nostri appuntamenti di aggiornamento gratuito per i docenti come le Lezioni di Scienza, le cui registrazioni sono sempre disponibili nell’omonima playlist del canale YouTube di Mondadori Education.

Le nostre partnership nelle scienze naturali

La collaborazione con FUV ha avuto inizio con il nostro corso liceale Biologia. Indagine sulla vita di M. Hoefnagels sin dalla sua prima edizione nel 2019. Si tratta di una collaborazione sia sul testo sia in digitale con approfondimenti su Le frontiere

della biologia comunicate dalla viva voce dei protagonisti. Questa collaborazione prevede inoltre appuntamenti di aggiornamento gratuito per i docenti le cui registrazioni sono sempre disponibili sul sito mondadorieducation.it.

La collaborazione con Federchimica è alla base delle videointerviste in apertura di sezione del corso liceale Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza di F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti. Per poter promuovere l’orientamento verso professioni STEM nel mondo della chimica e delle sue applicazioni

l’iniziativa Chimica una buona scelta promossa proprio da Federchimica e dal Piano Nazionale Lauree Scientifiche ci fornisce una panoramica di giovani professioniste e professionisti per parlare di come la chimica ha cambiato la loro vita sia sul testo sia in digitale.

La collaborazione con Fondazione CMCC ha permesso di avvalerci della competenza di una delle loro ricercatrici, la Dottoressa Paola Mercogliano, per la curatela della sezione sulla dinamica dell’atmosfera e del clima del corso liceale

Sistema Terra - Quarta edizione di M. Crippa e M. Fiorani. Questa collaborazione prevede inoltre appuntamenti di aggiornamento gratuito per i docenti le cui registrazioni sono sempre disponibili sul sito mondadorieducation.it.

ICS Maugeri ha contribuito con una trentina di specialisti alla revisione e al potenziamento del volume liceale Biologia. Indagine sulla vita - Linea BLU Anatomia, fisiologia e salute di

M. Hoefnagels. Un'opera dedicata a chi desidera approfondire la parte di patologia, terapia e diagnostica del corpo umano o al triennio dei licei con curvatura biomedica.

I nostri Partner - Fondazione Umberto Veronesi

Fondazione Umberto Veronesi nasce nel 2003 su iniziativa di Umberto Veronesi e di molti altri scienziati e intellettuali di fama internazionale, tra cui 11 premi Nobel, con un duplice obiettie promuovere progetti di prevenzione, educazione alla salute e divulgazione della scienza. Fondazione ha scelto sin dal 2003 di seleziona-

“La scienza è lo

strumento più potente di cui l’umanità dispone per migliorare la qualità e la prospettiva di vita delle persone.” Umberto Veronesi

valore, eccellenti ricercatori e brillanti scienziati che con entusiasmo e passione lavorano sformarsi in farmaci, terapie e soluzioni innovative, garantendo speranze concrete ai malati e migliori condizioni di vita per tutti. Dalla sua nascita a oggi, Fondazione Umberto Veronesi getti di ricerca nell’ambito dell’oncologia e delle malattie croniche. Oltre a queste attività, Fondazione Umberto informata può prendere decisioni consapevoli e informate per la propria salute. Il sito di Fondazione Umberto Veronesi, costantemente aggiornato, rappresenta da sempre un punto di riferimento di informazione nesi promuove inoltre conferenze internazionali ed eventi pubblici, campagne di informa-

zione e progetti educativi per le scuole di ogni ordine e grado, con l’obiettivo di avvicinare gli studenti al mondo della scienza e della ricerca multimediale e innovativo. I seguenti ricercatori sostenuti nel 2020 da Fondazione Umberto Veronesi hanno contribuito a questo volume realizzando le schede de Le frontiere. Tabolacci Claudio, ricercatore post-doc presso l’Istituto Superiore di Sanità di Roma. Sansevero Gabriele, ricercatore post-doc presso l’Istituto di Neuroscienze del CNR di Pisa. Liccardo Daniela, ricercatrice post-doc presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II. Gagliano Onelia, ricercatrice post-doc presso il Venetian Institute of Molecular Medicine di Venezia e l’Università degli studi di Padova. Pomella Silvia, ricercatrice post-doc presso l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma. Frigè Gianmaria, ricercatore post-doc presso l’Istituto Europeo di Oncologia di Milano. Ciccone Roselia, ricercatrice post-doc presso l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma.

28/11/22 18:43

I nostri Partner - Federchimica

I nostri Partner - CMCC

La Fondazione CMCC Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici è un ente no-profit di ricerca internazionale la cui mission è realizzare studi e modelli del sistema climatico e delle sue interazioni con la società e con l’ambiente, per garantire risultati affidabili, tempestivi e rigorosi al fine di stimolare una crescita sostenibile, proteggere l’ambiente e sviluppare, nel contesto dei cambiamenti climatici, politiche di adattamento e mitigazione fondate su conoscenze scientifiche. Inoltre, il CMCC sviluppa previsioni e analisi quantitative del nostro pianeta e della società del futuro. Fondato nel 2005, il CMCC si avvale della vasta esperienza nel campo della ricerca dei nove soci della Fondazione: Istituto Nazionale di GeoFisica e Vulcanologia, Università degli Studi del Salento, Centro Italiano Ricerche Aerospaziali, Università Ca’ Foscari Venezia, Università di Sassari, Università della Tuscia, Politecnico di Milano, Resources for the Future, Università di Bologna. Le attività di ricerca del CMCC sono caratterizzate da un elevatissimo livello di interdisciplinarietà che consente al Centro di rappresentare un esempio unico in Europa e nel mondo, capace di rivolgersi non solo allo studio dei cambiamenti climatici ma anche alle mutue interrelazioni tra il sistema climatico e i sistemi sociali, economici ed ambientali. Questa multidisciplinarità è organizzata attraverso nove divisioni di ricerca che – con sedi e uffici a Lecce, Bologna, Capua, Milano, Sassari, Venezia, e Viterbo – condividono tra loro diverse competenze e conoscenze nel campo delle scienze del clima: Advanced Scientific Computing; Climate Simulations and Predictions; Economic analysis of Climate Impacts and Policy; Impacts on Agriculture, Forests and Ecosystem Services; Ocean modeling and Data Assimilation; Ocean Predictions and Applications; Risk Assessment

and Adaptation Strategies; Regional Models and Hydrogeological Impacts; Sustainable Earth Modelling Economics. Il cuore di questa collaborazione multidisciplinare è rappresentato dal Centro di Supercalcolo del CMCC che, con sede a Lecce, fornisce l’infrastruttura tecnologica e la capacità di calcolo necessaria a sviluppare simulazioni e modelli climatici altamente accurati, dettagliati e con un sempre maggiore livello di definizione. L’infrastruttura del CMCC si conferma una delle più importanti in Europa e l’unica in Italia ad essere dedicata esclusivamente allo studio dei cambiamenti climatici. Dal 2006 il CMCC ospita il National Focal Point dell’IPCC, garantendo un punto di incontro tra l’IPCC, la comunità scientifica e l’opinione pubblica nazionale al fine di favorire il mutuo scambio di informazioni sulle attività in corso. Alcuni dei più eminenti ricercatori del CMCC sono coinvolti, in qualità di autori, nell’elaborazione dei report realizzati periodicamente dall’IPCC. Il CMCC occupa una posizione di rilievo nella comunità internazionale di ricerca sui cambiamenti climatici, nell’ambito della quale collabora con le più autorevoli istituzioni a livello globale.

I nostri Partner - CMCC

I nostri Partner - ICS Maugeri

Nel 1965 Salvatore Maugeri mise a frutto oltre trent’anni di studi scientifici creando a Pavia la “Fondazione Clinica del Lavoro”, un luogo di ricerca e cura delle nuove patologie determinate dallo sviluppo industriale. La ricerca, l’umanizzazione delle cure, i valori di Salvatore Maugeri vivono, oggi come ieri, negli istituti che in tutta Italia portano il suo nome.

ABBIAMO UNA GRANDE STORIA CHE PARLA DI INNOVAZIONE, RICERCA, CURA E RIABILITAZIONE

Oggi come ieri, portiamo avanti la missione di Salvatore Maugeri e traiamo ispirazione dal principio della centralità della persona nella sua ricchezza e unicità, considerando la salute come condizione imprescindibile della vita umana. Abbiamo una grande storia che onoriamo tutti i giorni nei 9 Istituti di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico riconosciuti dal Ministero della Salute, 8 Istituti Clinici, 4 Poliambulatori e un Centro di Ricerche Ambientali. Siamo presenti in 6 regioni italiane con i nostri 4200 collaboratori, di cui oltre il 67% è composto da donne. Ogni anno curiamo oltre 30 000 pazienti grazie alla dedizione dei nostri professionisti che quotidianamente sono in prima linea per la cura delle persone più fragili. Per questo volume Biologia - Indagine sulla vita. Linea BLU. Anatomia, fisiologia e salute gli specialisti degli Istituti Clinici Scientifici Maugeri hanno collaborato alla stesura dei paragrafi dedicati a patologia, diagnostica e terapia. Il dettaglio in tabella.

Contributo (paragrafo)

Specialista (Dottore/Dottoressa)

19.5 - 19.6

Laura Adelaide Dalla Vecchia

20.3

Luisa Carlotta Rossi

20.11

Prof. Giorgio Ferriero

21.6

Laura Adelaide Dalla Vecchia

21.9

Maria Teresa La Rovere, Egidio Traversi

22.5

Michele Vitacca, Prof.ssa Annalisa Carlucci, Prof.ssa Dina Visca, Piero Ceriana

23.6

Domenico Azzolino

23.7

Prof. Luigi Cesare Bergamaschini

24.7

Prof. Ciro Esposito, Tommaso Ciro Camerota, Marco Colucci

25.11

Francesca Perego

26.8

Prof. Luca Chiovato

27.2

Prof. Ciro Esposito, Tommaso Ciro Camerota, Marco Colucci

27.3

Prof. Fabio Ruggero Maria Corsi, Flavia Musco

28.12

Jacopo Lanzone, Elisa Brigonzi, Luca Giani Christian Lunetta, Maurizio Marchesini,

29.2

Jacopo Lanzone

29.3

Elisa Brigonzi, Luca Giani, Christian Lunetta, Maurizio Marchesini

29.4

Monica Schmid

29.5

Carlo Robotti

Biologia

Le proposte di Biologia

LINEA BLU 2022-23

Mariëlle Hoefnagels

ISBN 979122040440-2

ISBN 979122040436-5

INDAGINE SULLA VITA

Dalle cellule alla teoria dell’evoluzione

LINEA BLU EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

BIOLOGIA E SOSTENIBILITÀ

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Con la partecipazione di

3° ANNO

Dalle cellule ai vertebrati

LINEA BLU EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

BIOLOGIA E SOSTENIBILITÀ

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Con la partecipazione di

29/10/21 09:10

3° anno standard

3° anno con biotecnologie seconda edizione 3° anno

seconda edizione 3° anno

Mariëlle Hoefnagels

Biologia

ISBN 979122040450-1

ISBN 979122040458-7

Biologia

INDAGINE SULLA VITA

Basi molecolari della vita, evoluzione e biotecnologie

LINEA BLU PLUS EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Con la partecipazione di

INDAGINE SULLA VITA

Dalle basi molecolari all’evoluzione della vita

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

seconda edizione 2° biennio

Con la partecipazione di

Mariëlle Hoefnagels

4° anno standard

4° anno potenziamento salute

2° biennio standard

LINEA BLU

29/10/21 09:21

Biologia

INDAGINE SULLA VITA

Basi molecolari della vita, evoluzione e corpo umano

LINEA BLU EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Con la partecipazione di

BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU 2° biennio.indd 1

979-12-204-0468-6 979-12-204-0656-7

2 2

L’APP PER GUARDARE I VIDEO, ASCOLTARE GLI AUDIO E ALLENARSI CON I TEST DALLO SMARTPHONE

IL PORTALE DISCIPLINARE RICCO DI RISORSE PER IL DOCENTE

LA PIATTAFORMA PER CREARE VERIFICHE E METTERSI ALLA PROVA

2 2

2 3

3 2

4 2

– –

18 (VIII A)

elio

argo

neon

kripto

1s 2s 2p

2,60 –

– 3

– –

[Ne]3s 3p

39,948 1521

4,003 2372

F 10

Cl 18

20,180 3,98 2081 –1

xeno

[Ar]3d 4s 4p

1,0 3

[Kr]4d 5s 5p

I 54

Br 36

cloro

fluoro

bromo

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

At 86

17 (VII A)

S 17

O 9

Se 35

35,45 3,16 2,58 1251 ±1,3,5,7 –2,6,4

18,998* 3,44 1681 –2,–1

zolfo

1s 2s 2p

selenio

[Ne]3s 3p

16 (VI A)

ossigeno

15,999 1314

P 16

N 8

As 34

azoto

1s 2s 2p

fosforo

[Ne]3s 3p

15 (V A)

arsenico

iodio

[Ar]3d 4s 4p

[Kr]4d 5s 5p

Ts 118

A. MONDADORI SCUOLA

C 7

Si 15

Te 53

Po 85

79,904 83,798 78,971 74,922* 2,96 1351 2,55 1140 2,18 941 2,01 944 ±1,3,5 6,4,–2 ±3,5 4,2

tellurio

[Ar]3d 4s 4p

[Kr]4d 5s 5p

32,06 30,974* 2,19 1000 1,90 1012 ±3,5 ±4,2

Bi 84

rado

lutezio

laurenzio

oganessio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 7s 7p

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

Lv 117

(294) – – –

(262) – 473 3,2

174,967 – 524 3,2

(222) (210) 2,2 1037 2,0 – ±1,3,5,7 6,4,2

Yb 71

No 103

astato

nobelio

[Xe]4f 6s

itterbio

[Rn]5f 7s

tennessio

[Rn]5f 6d 7s 7p

(294) – – –

[Xe]4f 5d 6s 6p

(259) – 642 3,2

polonio

Tm 70

Md 102

[Xe]4f 5d 6s 6p

Sb 52

14,007 3,04 2,55 1402 ±3,5,4,2,1 ±4,2

antimonio

[Ar]3d 4s 4p

(209) 1,9 812 3,5

tulio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

livermorio

[Rn]5f 6d 7s 7p

mendelevio

Mc 116

[Kr]4d 5s 5p

Ge 33

silicio

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

14 (IV A)

carbonio

(258) – 635 3

(293) – – –

131,293 126,904* 127,60 121,760 2,66 1170 2,1 1008 2,05 869 1,96 831 ±1,5,7 –2,6,4 ±3,5 4,2

Sn 51

bismuto

173,045 168,934* 1,25 603 1,24 597 2,3 3

Er 69

Fm 101

[Xe]4f 5d 6s 6p

Pb 83

germanio

B 6

Al 14

72,630 1,81 762 3

12,011 2,04 1086 3

28,085 1,61 787 3

Ga 32

stagno

[Ar]3d 4s 4p

[Kr]4d 5s 5p

erbio

fermio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

moscovio

100

[Rn]5f 6d 7s 7p

Fl 115

(257) – 627 3

(289) – – –

208,980* 1,8 703 4,2

ISBN 979122040462-4

boro

gallio

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

Tl 82

In 50

118,710 1,78 709 3

13 (III A)

alluminio

10,81 801

26,982* 578

69,723 1,65 579 2

Zn 31

indio

[Ar]3d 4s 4p

[Kr]4d 5s 5p

Ho 68

979-12-204-0466-2 979-12-204-0444-0 979-12-204-0449-5

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

BIOLOGIA Anatomia e fisiologia e salute

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Mariëlle Hoefnagels

zinco

114,818 1,69 558 2

Cd 49

Hg 81

12 (II B)

65,38 1,90 906 2,1

Cu 30

cadmio

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

PRINCIPALI PROPRIETÀ CHIMICHE

rame

11 (I B)

Ni 29

63,546 1,91 745 2,3

112,414 1,93 868 1

Au 80

Ag 48

piombo

207,2 1,8 716 1,3

Nh 114

olmio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

einsteinio

[Xe]4f 5d 6s 6p

(289) – – –

(252) – 619 3

tallio

204,38 1,9 589 2,1

Cn 113

167,259 164,930* 1,23 589 1,22 581 3 3

Dy 67

Cf 99

flerovio

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 6s

nihonio

[Rn]5f 7s

disprosio

californio

[Rn]5f 6d 7s 7p

(286) – – –

162,500 – 573 3

[Xe]4f 5d 6s 6p

(251) – 606 4,3

mercurio

Tb 66

[Xe]4f 5d 6s

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

nichel(io)

metallo

non metallo

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

argento

107,868 2,20 731 2,4

Pt 79

200,592 2,4 1007 3,1

terbio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

berkelio

copernicio

[Rn]5f 6d 7s

(285) – – –

(247) – 598 3

Rg 112

oro

[Xe]4f 5d 6s

Pd 47

gas nobile

58,693 1,88 737 2,3

Co 28

(VIII B) 9

cobalto

58,933* 1,83 760 2,3

Fe 27

[Kr]4d

[Ar]3d 4s

palladio

195,084 864

Ir 78

158,925* 1,20 566 3

Gd 65

Cm 97

196,967* 2,2 890 2,4

curio

gadolinio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

roentgenio

[Rn]5f 6d 7s

(280) – – –

(247) 578

Ds 111

157,25 – 593 2,3

semimetallo

ferro

55,845 762

n.o. più frequenti

platino

Eu 64

[Xe]4f 5d 6s

Rh 46

2,2 3,4

Am 96

– 6,5,4,3

elettronegatività

rodio

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

192,217 865

Mt 110

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

europio

americio

[Rn]5f 6d 7s

darmstazio

(243) 576

(281) – – –

simbolo

Mn 26

7 (VII B)

manganese

Os 77

Ru 45

iridio

[Xe]4f 5d 6s

151,964 1,17 547 2,3

Pu 95

Sm 63

1,3 6,5,4,3

Guida per il docente Biologia 1° biennio e 2° biennio Copia docente con materiale aggiuntivi e soluzioni Biologia 1° biennio (con sistematica) - Dalle cellule ai vertebrati Copia docente con materiale aggiuntivi e soluzioni Biologia 2° biennio Basi molecolari della vita, evoluzione e corpo umano USB Biologia 1° biennio USB Biologia 2° biennio

979-12-204-0436-5 979-12-204-0440-2 979-12-204-0445-7 979-12-204-0450-1

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Biologia

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FOCUS SALUTE CON ICS MAUGERI Nuovi contenuti e approfondimenti dedicati a patologia, diagnostica e terapia a cura degli specialisti di ICS Maugeri.

PER L’ORIENTAMENTO

Biologia

Anatomia, fisiologia e salute

Miniarticoli, lezioni interattive e videointerviste a ricercatrici e ricercatori a cura della Fondazione Umberto Veronesi per l’orientamento in uscita.

Anatomia, fisiologia e salute

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DIDATTICA CON I FUMETTI Ogni Capitolo si apre con un fumetto a tema Agenda 2030 accompagnato da un video di approfondimento per un avvio di lezione più a misura di studente.

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27/10/21 10:32

Biochimica senza organica

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2021

INDAGINE SULLA VITA

BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU 4° anno plus.indd 1

29/12/22 19:56

2023

Biologia

ISBN 979122040454-9

1 (I A)

1,55 7,6,4,2,3

Cr 25

54,938* 1,55 1,66 717 7,6,4,2,3 6,3,2

[Ar]3d 4s

cromo

6 (VI B)

54,938* 717

51,996 653

manganese

V 24

nome

5 (V B)

vanadio

numero atomico

Ti 23

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

rutenio

Tc 44

Re 76

Hs 109

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

samario

plutonio

meitnerio

[Rn]5f 6d 7s

(244) 581

(278) – – –

150,36 – 545 3

190,23 2,2 814 2,3,4,6,8

osmio

[Xe]4f 5d 6s

Np 94

Pm 62

1,3 6,5,4,3

106,42 102,906* 101,07 2,28 804 2,10 710 2,2 720 3 7,6,5,4 2,3,4,5,6,7,8

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

1,9 7,6,4

Bh 108

tecnezio

(98) 702

186,207 756

W 75

Mo 43

renio

hassio

[Xe]4f 6s

nettunio

promezio

[Rn]5f 6d 7s

(237) 605

(269) – – –

U 93

(145) 1,14 539 3

Nd 61

[Xe]4f 5d 6s

Guida e materiali per il docente

Biologia 1° biennio (con sistematica) - Dalle cellule ai vertebrati Biologia 1° biennio - Dalle cellule alla teoria dell’evoluzione Biologia 2° biennio - Basi molecolari della vita, evoluzione e corpo umano Biologia 3° anno - Dalle basi molecolari all’evoluzione della vita Biologia 4° anno - Anatomia e fisiologia degli organismi Biologia 3° anno - Basi molecolari della vita, evoluzione e biotecnologie Biologia 4° anno - Anatomia, fisiologia e salute

27/10/21 10:20

seconda edizione 4° anno

IL PROGETTO DIDATTICO

Mariëlle Hoefnagels

L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

BIOLOGIA Indagine sulla VITA Configurazioni di vendita Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

seconda edizione 4° anno

anno

LA PIATTAFORMA PER LA DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA

Mariëlle Hoefnagels massa atomica relativa(1)

titanio

configurazione elettronica

50,942 1,63 1,54 651 5,4,3,2 4,3,2

4 (IV B)

47,867 1,36 659 3

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

molibdeno

Sg 107

uranio

bohrio

[Xe]4f 6s

neodimio

[Rn]5f 6d 7s

(270) – – –

95,95 2,16 1,6 684 6,5,4,3,2,1 5,3

energia di prima ionizzazione (kJ · mol–1)

3 (III B)

scandio

Ta 74

Nb 42

[Xe]4f 5d 6s

238,029 1,7 1,5 598 6,5,4,3 5,4

Pr 60

Pa 92

tungsteno

183,84 1,7 1,5 759 6,5,4,3,2 5

1,57 2

niobio

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

92,906* 1,33 652 4

Hf 73

Zr 41

Db 106

44,956* 1,00 633 2

1,31 2

[Ar]3d 4s

[Kr]4d 5s

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 6d 7s

seaborgio

[Rn]5f 6d 7s

144,242 140,908* 1,13 533 528 3

praseodimio

protoattinio

(269) – – –

231,036* 1,3 568 4

1,12 3,4

Th 91

tantalio

[Xe]4f 5d 6s

180,948 1,3 728 4

Rf 105

zirconio

Y 40

91,224 1,22 640 3

La 72

torio

cerio

dubnio

[Rn]6d 7s

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

(268) – – 4

Ca 21

1s 2s

[Ne]3s

calcio

berillio

2 (II A)

magnesio

Li 4

K 20

9,012* 0,98 900 1

40,078 0,82 590 1

979 Lib Ana Ma -12 ro tomInd riël -20 agi Dig ia BIO le Ho 4-0 ital e ne e fisi sul LO efn 462 + olo la GIA age -4 Co gia VIT ls nte A nut deg 4° i Dig li ann org o ital ani i Inte sm i gra tivi

2,20 –1,1

24,305 0,93 738 1

1s 2s

litio 2 1

[Ne]3s

sodio

idrogeno 1

potassio

Na 12

1,008 1312

6,94 520

22,990* 496

39,098 419

ittrio

[Ar]3d 4s

afnio

[Xe]4f 5d 6s

178,49 1,10 659 3

Ac 104

[Kr]4d 5s

88,906* 0,95 600 2

Sr 39

Ba 57

[Ar]4s

[Kr]5s

[Xe]5d 6s

140,116 534

232,038* 609

[Rn]5f 6d 7s

rutherfordio

(267) 1,1 579 3

ATTINIDI

LANTANIDI

lantanio

138,905 0,89 538 2

Ra 89

attinio

[Rn]6d 7s

(227) 0,9 499 2

stronzio

[Xe]6s

bario

87,62 0,82 549 1

Rb 38

Cs 56

[Ar]4s

[Kr]5s

Fr 88

rubidio

85,468 403

[Rn]7s

radio

(226) 0,7 509 1

137,327 132,905* 0,79 503 376 1

[Xe]6s

cesio

[Rn]7s

francio

Riferito alla massa atomica del 12C = 12,000. Per molti elementi radioattivi è indicato tra parentesi il numero di massa o la massa atomica dell’isotopo più stabile. L’asterisco * indica che l’elemento naturale è costituito da un solo isotopo.

(1)

(223) 393

4°

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5° ANNO

INDAGINE SULLA VITA

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Biologia

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1° BIENNIO

seconda edizione 1° biennio

Mariëlle Hoefnagels

Biologia

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4° ANNO

1° biennio con sistematica standard

1° biennio con sistematica light

BIOCHIMICA INDAGINE SULLA VITA R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels

Biologia

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BIOLOGIA IN EVOLUZIONE Dalle basi molecolari della vita al corpo umano

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Dalla cellula al corpo umano

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2° biennio

M. Hoefnagels I THINK. BIOLOGIA IN EVOLUZIONE 1° e 2° biennio. Licei Scientifici, Classici, Linguistici e delle Scienze Umane

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Dalle basi molecolari della vita al corpo umano

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1° biennio ISBN 9791220404693 2° biennio ISBN 9791220404730 Volume unico ISBN 9791220404778 Con la partecipazione di

20/07/23 17:08

Perché adottare quest’opera Indice funzionale al monte ore ridotto e alla prassi didattica usuale. L’iconografia è un punto di forza della proposta, con immagini grandi, dettagliate e molto ben accompagnate da descrizioni puntuali. Un completo sistema di mappe correda la trattazione teorica: mappe di contesto in apertura di capitolo (anche in inglese), mappe per fare il punto alla fine dei paragrafi, mappe di sintesi alla fine del capitolo. Un paragrafo per ogni capitolo è affrontato in modalità Flipped Classroom e si appoggia a una mappa ad hoc dell’argomento. 7 esaustivi moduli, con avvio su carta (Biology in english) e contenuto completo in digitale, permettono un’ampia scelta di argomenti curricolari da trattare con la metodologia CLIL. Per ogni capitolo sintesi digitali in tre lingue, inglese, francese, spagnolo (oltre l’italiano). L’Educazione Civica è oggetto di schede di approfondimento e percorsi più ampi in chiusura di sezione su temi di attualità tra passato e futuro della disciplina. La verifica delle competenze in tema Agenda 2030 è affidata ai compiti di realtà.

L’approccio storico alla biologia, ripreso nelle rubriche I think. Le idee e I think. Le persone è il filo conduttore che accompagna l’esposizione di tutti i contenuti teorici. Per fare orientamento: schede dedicate, lezioni interattive su argomenti chiave e videointerviste a professioniste e professionisti della ricerca. Bacheche interattive sulla storia del pensiero scientifico per la didattica collaborativa. Tavole anatomiche per visualizzare e approfondire lo studio del corpo umano. Per la didattica laboratoriale esperienze di Laboratorio Visuale in digitale che illustrano processi e tecniche sperimentali largamente diffuse per sviluppare il pensiero critico e il metodo scientifico. Esercizi autocorrettivi di fine capitolo e test in Moduli Google. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente. Per il docente: strumenti digitali con tutte le soluzioni in un PDF unico per ogni unità, oltre a materiali didattici per la programmazione, test d’ingresso e prove di valutazione (anche in versione Word modificabile). Fascicolo completo CLIL for Science, che raccoglie 29 Moduli CLIL relativi alle discipline scientifiche liceali.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di I Think. Biologia in evoluzione 60

Biologia

I punti di forza del volume

SEZIONE

Le aperture di sezione propongono spunti con l’obiettivo di rispondere alla domanda “perché dovrebbe interessarmi?”. La narrazione passa attraverso la lettura di un libro, l’ascolto di un podcast o la visione di un film o di un documentario.

Lo spunto in apertura viene ripreso ne Il tuo percorso di educazione civica e, in chiusura di sezione, con una pagina di storytelling tra passato e presente dell’argomento trattato. La presentazione del contenuto è anche veicolata da un fumetto e un video in ottica di apprendimento informale.

Sezione B

Ogni cellula ha una storia e ce ne sono alcune la cui storia sembra il frutto della fantasia di uno scrittore pluripremiato. È il caso delle HeLa, cellule tumorali di cervice uterina utilizzate in tutti i laboratori di ricerca del mondo e isolate per la prima volta nel 1951 da una giovane donna afroamericana: Henrietta Lacks. In che modo una storia di settanta anni fa ci riguarda? Perché è importante comprendere cos’è una cellula, qual è la sua organizzazione e come funziona? Mettetevi in gioco guardando il film e raccogliendo le idee nell’attività di brainstorming proposta qui a fianco.

Le cellule immortali di Henrietta Lacks Brainstorming La storia di Henrietta Lacks e delle sue cellule è raccontata nel libro La vita immortale di Henrietta Lacks di Rebecca Skloot (Adelphi, 2011), da cui nel 2017 è stato tratto l’omonimo film con Oprah Winfrey. Guardate in classe il film e raccogliete su una lavagna virtuale le informazioni riguardanti la biologia della cellula. Quante ne avete individuate? Quali erano già note alla maggioranza della classe? Dopo aver approfondito lo studio della cellula, svolgete il percorso di educazione civica proposto a fine sezione.

Il tuo percorso di educazione civica

Le tue cellule: un bene comune? Ogni nostra cellula o altro materiale biologico prelevato durante un esame diagnostico o per altra pratica terapeutica può essere utilizzato anche ai fini di ricerca biomedica. Perché ciò avvenga, il o la paziente devono essere correttamente informati dal personale sanitario e firmare il modulo di consenso informato. DENTRO LA STORIA

DENTRO IL PRESENTE

Comunità scientifica e opinione pubblica iniziarono a ragionaInizialmente la principale controversia legale ed etica legata alla storia di Henrietta Lacks era relativa al consenso informato re e discutere del consenso informato nelle pratiche mediche e all’eventuale guadagno da parte di chi commercializzava le e di ricerca intorno agli anni Settanta del secolo scorso, proprio HeLa. Qualche decennio dopo, grazie alle nuove tecnologie di mentre veniva reso noto il caso delle cellule HeLa e della giovabiologia molecolare, è emersa una nuova grande problematica: ne donna da cui hanno avuto origine e che ha prestato loro il garantire la privacy dei pazienti e delle pazienti. In Europa atnome: Henrietta Lacks. tualmente l’utilizzo di campioni biologici per la ricerca è Le cellule HeLa sono state a lungo le più usate dai ricerVIDEO catori e dalle ricercatrici, eppure - ancora oggi - non tutti regolamentato a diversi livelli, di cui il primo è il General conoscono la loro provenienza. Nel 1951 furono preleData Protection Regulation (GDPR), il regolamento 679 del 2016 dell’Unione europea. Il GDPR regolamenta la vate a una donna afroamericana che poco dopo morì a IN PREPARAZIONE possibilità di fare ricerca biomedica utilizzando campioni causa di un tumore: da allora, hanno proliferato nei labiologici, di fatto generatori potenziali di dati sensibili. boratori di tutto il mondo aiutando la ricerca scientifica. Da qui l’importanza delle biobanche, che sono sia garanti Eppure, alla donatrice non è mai stato chiesto il consendella qualità dei campioni biologici sia repository (ovvero so per il loro utilizzo. Qual è la storia di queste cellule e Cellule e raccolta dei archivi) di campioni, in modo che siano utilizzati secondo perché sono così importanti non solo per la ricerca bio- campioni le indicazioni espresse nel consenso. medica ma anche per la bioetica? biologici

Compito di realtà HELA E IL DIRITTO SUI CAMPIONI BIOLOGICI Prerequisiti La teoria cellulare. Competenze attivate Analizza, Progetta, Collabora, Digitale. Altre materie coinvolte Filosofia. Tempo previsto 2 ore in classe per contesto e restituzione, 2

settimane per procedimento. Prodotto atteso Estratto audio delle interviste su consenso informato e biobanche.

Contesto «Non c’è modo di sapere con precisione quante siano le cellule di Henrietta oggi. Un ricercatore ha stimato il loro peso complessivo in più di cinquanta milioni di tonnellate, e visto che una cellula non pesa quasi niente, il numero risultante è davvero inconcepibile. Il tutto nato da una donna che nel fiore degli anni era poco più alta di un metro e mezzo». Così scrive Rebecca Skloot nel libro La vita immortale di Henrietta Lacks, in cui racconta la storia di Henrietta Lacks. Un campione delle sue cellule tumorali ha dato vita a una linea cellulare virtualmente eterna, o immortalizzata a . Grazie a questa particolarità, i ricercatori possono lavorare su cellule uguali, conducendo esperimenti confrontabili, con un grandissimo vantaggio per la ricerca scientifica. Ma a quale costo? Il libro e il film che ne é stato tratto sollevano il problema dei diritti sul proprio materiale biologico: a chi appartengono le cellule prelevate da un o una paziente?

Procedimento L’obiettivo dell’attività è compiere delle interviste per approfondire il tema dei diritti relativi ai campioni biologici. 1. Dividetevi in gruppi di quattro o cinque e svolgete una breve ricerca preliminare in Internet per capire quali siano le leggi o le normative che tutelano questi diritti in Italia e come siano regolamentate le biobanche.

33 µm SEM (falsi colori))

142

La cellula, il metabolismo e la riproduzione

Sezione B La cellula, il metabolismo e la riproduzione

Fonti La vita immortale di Henrietta Lacks, regia di George C. Wolfe, 2017; Rebecca Skloot, La vita immortale di Henrietta Lacks, Adelphi, 2011. Obiettivo 2030 Comprendere perché l’informazione sul destino d’uso del proprio materiale biologico debba essere riportata correttamente e condivisa con il o la paziente contribuisce al raggiungimento dei target 16.6 e 16.7 dell’obiettivo 16.

2. Successivamente scegliete chi intervistare: i vostri conoscenti oppure delle persone esperte in materia per approfondire gli argomenti che vi sembrano più interessanti. Potete esplorare il livello di consapevolezza dei potenziali donatori, oppure i punti di vista delle persone che effettuano le ricerche scientifiche o stabiliscono le leggi a riguardo. Prima di condurre l’intervista stabilite insieme una scaletta delle domande da porre alle persone intervistate. Ricordatevi di registrare l’intervista e, perché il vostro lavoro sia completo, ricordatevi della parità di genere intervistando donne e uomini in egual misura. 3. Una volta conclusa l’intervista scegliete con il vostro gruppo le risposte più interessanti e montatele in un audio che farete sentire al resto della classe. Potete anche decidere di inserire dei commenti per aiutare chi ascolta a seguire il discorso o per evidenziare i punti che a voi sembrano più rilevanti.

Autovalutazione a. Quale aspetto del lavoro ti ha causato maggiori difficoltà? b. Hai riscontrato divergenze di opinione nel vostro gruppo? Se sì, come hanno influito sul lavoro svolto? c. Rispetto agli anni Cinquanta come sono cambiate le regole riguardo il consenso informato? Avete raccolto informazioni utili a riguardo? d. Quali sono state le riflessioni principali scaturite dalla visione del film e dalle interviste? a Divisione incontrollata. L’immagine mostra due cellule HeLa durante la divisione cellulare. Una caratteristica delle cellule tumorali è quella di dividersi in maniera incontrollata. In particolari condizioni, come le colture cellulari, le cellule tumorali possono essere potenzialmente immortali e duplicarsi all’infinito. Educazione civica

143

Il Compito di realtà collegato a un obiettivo specifico dell’Agenda 2030 chiude ogni sezione proponendo un’attività segmentata in fasi, corredata da un’autovalutazione finale ed è sempre accompagnato da una scheda per il docente in guida.

Biologia

I punti di forza del volume

Una mappa di contesto in apertura di capitolo è fornita anche in inglese in digitale.

e ingrandire i campioni, rivelarono i dettagli della struttura interna delle cellule. Nel 1839, i biologi tedeschi Matthias J. Schleiden e Theodor Schwann introdussero una nuova teoria basata sulle loro osservazioni al microscopio. Schleiden aveva notato che le cellule erano le unità di base delle piante; successivamente, Schwann stabilì lo stesso per gli animali. Confrontando poi le cellule animali con quelle vegetali e osservando che avevano molte caratteristiche in comune, gli scienziati conclusero che le cellule erano «le parti costitutive elementari degli organismi, l’unità di base della loro struttura e funzione». Secondo la teoria cellulare di Schleiden e Schwann, tutti gli organismi sono costituiti da una o più cellule e la cellula è l’unità fondamentale di tutte le forme di vita. Nel 1855 il fisiologo tedesco Rudolf Virchow aggiunse una terza ipotesi alla teoria cellulare, affermando che ogni cellula origina da un’altra cellula preesistente. Come ogni teoria scientifica, anche la teoria cellulare è potenzialmente confutabile; tuttavia, avendo sempre ricevuto conferme indipendenti, si tratta di una delle idee maggiormente condivise della biologia.

La cellula al microscopio

Orientati con la mappa Survey the landscape in a map

Che cosa sono le cellule? Come sono fatte? Rispondi a queste domande studiando gli argomenti del Capitolo e orientandoti con la mappa.

IN PREPARAZIONE

mitosi

si divide attraverso

cellula

meiosi

può essere

formata da

molecole cellula procariotica

cellula eucariotica

caratteristica di

contiene

carboidrati

includono

proteine

produce

catalizzano le attività chimiche della cellula

batteri

archei

usa

fotosintesi respirazione

organuli

produce

ATP

sospese. Il brodo contenuto nel pallone rimase limpido per molto tempo. Quando il collo fu spezzato, tuttavia, il brodo diventò torbido, poiché era stato contaminato dai microrganismi che potevano entrare liberamente. Così, Pasteur formulò la teoria della biogenesi, secondo la quale gli organismi viventi possono originare solo da altri organismi viventi. a

larve

2 Esperimento di Redi. Redi mise della carne all’interno (a) di un barattolo aperto, (b) di un barattolo chiuso con la garza e (c) di uno chiuso con un tappo. Le larve si svilupparono nel primo barattolo e sopra la garza del secondo.

B. La teoria della biogenesi

4.1

La cellula è l’unità elementare della vita

La teoria cellulare era incompatibile con VIDEO la teoria della generazione spontanea, secondo cui alcuni esseri viventi possoIN PREPARAZIONE no originare dalla materia inanimata. Per esempio, si riteneva che le mosche nascessero dalla carne in putrefazione e le ra- Pasteur e ne dal fango. il metodo Il medico italiano Francesco Redi, nel XVII scientifico secolo, fu il primo a mettere a punto un esperimento per confutare questa teoria 2 . La sua ipotesi era che le larve di mosca non originassero dalla carne marcescente, bensì dalle minuscole uova deposte dagli insetti. Per verificare la propria ipotesi, Redi mise dei pezzi di carne all’interno di tre barattoli: ne lasciò uno aperto e chiuse gli altri due rispettivamente con della garza e con un tappo. Dopo qualche giorno, la carne del barattolo aperto brulicava di larve di mosca, mentre quella degli altri due ne era priva. Inoltre, vi erano larve anche sopra la garza: le mosche, attirate dall’odore della carne, vi avevano deposto le uova. Due secoli più tardi, il chimico e microbiologo francese Louis Pasteur dimostrò che nemmeno i microrganismi nascono per generazione spontanea 3 . Pasteur fece bollire del brodo all’interno di un pallone con un collo sottile e ricurvo, che permetteva il passaggio dell’aria (ritenuta necessaria per lo sviluppo di microrganismi) ma non quello delle particelle in essa

conto del significato delle sue osservazioni. La sua scoperta diede origine a quella branca della scienza che oggi si chiama biologia cellulare. In seguito, l’olandese Antoni van Leeuwenhoek migliorò ulteriormente le tecniche di fabbricazione delle lenti. Il suo strumento aveva una lente sola, ma forniva un’immagine più nitida e ingrandita rispetto alla maggior parte dei microscopi a due lenti dell’epoca 1 . Fu lui il primo a osservare e descrivere alcuni batteri. Nel corso del XIX secolo, microscopi più potenti, che erano stati migliorati nelle capacità di illuminare

Un essere umano, una rosa, un fungo e un batterio sembrano avere poco in comune, se non il fatto di essere vivi. Eppure, questi organismi sono tutti costituiti da strutture microscopiche chiamate cellule, le più piccole unità biologiche capaci di funzionare in modo autosufficiente. All’interno delle cellule si svolgono processi biochimici complessi che insieme costituiscono le funzioni di base della vita.

lente

A. La teoria cellulare Lo studio delle cellule ebbe inizio nel 1660, quando il fisico e naturalista inglese Robert Hooke perfezionò lenti e sistemi di illuminazione che permettevano l’osservazione di piccoli dettagli. Hooke puntò le sue lenti su aculei, piume, squame di pesci e su diversi insetti. Quando osservò un frammento di sughero (ossia la corteccia di un tipo di quercia) notò che era suddiviso in piccoli compartimenti. Li chiamò cellule, dalla parola latina che significava “piccola stanza”. Hooke fu il primo a osservare la parete di una cellula, anche se non si rese 68

4.7

Le cellule hanno centrali energetiche

Cloroplasti e mitocondri sono gli organuli cellulari deputati alla produzione di energia. I primi sono caratteristici delle cellule vegetali e di alcuni protisti e contengono i pigmenti che rendono possibile la fotosintesi clorofilliana, mentre i secondi si trovano in tutte le cellule eucariotiche e sono la sede della respirazione cellulare. La caratteristica che accomuna questi due organuli, differenziandoli da tutti gli altri, è che contengono una propria molecola di DNA, chiamata mtDNA (mitochondrial DNA) nel mitocondrio e cpDNA (chloroplast DNA) nel cloroplasto.

A. I plastidi Le cellule vegetali contengono granuli chiamati plastidi che si differenziano per contenuto e funzioni. ▶ I cloroplasti sono granuli citoplasmatici con un’intensa colorazione verde causata della presenza del pigmento clorofilla 20 . Ogni cloroplasto è formato da tre strati di membrana: due strati esterni racchiudono un fluido ricco di enzimi chiamato stroma, all’interno del quale è sospeso un terzo strato di membrana (membrana tilacoidale) ripiegato in sacche piatte dette tilacoidi. I tilacoidi sono impilati gli uni sugli altri a formare delle strutture interconnesse dette grani. Nella membrana tilacoidale sono presenti i pigmenti fotosintetici, come la clorofilla, che catturano la luce solare e la convertono in energia chimica. Grazie a questi pigmenti le piante e gli altri organismi autotrofi possono sintetizzare il proprio nutrimento, producendo zuccheri a partire da acqua e CO2. 20 Cloroplasti. (a) Tipica disposizione dei cloroplasti in una cellula vegetale. (b) I cloroplasti sono organuli circondati da una doppia membrana e contenenti pigmenti e proteine indispensabili per la fotosintesi clorofilliana. (c) Un cloroplasto di una cellula vegetale fotografato al TEM. a b

cpDNA

▶ I cromoplasti sintetizzano i carotenoidi, pigmenti liposo-

lubili di colore giallo, rosso e arancione che si trovano, per esempio, nelle carote e nei pomodori maturi.

le sostanze nutritive. Questi ultimi comprendono anche gli amiloplasti, che immagazzinano al proprio interno molecole di amido. Gli amiloplasti sono particolarmente importanti per le cellule specializzate nell’accumulo di nutrienti, come quelle che si trovano nelle patate e nei chicchi di mais. Ciascun plastide può trasformarsi in un plastide diverso, a seconda della necessità della cellula; per esempio, nei pomodori in via di maturazione i cloroplasti si trasformano in cromoplasti, conferendo al frutto la sua caratteristica colorazione rossa. A differenza della maggior parte degli altri organuli, tutti i plastidi contengono il proprio DNA e i propri ribosomi. Sono infatti in grado di sintetizzare autonomamente alcune proteine specifiche, inclusi alcuni degli enzimi necessari alla fotosintesi. La maggior parte delle proteine necessarie al corretto funzionamento dell’organulo, tuttavia, è sintetizzata dalla cellula a partire dal DNA nucleare ed è importata nel plastide in un secondo momento.

B. I mitocondri La crescita, la divisione cellulare, la sintesi di proteine, la secrezione e molte reazioni chimiche che avvengono nella cellula richiedono un rifornimento costante di energia. I mitocondri sono organuli in grado di estrarre questa energia dalle molecole nutritive, tramite un processo noto come respirazione cellulare 21 . Le reazioni di demolizione dei nutrienti (carboidrati, lipidi e proteine) hanno inizio nel citoplasma della cellula; in seguito, i prodotti finali di queste reazioni sono trasportati nel mitocondrio, dove avviene la produzione di ATP.

membrane interne ed esterne grano stroma

ribosoma

membrane tilacoidali

0,5 µm TEM (falsi colori)

messa a fuoco

perno reggi campione

1 Primi microscopi. L’oggetto da osservare veniva collocato sulla punta del perno metallico.

Capitolo 4 La cellula al microscopio

▶ I leucoplasti, invece, svolgono una funzione di riserva del-

vite per il posizionamento del campione

polvere

c accumulo di polvere

contaminazione

3 Esperimento di Pasteur. (a) Il brodo è portato a ebollizione per sterilizzarlo. (b) Il liquido rimane limpido perché la polvere e i contaminanti si depositano nel collo. (c) Se il collo viene rotto, allora il liquido diventa torbido per la presenza di microrganismi.

Prima di andare avanti 1. SCEGLI LE PAROLE Francesco Redi confutò la teoria della

biogenesi/generazione spontanea.

2. TROVA LA DEFINIZIONE Che cos’è una cellula? 3. ripeti con la mappa Usa i termini corretti e collega i concetti.

CELLULA

deriva

costituisce

........................................................................................................

unità fondamentale l’......................................................................... della vita

da una cellula preesistente

4.1 La cellula è l’unità elementare della vita

21 Mitocondri. (a) Tipica disposizione dei mitocondri in una cellula. (b) I mitocondri sono organuli circondati da una doppia membrana e contenenti le proteine indispensabili per la respirazione cellulare. (c) Un mitocondrio di una cellula fotografato al TEM.

a matrice membrana interna membrana esterna

0,7 µm TEM (falsi colori)

VIDEO interna è ripiegata su se stessa a formare delle pieghe Con l’eccezione di alcuni protisti, tutte le cellule eucariotiche sono dotate di mitocondri. La loro quantità che prendono il nome di creste. Le creste aumentano dipende dalla funzione della cellula in questione e dal in maniera esponenziale la superficie della membraIN PREPARAZIONE suo fabbisogno energetico: le cellule dei muscoli, per na interna, e ciò è fondamentale per l’efficienza del mitocondrio: nelle creste, infatti, sono inseriti molti esempio, contengono un elevato numero di mitocondri, poiché richiedono molta energia per poter funziona- I mitocondri, complessi proteici che catalizzano le reazioni della re. Altri tipi cellulari, come le cellule dell’epidermide, una questione respirazione cellulare. hanno invece pochi mitocondri, dal momento che il femminile Lo spazio delimitato dalla membrana interna è detto loro consumo energetico è ridotto. matrice mitocondriale e contiene i ribosomi e il mtDNA I mitocondri sono organuli delimitati da un doppio strato che codifica per alcune proteine essenziali al funzionamendi membrana; la membrana esterna è liscia, mentre quella to del mitocondrio.

STEM

creste

mtDNA ribosoma

L’apparato didattico che chiude ogni paragrafo del volume del primo biennio comprende una piccola mappa da completare oltre all’attività di comprensione del testo.

È possibile osservare le cellule in 3D? mettendo a punto un sistema per eseguire una vera e propria radiografia a ogni singola cellula; ciò permetterà di distinguere le cellule sane da quelle malate, senza uccidere le cellule stesse. Questa nuova tecnologia, ancora in fase di sperimentazione, potrebbe determinare una nuova svolta nella diagnosi precoce dei tumori, ma anche nella sperimentazione di nuovi farmaci.

A cura di

Le ricerche scientifiche e i miglioramenti tecnologici hanno portato allo sviluppo di un microscopio all’avanguardia in grado di fornire immagini tridimensionali delle cellule, senza danneggiarle. Infatti, molte delle tecniche utilizzate nei laboratori permettono di osservare le cellule al microscopio solo dopo aver usato dei trattamenti chimici che ne causano la morte. Al contrario alcuni microscopi sono in grado di catturare immagini da tutte le angolazioni della cellula in esame per poi unirle componendo un’immagine 3D senza danneggiare la cellula stessa. Come? Le cellule vengono illuminate da un laser che ruota a 45°, producendo un ologramma di eccellente risoluzione a . La preparazione all’analisi è innocua per le cellule: è possibile raccogliere centinaia di immagini ogni ora, per giorni o settimane, mentre le cellule continuano la loro vita normale.

8 µm DHM

a Ologramma delle cellule. In questa immagine di microscopia olografica digitale (DHM) sono rappresentati dei globuli rossi in movimento.

Le possibili applicazioni sono molto ampie: monitorare i comportamenti delle cellule in diverse condizioni fisiologiche e patologiche, controllare l’effetto e il destino di un farmaco somministrato. Insomma, seguire la cellula in ogni secondo della sua vita. Inoltre, uno studio internazionale guidato da ricercatori italiani sta

Capitolo 4 La cellula al microscopio

Tocca a te!

1. Digitale Ti sei mai chiesto come si

costruisce un ologramma? Fai una ricerca in Internet a riguardo e illustra in una presentazione al resto della classe quello che hai scoperto.

2. Collabora Lo sapevi che la visualizzazione digitale in 3D di un organo da operare e la simulazione di un intervento chirurgico si stanno diffondendo in molte sale operatorie all’avanguardia? In gruppi di tre fate una ricerca in Internet sui vantaggi di avere a disposizione la ricostruzione olografica dell’organo di un paziente o una paziente. 4.7 Le cellule hanno centrali energetiche

I disegni delle strutture cellulari e anatomiche sono sempre accompagnati da immagini al microscopio, delle quali vengono specificati dimensioni e tecnica microscopica, e offrono la massima fedeltà di rappresentazione.

larve

In collaborazione con Fondazione Veronesi le schede STEM sugli aspetti tecnologici della ricerca biomedica, in ottica di approfondimento.

genere Rhinovirus sono la causa ll’essere umano. Nella foto è postano la mucosa nasale (in verde).

rosa, è chiaramente individuabiolmone è la terza tipologia di tupo quello della mammella e del

minoso può ostruire le vie aedi tumore, le cellule tumorare all’interno dell’organismo, o del corpo.

nti

l raffreddore?

do il fumo di sigaretta può

nnetti tra loro i termini con quella proposta nella e.

Biologia

I punti di forza del volume

Le idee

Alla scoperta dell’apparato cardiovascolare

Modifica la linea del tempo usando la bacheca di Padlet

1242 Ibn al-Nafis descrive

per la prima volta la circolazione polmonare e la circolazione portale, un sistema di vene che trasporta le sostanze digerite.

“Il fumo nuoce gravemente alla salute”; “Il fumo provoca cancro mortale al polmone”. Queste frasi, scritte a caratteri cubitali su tutti i pacchetti di sigarette, suonano come ovvietà. Non era così prima della pubblicazione degli studi dell’epidemiologo inglese Richard Doll.

Origini e carriera Richard Doll nasce nel 1912 in un sobborgo a sud di Londra. Il padre è medico, ma è costretto ad abbandonare la professione dopo essersi ammalato di sclerosi multipla. Nonostante i genitori lo spingano a ripercorrere le orme del padre, Richard Doll vorrebbe studiare matematica; tuttavia, non riesce a passare l’esame di ammissione al Trinity College di Cambridge, a causa dei postumi dell’ubriacatura della sera prima. Si risolve così a studiare medicina al King’s College di Londra, dove si laurea nel 1937. Durante la Seconda guerra mondiale presta servizio come medico nel Royal Army Medical Corps su una nave ospedale. Inoltre, aderisce alla Socialist Medical Society, che dopo la guerra contribuisce alla creazione del sistema sanitario nazionale britannico. Nel 1948 comincia a lavorare al Central Middlesex Hospital, di cui diventa direttore nel 1969.

Uno studio caso-controllo da manuale Quando Doll inizia la sua indagine, non parte dal presupposto che sia il fumo a causare il cancro; anzi, nel suo studio prende in considerazione diversi fattori, come il sesso, l’età, il luogo di residenza, la professione e l’esposizione a fattori ambientali come il bitume e i gas di scarico delle auto. La metodologia utilizzata da Doll è il classico studio caso-controllo, basato sul confronto di due gruppi di persone, uno di malati e uno di sani, a partire dal quale viene condotta un’indagine retrospettiva. In pratica, si tratta di ricostruire la storia clinica dei soggetti studiati per individuare un’associazione tra la malattia e la sua possibile causa. Al termine della sua indagine emerge che il tratto comune più evidente presente tra i malati di cancro è proprio il fumo di tabacco. Doll stesso, che fumava dall’età di diciannove anni, decide di smettere di fumare avendone visto gli effetti sui malati di cancro ai polmoni.

A partire dal 1951 e fino al 2001 viene condotto il British Doctors Study, uno studio di coorte (cioè su un gruppo di persone all’interno di una popolazione definita); si tratta di uno studio sul lungo periodo che prende in esame campioni di popolazione più omogenei tra loro e che si differenziano soltanto per l’esposizione o meno al fattore di rischio (in questo caso il fumo). Già a partire dal 1956 i risultati di questo studio confermano la tesi di Doll. Nel 1969 diventa professore a Oxford, dove contribuisce ad accrescere l’interesse sull’epidemiologia, disciplina inizialmente poco considerata. È tra i principali promotori della fondazione del Green College e del National Blood Service, opponendosi fermamente al sistema delle donazioni di sangue a pagamento. Prosegue intanto la ricerca sui fattori cancerogeni e pubblica insieme a Richard Peto uno studio in cui si stima che tre quarti di tutti i tumori siano causati dal tabacco, dalla dieta o dalle infezioni. Questo studio costituisce la base delle conclusioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità sull’inquinamento ambientale e i tumori.

1511

trapianto cardiaco umano della storia.

Willem Einthoven mette a punto il

dell’emoglobina come trasportatore di ossigeno nel sangue.

primo strumento in grado di registrare un tracciato dell’attività elettrica del cuore: l’elettrocardiogramma.

1975 Diana McSherry sviluppa il primo programma informatico in grado di visualizzare in tempo reale, attraverso un sistema di imaging a ultrasuoni, l’apparato cardiovascolare.

1881 Giulio Bizzozero descrive le caratteristiche delle piastrine e definisce il loro ruolo come terzo componente morfologico del sangue.

1674 individua al microscopio gli eritrociti, che descrive come “corpuscoli 25 000 volte più piccoli di un granello di sabbia”.

2017 Due team di ricerca, il primo guidato da George Daley della Harvard Medical School e il secondo da Raphael Lis del Weill Cornell Medical College di New York, producono per la prima volta in laboratorio cellule staminali ematopoietiche, capaci di dare origine a tutte le cellule del sangue. È il primo passo per superare la necessità di trasfusioni.

Lavora su carta e in digitale con Padlet Apri la linea del tempo su Padlet e svolgi le seguenti attività.

1. La produzione scientifica è un processo in continuo divenire: alcune ipotesi sono supportate da prove sperimentali e con il tempo vengono confermate, mentre altre vengono smentite. Colora in rosso i post contenenti ipotesi ormai smentite e in verde quelli riguardanti affermazioni tuttora riconosciute come valide.

2. Nel corso del Capitolo hai incontrato almeno uno/a scienziato/a

che potrebbe essere inserito/a nella timeline? Completa la linea del tempo inserendo il suo contributo all’evoluzione del pensiero biologico. 3. Individua una persona o un evento collegato con un’altra materia, se non è presente individualo con una ricerca in Internet.

Capitolo 15 La circolazione e la respirazione

Le idee

The risk of developing carcinoma of the lung increases steadily as the amount smoked increases.*

373

Le linee del tempo I think. Le idee sono proposte anche in modalità interattiva come bacheche Padlet, sulle quali lavorare in modo cooperativo seguendo gli spunti in pagina.

Onorificenze e controversie

Sezione B

Tocca a te!

Christiaan Barnard esegue il primo

Richard Lower pratica un’incisione nella vena giugulare di un cane e ne preleva il sangue, reintroducendolo nel vaso sanguigno di un secondo cane. È la prima trasfusione della storia. Nel 1667 tenta una trasfusione da pecora a essere umano.

Antoni van Leeuwenhoek

Nonostante le numerose onorificenze ricevute in vita, dopo la sua morte, avvenuta nel 2005, sono emerse alcune controversie. Si è scoperto, infatti, che negli anni Cinquanta del secolo scorso Doll ha ritirato uno studio su un possibile legame tra la leucemia e l’esposizione a radiazioni perché risultava essere contro quelli che erano gli interessi dell’Autorità per l’energia atomica. Inoltre, a partire dagli anni Settanta Doll ha ricevuto e accettato finanziamenti anche da parte di alcune industrie chimiche, tra cui la Monsanto, per sostenere in tribunale la non cancerogenicità dei loro prodotti.

1903

1870 Claude Bernard scopre il ruolo

Galeno distingue il circolo venoso – costituito da sangue denso e scuro che apporta nutrimento – da quello arterioso, formato da sangue fluido e di colore vivo, portatore di spirito vitale. I due sistemi sono chiusi e comunicano tramite pori situati nella membrana che divide i ventricoli del cuore e attraverso i capillari, chiamati “vasi invisibili”.

372

1967

Karl Landsteiner suddivide il sangue nei gruppi sanguigni A, B e C (successivamente rinominato 0).

1665

Leonardo Da Vinci

realizza dettagliate tavole anatomiche raffiguranti il cuore e i vasi sanguigni, corredate da note a margine in cui descrive in modo accurato ventricoli e atri del muscolo cardiaco.

160 d.C.

Le persone

1900

volta, contemporaneamente e in modo indipendente, i leucociti.

William Harvey pubblica Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus, testo in cui la circolazione del sangue è descritta per la prima volta in modo corretto e dettagliato. Harvey dimostra sperimentalmente che la contrazione del ventricolo destro spinge il sangue nell’arteria polmonare, mentre quella del ventricolo sinistro diffonde il sangue verso i tessuti.

Aristotele pensa che il cuore sia l’organo principale del corpo umano, sede dell’energia vitale e centro di controllo della circolazione sanguigna.

Richard Doll e la lotta contro il fumo Lo sanno anche i bambini

1843 Gabriel Andral e William Addison descrivono per la prima

1628

350 a.C.

L’approccio storico alla biologia, ripreso nella rubrica I think. Le persone, accompagna l’esposizione di tutti i contenuti teorici.

IN PREPARAZIONE

Biology in english

Mangrove giant bacterium

1. Cittadinanza Cerca in Internet informazioni sulle conseguenze del fumo di sigaretta sulla salute e prepara un opuscolo informativo da far leggere al resto della classe.

2. Digitale Ricerca in Internet quali sono i dati sui danni alla salute provocati dall’uso delle sigarette elettroniche e mettili a confronto con quelli provocati dal fumo di sigaretta. Esponi i dati raccolti in una breve presentazione ed esponila al resto della classe.

*Il rischio di sviluppare carcinoma al polmone aumenta in proporzione alla quantità di fumo aspirato.

Le persone

Per ogni sezione si propone sulla carta la pagina di avvio per svolgere un argomento con la metodologia didattica CLIL. La lettura proposta nella sezione Reading è fruibile anche come contenuto audio.

371

Many people think that bacteria are too small to be seen without a microscope. This may be true for most of them, but there are some bacteria that are surprisingly bigger. 1. Describing pictures Look at this picture and describe it.

2. Reading and underlining Read the text below and underline the keywords. Ten years ago, US scientists discovered a single-celled, filamentous organism two centimetres long among the mangroves of the Lesser Antilles. At first, it was thought to be a fungus but, recently, it has been realised that it is a bacterium, now classified as Thiomargarita magnifica. It has a cellular organisation different from usual prokaryotic cells because it has certain structures typical of more evolved cells. Its DNA is wrapped in a protective membrane and consists of 11,000 genes, making it more similar to a eukaryotic cell. It also has sac-like organelles and a large vacuole containing water that occupies 73% of the cytoplasm, making it similar to Cyanobacteria. Cyanobacteria (photosynthetic blue-green algae) too form long filaments like those of T. magnifica: the difference is that their filaments are composed of several cells, whereas, in the case of T. magnifica, each observable extension is made up of only one cell. This has only now been discovered, a decade after it was first identified, by analysing the bacterium using a wide variety of microscopy techniques. In T. magnifica, the vacuole pushes the cytoplasm to the periphery of the cell favouring diffusion, which compensates for the fact that a large cell is less efficient in exchanges with the external environment. T. magnifica also contains microscopic sulphur granules that scatter incident light, which give the cell a pearly sheen. 144

The second biggest bacterium Thiomargarita namibiensis, was discovered in the 1990s in offshore Namibian waters. It is 0.7 mm long and is a spheric unicellular organism, moved by sea currents, even to a depth of one hundred meters. It is light bluegreen and forms large colonies like pearls. For this reason, it is also called the “jewel cell bacterium”. Organelles organuli Cytoplasm citoplasma Cyanobacteria cianobatteri Scatter dispersione

Sulphur granules granuli di zolfo Pearly sheen lucentezza perlacea Pearls perle

3. Writing Using your keywords describe the T. magnifica bacterium.

4. Web Quest Surf the Net to look for pictures of the T. namibiensis and compare them with the picture above. Can you find any differences?

IN PREPARAZIONE

Listen to the text above and improve your knowledge with the CLIL module Prokaryotic cells

Sezione B La cellula, il metabolismo e la riproduzione

Dal codice QR si accede ai contenuti digitali completi per svolgere il modulo CLIL corredati anch’essi di audio.

Biologia La mappa Tira le somme di fine capitolo è anche digitale in formato modificabile ed è accompagnata dal file audio della sintesi e da una presentazione LIM.

La verifica delle conoscenze e abilità si apre con una pagina di domande chiuse e suddivise per argomenti.

Tira le somme

Personalizza la mappa modificabile e ripassa con l’audiosintesi e la presentazione LIM

Conoscenze e abilità

IN PREPARAZIONE

4.1 - 4.4

CELLULE

Dalla scoperta della cellula ai tre domini della vita

22. Associa ogni organulo alla funzione svolta.

11. I biologi Schleiden e Schwann ipotizzarono che possono essere

tutte le cellule derivano da cellule preesistenti.

hanno tutte

12. Il microscopio confocale è un microscopio elettronico in grado di ingrandire il campione fino a 1600 volte.

13. Per osservare l’interno di una cellula non procariotiche

eucariotiche

DNA

membrana plasmatica

ribosomi

citoplasma

è consigliabile utilizzare il SEM.

citoscheletro

14. Associa ciascuna delle strutture cellulari elencate qui sotto alla cellula a cui appartiene. Attenzione: alcune strutture sono comuni a più tipi di cellula.

formano organismi del

dominio dei batteri

dominio degli eucarioti

dominio degli archei

possiedono

è il

producono le

materiale genetico

organuli

serve come

proteine

costituito da

barriera

citosol

filtro

componenti non solubili

si distinguono in

1. Cellula procariotica 2. Cellula animale 3. Cellula vegetale 1 e 3 Parete cellulare a. ..................... 2 e 3 Nucleo b. ..................... 1 Nucleoide c. .....................

serve per

forma

cellule vegetali possiedono anche

Cellula batterica

cellule animali

A B C D

ribosomi (costruiscono proteine)

cloroplasti

A B C D

1. Paragona la mappa di inizio Capitolo con la mappa di questa pagina spiegando le connessioni tra cellula, membrana plasmatica, DNA e reticolo endoplasmatico. 2. Una cellula eucariotica contiene diverse strutture: quali sono le loro funzioni?

6. Inserisci nella mappa i termini nucleo, mitocondri, lisosomi e perossisomi.

9. Aggiungi alla mappa i termini reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi.

Se una cellula eucariotica si può paragonare a una casa, in che senso una cellula procariotica è come un loft?

33.

Lessico In un microscopio, qual è la differenza tra obiettivo e oculare?

34.

Lessico Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati qui sotto. Attenzione: non tutti i termini vanno inseriti. citoplasma • archei • membrana • procarioti • eucarioti • capsula • nucleo • parete • cromosoma • batteri

Lessico

39.

IN PREPARAZIONE

Interpretare immagini

Le foto qui sotto raffigurano: a-b dei fibroblasti, cellule tipiche del tessuto connettivo, e c-d un embrione umano allo stadio di 8 cellule. Quale microscopio è stato usato per ciascuna immagine? Quali elementi ti hanno aiutato? a

Test interattivo 1.

Quale delle seguenti affermazioni NON può rientrare nella formulazione della teoria cellulare moderna? A

Tutti gli esseri viventi possono essere raggruppati in tre domini:

eucarioti

Le cellule procariotiche ed eucariotiche possono entrambe avere: 1. guanina; 2. ribosomi; 3. flagelli. A Solo 1 e 2 C Solo 2 e 3 E Solo 2 B Solo 1 e 3 D Tutte

............................................................................................................................................................................................................................

L’immagine al microscopio elettronico mostra all’interno di una cellula del fegato umano decine di organuli di forma simile e di dimensioni comprese tra 0,25 µm e 0,75 µm. Questi organuli hanno una membrana singola e liscia. Quali tra gli organuli elencati di seguito potrebbero essere?

matrimoniale.

(Medicina e chirurgia, odontoiatria e protesi dentaria, aa 2015-2016)

Inglese A B C D

A peroxisome is: a membrane-bound organelle that maintains internal turgor within the cell a membrane-bound organelle found only in animal cells a membrane-bound organelle derived by the endoplasmic reticulum an organelle which is not membrane-bound

37.

Perché gli organismi più grandi sono composti da molte cellule piccole e non da poche cellule grandi?

38.

Calcolare La micrografia sottostante è stata ottenuta con un microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Sapendo che, in questa fotografia, 1 cm corrisponde a circa 1 µm reale, calcola che ingrandimento è stato utilizzato. Inoltre, puoi ipotizzare di che tipo di cellula si tratta?

40.

Metodo scientifico Il grafico sottostante raffigura il numero medio di mitocondri in tre diversi tipi di cellule. Basandoti su questi dati, rispondi alle seguenti domande. a. Qual è la funzione dei mitocondri? b. Secondo te, per quale motivo le cellule dei muscoli hanno più mitocondri rispetto alle altre cellule? c. Perché le cellule della pelle hanno un numero così basso di mitocondri? 4000

A B

Ribosomi Mitocondri

C D

Centrioli Nucleoli

Quale dei seguenti componenti della cellula eucariotica NON è delimitato da membrana? B C

Il ribosoma Il mitocondrio Il lisosoma

D E

fegato 2000 1000

I perossisomi sono organuli cellulari: B C D E

41.

Metodo scientifico Il primo TEM è stato inventato nel 1931 dal fisico Ernst Ruska e dall’ingegnere Max Knoll. Osserva le immagini al TEM e indica quali organuli sono rappresentati. Come hai fatto a riconoscerli?

sede di alcune reazioni di ossidazione presenti nelle cellule eucariotiche e in quelle procariotiche principale sede della digestione cellulare dotati di genoma proprio non delimitati da membrana (Odontoiatria e protesi dentaria, aa 2010-2011)

Quale fra i seguenti organuli citoplasmatici è presente sia negli organismi procariotici sia in quelli eucariotici? A B C D E

Le cisterne del reticolo endoplasmatico Il nucleo (Veterinaria, aa 2011-2012)

pelle

Lisosomi

(Medicina e chirurgia, odontoiatria e protesi dentaria, aa 2015-2016)

muscolo

3000

Fare connessioni logiche

Continua ad allenarti su HUB Test e scopri quanto sei preparato

I ribosomi I mitocondri Il reticolo endoplasmatico ruvido (RER) I lisosomi L’apparato di Golgi (Veterinaria, aa 2009-2010)

Quale tra i seguenti componenti non si trova in tutte le cellule? A B C

A B C D E

Proteine Ribosomi Parete cellulare

D E

Membrana cellulare DNA

nel nucleo delle cellule animali nei centrosomi delle cellule animali nel centromero delle cellule animali nel nucleolo delle cellule animali soltanto nelle cellule vegetali (Odontoiatria e protesi dentaria, aa 2010-2011)

Quale delle seguenti affermazioni è corretta per una struttura biologica, approssimativamente sferica, con diametro di circa 0,5 µm? A

B C D

Può essere vista con un microscopio ottico in luce visibile, ma soltanto il microscopio elettronico può evidenziare i suoi dettagli Non può essere vista con un microscopio ottico in luce visibile, ma soltanto con il microscopio elettronico Può essere vista a occhio nudo e un microscopio ottico in luce visibile può evidenziare i suoi dettagli Può essere vista con un microscopio ottico in luce visibile e lo stesso strumento ci permette di evidenziare i suoi dettagli purché si usi un obiettivo abbastanza potente Non è evidenziabile nemmeno con il microscopio elettronico (Medicina e chirurgia, aa 2010-2011)

10. Quale delle seguenti affermazioni per il DNA dei procarioti NON è corretta? A B C D E

È contenuto nel nucleolo Solitamente non contiene proteine istoniche Di solito ha una forma circolare Si trova nel citoplasma I plasmidi contengono DNA (Veterinaria, aa 2014-2015)

11. La principale funzione dei lisosomi è: A B C D E

la sintesi di glicoproteine la sintesi dei lipidi l’immagazzinamento di energia la respirazione cellulare la digestione intracellulare (Medicina e chirurgia, odontoiatria e protesi dentaria, aa 2016-2017)

12. Quale dei seguenti organuli cellulari è responsabile della rielaborazione dei prodotti sintetizzati nella cellula (per esempio legando una porzione glucidica alle proteine)? A B C

Mitocondrio Citoscheletro Apparato di Golgi

D E

Lisosoma Perossisoma (Veterinaria, aa 2016-2017)

13. Quale organulo non appartiene al sistema di membrane interne? A B C D E

Capitolo 4 La cellula al microscopio

Apparato di Golgi Reticolo endoplasmatico ruvido Reticolo endoplasmatico liscio Mitocondri Lisosomi Test interattivo

L’esercizio I think conclude il percorso di ogni capitolo simulando l’approccio del metodo scientifico.

IN PREPARAZIONE

I centrioli si possono trovare:

(Medicina e chirurgia, odontoiatria e protesi dentaria, aa 2017-2018)

solo nel 1977.

Ogni organismo pluricellulare può riprodursi solo per via sessuata Le reazioni chimiche di un organismo vivente avvengono all’interno di una cellula Le cellule hanno origine da altre cellule Tutti gli esseri viventi sono costituiti da singole cellule o da più cellule Le cellule contengono le informazioni genetiche degli organismi dei quali fanno parte e tali informazioni vengono tramesse dalla cellula madre alla cellula figlia

Parole in contesto I seguenti termini possono avere due significati diversi a seconda che li si usi in un contesto scientifico oppure no; scrivi le frasi mancanti. a. Dominio Il dominio degli archei è stato identificato Linguaggio scientifico: .........................................................................................................................................

Linguaggio comune: La Corsica è sotto il dominio francese sin dal 1768. b. Parete Linguaggio scientifico: Le cellule procariotiche sono dotate di una parete esterna alla membrana. La parete dipinta di rosso è nella stanza Linguaggio comune: ...............................................................................................................................................

36.

cellule vegetali.

Verso l’università Simula la parte di biologia di una prova di accesso all’università. Svolgi il test in modalità autocorrettiva sul libro digitale in 22 minuti e calcola il tuo punteggio.

................................................................, ................................................................ e ................................................................ I primi

35.

Entrambe le cellule

Giunzioni occludenti Desmosomi

C D

Plasmodesmi Giunzioni serrate V

29. Il corpo basale aggancia il flagello alla cellula.

30. Associa ogni tipologia di filamento del citoscheletro alla proteina che lo costituisce. 1. Varie proteine 2. Tubulina 3. Actina

3 Microfilamenti a. ............. 1 Filamenti intermedi b. ............. 2 Microtubuli c. .............

31. Quale, tra le seguenti, NON è una prova a sostegno della teoria

Il sistema di endomembrane delle cellule eucariotiche

dell’endosimbiosi? A

21. Il vacuolo concorre a determinare il volume delle

22 min

28. I microtubuli sono i filamenti più sottili del citoscheletro.

B C D

Mitocondri e cloroplasti possiedono il proprio DNA Mitocondri e cloroplasti sono in grado di duplicarsi autonomamente Mitocondri e cloroplasti sono strutturalmente simili ad alcuni tipi di batteri Mitocondri e cloroplasti sono in grado di sopravvivere all’esterno della cellula Conoscenze e abilità

nucleo due domini sono accomunati da cellule prive di ....................................................... membrana , ma presentano e di altri organuli delimitati da ............................................................ alcune differenze importanti, come per esempio nella compoparete sizione chimica della ............................................................... .

Cellula sferica Cellula cubica

Tira le somme

Consulta il Glossario bilingue e studia con l’esercizio commentato 40

di un pigmento fotosintetico.

di materiale all’esterno della cellula.

10. Descrivi i plasmodesmi delle cellule vegetali e le diverse giunzioni delle cellule animali.

26. I cloroplasti devono la loro colorazione alla presenza

20. I lisosomi sono vescicole che permettono il trasporto

8. Indica nella figura sopra i mitocondri, i flagelli, il nucleolo.

di energia.

un epitelio altamente impermeabile. Secondo te, quale tipo di giunzione unisce queste cellule epiteliali?

19. La sede di assemblamento dei ribosomi è detta nucleolo.

7. Quali sono le differenze tra una cellula batterica e una cellula eucariotica?

Cloroplasti, mitocondri, citoscheletro e comunicazione cellulare

25. I mitocondri sono plastidi deputati alla produzione

27. Per svolgere la propria funzione, la vescica urinaria è rivestita da

Glicolipidi Fosfolipidi Trigliceridi Steroli

4.5 - 4.6

5. Aggiungi alla mappa i tre principali componenti del citoscheletro.

32.

archei

4. Quali tipi di cellule hanno una parete cellulare? Descrivi la funzione di questa struttura.

Competenze Il linguaggio e il metodo

batteri

3. Descrivi le varie funzioni delle proteine di membrana.

è prodotta nel nucleo e modificata nell’apparato di Golgi è prodotta nel nucleo e modificata nel RER è prodotta nel RER e modificata nell’apparato di Golgi è prodotta nel RER e modificata nel REL

4.7 - 4.9

sono batteri ma non procarioti sono procarioti ma non batteri non presentano il nucleo; fanno parte del dominio Bacteria sono meno simili agli eucarioti rispetto ai batteri

una cubica: la prima ha un raggio di 4 µm, la seconda ha un lato di 4 µm. Calcola la loro superficie e il loro volume (area della sfera: 4πr2; volume della sfera: 4/3 πr3). Quale delle due cellule è avvantaggiata da un rapporto superficie/volume più favorevole agli scambi?

Rispondi alle domande che seguono facendo riferimento alla mappa e ai contenuti del Capitolo.

18. Immagina due ipotetiche cellule, una perfettamente sferica e

ORIENTATI CON LA MAPPA

te delle membrane biologiche?

membrana cellulare

Un glossario bilingue italiano-inglese è accessibile da codice QR. Dallo stesso codice è possibile accedere agli esercizi commentati.

Ribosomi Nucleoide

17. Quale, tra le seguenti categorie di lipidi, NON è una componen-

citoplasma

vacuolo

liberi o associati al RER liberi o associati al REL sempre associati al reticolo endoplasmatico, sia liscio sia ruvido Nessuna delle risposte precedenti

24. Una proteina destinata a essere secreta dalla cellula: B

Membrana plasmatica DNA

16. Gli archei:

Cellula eucariotica

DNA e RNA

parete cellulare

B C D

a tutte le cellule? A

23. I ribosomi possono essere: A

1,2,3 Citosol d. ..................... 3 Cloroplasto e. ..................... 2 e 3 Mitocondrio f. .....................

15. Quale struttura, tra quelle elencate di seguito, NON è comune

sostegno movimento

1. Eliminazione delle sostanze tossiche 2. Modificazione e riorganizzazione delle proteine 3. Sintesi di proteine 4. Conservazione del materiale genetico 5. Sintesi di lipidi complessi 4 Nucleo a. ............. 3 Reticolo endoplasmatico ruvido b. ............. 5 Reticolo endoplasmatico liscio c. ............. 2 Apparato di Golgi d. ............. 1 Perossisoma e. .............

Chiude ogni capitolo un test di autovalutazione tratto dai test di accesso universitari, che è possibile svolgere in modo interattivo in digitale.

Biologia seconda edizione 1° biennio

seconda edizione 3° anno

Mariëlle Hoefnagels

Biologia

INDAGINE SULLA VITA

Dalle cellule alla teoria dell’evoluzione

Mariëlle Hoefnagels

Biologia

Basi molecolari della vita, evoluzione e biotecnologie

LINEA BLU PLUS

LINEA BLU EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

BIOLOGIA E SOSTENIBILITÀ

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Con la partecipazione di Con la partecipazione di

BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU 1° OK biennio.indd 1

29/10/21 09:06 BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU OK 3° anno plus.indd 1

2 1

979-12-204-0440-2 979-12-204-0445-7

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

2 6

ferro

[Ar]3d 4s

55,845 762

[Ar]3d 4s

nichel(io)

rame

[Ar]3d 4s

1 10

zinco

10 1

979-12-204-0458-7 979-12-204-0462-4

979-12-204-0466-2 979-12-204-0444-0 979-12-204-0449-5

L’APP PER GUARDARE I VIDEO, ASCOLTARE GLI AUDIO E ALLENARSI

IL PORTALE DISCIPLINARE RICCO DI RISORSE PER IL DOCENTE

979-12-204-0468-6 979-12-204-0656-7

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LA PIATTAFORMA PER CREARE VERIFICHE E METTERSI ALLA PROVA

LINEA BLU

3 2

zolfo

1s 2s 2p

selenio

[Ne]3s 3p

4 2

10 6

– –

18 (VIII A)

4,003 2372

elio

argo

neon

kripto

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

2,60 –

– 3

[Ar]3d 4s 4p

39,948 1521

F 10

rado

xeno

1,0 3

[Kr]4d 5s 5p

Cl 18

I 54

20,180 3,98 2081 –1

Br 36

cloro

fluoro

bromo

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

At 86

17 (VII A)

[Ar]3d 4s 4p

S 17

O 9

Se 35

iodio

astato

[Kr]4d 5s 5p

18,998* 3,44 1681 –2,–1

35,45 3,16 2,58 1251 ±1,3,5,7 –2,6,4

16 (VI A)

ossigeno

[Ar]3d 4s 4p

15,999 1314

P 16

N 8

As 34

Te 53

(222) (210) 2,2 1037 2,0 – ±1,3,5,7 6,4,2

Po 85

– –

lutezio

laurenzio

oganessio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Rn]5f 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

(294) – – –

(262) – 473 3,2

174,967 – 524 3,2

Ts 118

Yb 71

No 103

ALLENATI CON HUB TEST

Con la partecipazione di

ALLENATI CON HUB TEST

Con la partecipazione di

29/12/22 19:56

Mariëlle Hoefnagels

Biologia

INDAGINE SULLA VITA

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Anatomia, fisiologia e salute

LINEA BLU PLUS

LINEA BLU

Con la partecipazione di

Simulazioni temporizzate con veri quesiti di biologia selezionati dai test d’ingresso universitari ministeriali in ogni Capitolo. Su HUB Test altre prove per allenarsi anche online.

1° e 2° biennio. Licei Scientifici, LSOSA e Classici

seconda edizione 4° anno

seconda edizione 3° anno

FOCUS SALUTE PREVENZIONE E CURA

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

ALLENATI CON HUB TEST

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

ALLENATI CON HUB TEST

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

Con la partecipazione di

29/10/21 09:10

ESPLORARE IL CORPO UMANO IN DIGITALE

18 Tavole anatomiche interattive per visualizzare le strutture anatomiche (morfologia, composizione e struttura) e indagare i principali processi fisiologici associati.

27/10/21 10:20

Dalle basi molecolari all’evoluzione della vita

BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU 1° OK biennio plus.indd 1

VERSO L’UNIVERSITÀ

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

Biologia, Indagine sulla VITA 4° anno Anatomia e fisiologia e salute + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

Prezzo al pubblico Euro 33,80

Mariëlle Hoefnagels

BIOLOGIA E SOSTENIBILITÀ

DIDATTICA CON I FUMETTI

Ogni Capitolo si apre con un fumetto a tema Agenda 2030 accompagnato da un video di approfondimento per un avvio di lezione più a misura di studente.

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030 A. MONDADORI SCUOLA

azoto

1s 2s 2p

fosforo

[Ne]3s 3p

nobelio

[Xe]4f 6s

itterbio

[Rn]5f 7s

tennessio

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

LINEA BLU FOCUS SALUTE PREVENZIONE E CURA

BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU 2° biennio.indd 1

Miniarticoli, lezioni interattive e videointerviste a ricercatrici e ricercatori a cura della Fondazione Umberto Veronesi per l’orientamento in uscita.

Anatomia, fisiologia e salute

ALLENATI CON HUB TEST

CHIEDI ALL’ESPERTO FUV

9791220404624_BIOLOGIA_Hoefnagels_L_BLU_4.indd 1

PER L’ORIENTAMENTO

Biologia

Anatomia, fisiologia e salute

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

15 (V A)

arsenico

[Ar]3d 4s 4p

C 7

Si 15

polonio

(294) – – –

(259) – 642 3,2

79,904 83,798 74,922* 78,971 2,96 1351 2,18 941 2,55 1140 2,01 944 ±1,3,5 ±3,5 6,4,–2 4,2

32,06 30,974* 2,19 1000 1,90 1012 ±3,5 ±4,2

(209) 1,9 812 3,5

Bi 84

Sb 52

tellurio

[Kr]4d 5s 5p

bismuto

Lv 117

Tm 70

Md 102

antimonio

tulio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

livermorio

mendelevio

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

[Kr]4d 5s 5p

(258) – 635 3

(293) – – –

14,007 3,04 2,55 1402 ±3,5,4,2,1 ±4,2

Ge 33

silicio

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

14 (IV A)

carbonio

germanio

208,980* 1,8 703 4,2

173,045 168,934* 1,25 603 1,24 597 2,3 3

Er 69

Mc 116

Fm 101

131,293 126,904* 127,60 121,760 2,66 1170 2,1 1008 2,05 869 1,96 831 ±1,5,7 –2,6,4 ±3,5 4,2

Sn 51

erbio

fermio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

moscovio

100

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

Pb 83

(257) – 627 3

(289) – – –

Fl 115

[Ar]3d 4s 4p

B 6

Al 14

72,630 1,81 762 3

12,011 2,04 1086 3

piombo

28,085 1,61 787 3

Ga 32

boro

gallio

1s 2s 2p

[Ne]3s 3p

13 (III A)

alluminio

[Ar]3d 4s 4p

10,81 801

26,982* 578

69,723 1,65 579 2

207,2 1,8 716 1,3

Tl 82

In 50

118,710 1,78 709 3

Ho 68

stagno

[Kr]4d 5s 5p

olmio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

flerovio

einsteinio

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

indio

tallio

(252) – 619 3

(289) – – –

[Kr]4d 5s 5p

Zn 31

204,38 1,9 589 2,1

167,259 164,930* 1,23 589 1,22 581 3 3

Cf 99

Dy 67

Nh 114

114,818 1,69 558 2

[Xe]4f 6s

nihonio

[Rn]5f 7s

disprosio

californio

[Rn]5f 6d 7s 7p

[Xe]4f 5d 6s 6p

(286) – – –

162,500 – 573 3

Cd 49

(251) – 606 4,3

Hg 81

[Ar]3d 4s

12 (II B)

65,38 1,90 906 2,1

cadmio

Tb 66

Cn 113

[Kr]4d 5s

mercurio

Cu 30

200,592 2,4 1007 3,1

112,414 1,93 868 1

Au 80

terbio

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

berkelio

copernicio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

(285) – – –

(247) – 598 3

Ag 48

11 (I B)

Ni 29

oro

[Kr]4d 5s

158,925* 1,20 566 3

Rg 112

Gd 65

Cm 97

argento

63,546 1,91 745 2,3

metallo

non metallo

semimetallo

196,967* 2,2 890 2,4

107,868 2,20 731 2,4

Pt 79

curio

gadolinio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

roentgenio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

(247) 578

(280) – – –

Pd 47

157,25 – 593 2,3

gas nobile

58,693 1,88 737 2,3

[Kr]4d

platino

Eu 64

Ds 111

Am 96

– 6,5,4,3

palladio

195,084 864

Co 28

[Ar]3d 4s

Ir 78

2,2 3,4

(VIII B) 9

Rh 46

cobalto

58,933* 1,83 760 2,3

rodio

iridio

[Kr]4d 5s

192,217 865

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

europio

americio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

darmstazio

(243) 576

(281) – – –

Fe 27

n.o. più frequenti

Os 77

Ru 45

elettronegatività

simbolo

Mn 26

151,964 1,17 547 2,3

Pu 95

Mt 110

Sm 63

1,3 6,5,4,3

PRINCIPALI PROPRIETÀ CHIMICHE

[Ar]3d 4s

7 (VII B)

manganese

osmio

[Kr]4d 5s

rutenio

190,23 2,2 814 2,3,4,6,8

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 7s

samario

plutonio

meitnerio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

(244) 581

150,36 – 545 3

IL PROGETTO DIDATTICO

FOCUS SALUTE CON ICS MAUGERI

Nuovi contenuti e approfondimenti dedicati a patologia, diagnostica e terapia a cura degli specialisti di ICS Maugeri.

INDAGINE SULLA VITA

979-12-204-0450-1 979-12-204-0454-9

BIOLOGIA Anatomia e fisiologia e salute

1,55 7,6,4,2,3

Cr 25

Tc 44

1,9 7,6,4

Re 76

106,42 102,906* 101,07 2,28 804 2,10 710 2,2 720 3 7,6,5,4 2,3,4,5,6,7,8

54,938* 1,55 1,66 717 7,6,4,2,3 6,3,2

Np 94

Pm 62

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

renio

[Kr]4d 5s

tecnezio

(98) 702

186,207 756

[Ar]3d 4s

cromo

[Ar]3d 4s

6 (VI B)

W 75

54,938* 717

51,996 653

Mo 43

manganese

V 24

INDAGINE SULLA VITA 979-12-204-0436-5

CON I TEST vita, Basi molecolariDALLO della SMARTPHONE evoluzione e corpo umano

Guida e materiali per il docente

Biologia

Mariëlle Hoefnagels

nome

5 (V B)

[Ar]3d 4s

vanadio

[Kr]4d 5s

tungsteno

molibdeno

Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

Biologia

M. Hoefnagels BIOLOGIA. INDAGINE SULLA VITA LINEA BLU SECONDA EDIZIONE

Un’edizione potenziata del volume di anatomia e fisiologia del corso Hoefnagels, per completare lo studio del corpo umano approfondendo patologia, diagnosi e cura.

Mariëlle Hoefnagels

LA PIATTAFORMA PER LA DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA

L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

seconda edizione 4° anno

anno

Mariëlle Hoefnagels

979 Lib Ana Ma -12 ro tomInd riëll -20 agi Dig ia BIO e Hoe 4-0 ital e ne e fisi sul LOG fna 462 + olo la Con gia VIT IA gels -4 ten degA 4° uti ann Dig li org o ital ani i Inte sm i gra tivi

1 (I A)

numero atomico

Ti 23

massa atomica relativa(1)

titanio

configurazione elettronica

[Ar]3d 4s

4 (IV B)

95,95 2,16 1,6 684 6,5,4,3,2,1 5,3

183,84 1,7 1,5 759 6,5,4,3,2 5

50,942 1,63 1,54 651 5,4,3,2 4,3,2

Ta 74

Nb 42

47,867 1,36 659 3

energia di prima ionizzazione (kJ · mol–1)

[Ar]3d 4s

3 (III B)

scandio

niobio

[Kr]4d 5s

tantalio

1,57 2

180,948 1,3 728 4

92,906* 1,33 652 4

Hf 73

Zr 41

1,3 6,5,4,3

(278) – – –

hassio

[Xe]4f 6s

nettunio

promezio

[Rn]5f 6d 7s

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

(237) 605

U 93

(145) 1,14 539 3

Nd 61

Hs 109

(269) – – –

uranio

bohrio

[Xe]4f 6s

neodimio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

Bh 108

238,029 1,7 1,5 598 6,5,4,3 5,4

Pr 60

Pa 92

(270) – – –

Sg 107

[Xe]4f 6s

[Rn]5f 6d 7s

seaborgio

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

144,242 140,908* 1,13 533 528 3

praseodimio

protoattinio

(269) – – –

231,036* 1,3 568 4

1,12 3,4

Th 91

Db 106

44,956* 1,00 633 2

1,31 2

Ca 21

[Ar]4s

1s 2s

[Ne]3s

calcio

berillio

2 (II A)

magnesio

K 20

Li 4

2,20 –1,1

9,012* 0,98 900 1

40,078 0,82 590 1

torio

cerio

dubnio

[Rn]6d 7s

[Xe]4f 5d 6s

[Rn]5f 6d 7s

140,116 534

232,038* 609

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

Mariëlle Hoefnagels

BIOLOGIA Indagine sulla VITA Configurazioni di vendita

29/10/21 09:21

seconda edizione 4 2° biennio

1,008 1312

24,305 0,93 738 1

1s 2s

litio 2 1

[Ar]4s

[Ne]3s

sodio

idrogeno 1

potassio

Na 12

afnio

[Kr]4d 5s

zirconio

Y 40

178,49 1,10 659 3

91,224 1,22 640 3

La 72

LINEA BLU

6,94 520

ittrio

[Kr]4d 5s

(268) – – 4

Rf 105

[Rn]5f 6d 7s

[Xe]4f 5d 6s

rutherfordio

ATTINIDI

(267) 1,1 579 3

Ac 104

LANTANIDI

lantanio

138,905 0,89 538 2

88,906* 0,95 600 2

Sr 39

Ba 57

attinio

[Xe]5d 6s

[Rn]6d 7s

(227) 0,9 499 2

Ra 89

Dalle cellule ai vertebrati

22,990* 496

39,098 419

[Kr]5s

bario

stronzio

87,62 0,82 549 1

Rb 38

Cs 56

[Kr]5s

cesio

rubidio

85,468 403

[Xe]6s

[Rn]7s

radio

137,327 132,905* 0,79 503 376 1

(226) 0,7 509 1

Fr 88

[Xe]6s

[Rn]7s

francio

(223) 393

(1)

INDAGINE SULLA VITA

Mariëlle Hoefnagels

Biologia

seconda edizione 1° biennio

BIOLOGIA Hoefnagels LINEA BLU 4° anno plus.indd 1

Con la partecipazione di

DALLA STORIA ALLE FRONTIERE DELLA RICERCA

27/10/21 10:32

1° biennio - Dalle cellule ai vertebrati ISBN 9791220404365 1° biennio - Dalle cellule alla teoria dell'evoluzione ISBN 9791220404402 2° biennio - Basi molecolari della vita, evoluzione e corpo umano ISBN 9791220404457 3° anno - Dalle basi molecolari all'evoluzione della vita ISBN 9791220404501 3° anno - Dalle basi molecolari alle biotecnologie ISBN 9791220404587 4° anno - Anatomia e fisiologia degli organismi ISBN 9791220404549 4° anno - Anatomia, fisiologia e salute ISBN 9791220404624

Perché adottare quest’opera Profilo teorico caratterizzato da un utilizzo attento delle immagini, che sono sempre corredate da informazioni su risoluzione e tipologia di microscopio utilizzato e tecnica di colorazione. Aperture a fumetti a tema Agenda 2030: aperture di capitolo supportate da fumetti ad alto contenuto scientifico ma con una cifra espositiva informale unite a un breve video di approfondimento per un ingaggio ancora più coinvolgente dell’attenzione e per sviluppare il pensiero critico. Eserciziario ricchissimo e graduale con prove di conoscenze e abilità suddivise per paragrafo e rinforzate dalla verifica finale. Focus sulle competenze di linguaggio e di metodo accompagnate dagli esercizi commentati. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente.

Approfondimenti realizzati in collaborazione con Fondazione Umberto Veronesi (Le frontiere della biologia) integrati digitalmente con la proposta di lezioni interattive sull’esperimento chiave oggetto della scheda. Compiti di realtà di fine capitolo raccordati con le rispettive aperture completando il percorso di attivazione delle competenze di sostenibilità, cittadinanza e digitali proprie dei pilastri del curricolo di Educazione Civica. Bacheche padlet per lavorare in modo cooperativo a partire dalle timeline di storia della biologia. Per il docente: lezioni digitali, griglie di valutazione, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina, test di ingresso e verifiche anche in versione semplificata per il recupero e i Bisogni Educativi Speciali.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Biologia. Indagine sulla vita - Linea BLU 65

Biologia

I punti di forza dell'opera

TEORIA ACCOMPAGNATA E INTEGRATA con le risorse digitali.

DDI+: prima della teoria è proposto un percorso di studio e ripasso "a misura di studentessa e studente" dove sono indicati gli strumenti sul libro e in digitale.

Flipped Classroom: il paragrafo più importante è proposto in modalità flipped a partire da una mappa mentale fruibile da codice QR. Mappe e Fissa i concetti: piccole mappe e attività di verifica veloce chiudono ogni paragrafo per testare e consolidare lo studio in itinere.

Ogni capitolo di 1° biennio presenta un approfondimento Chiedi al biologo realizzato da FUV per rispondere a semplici domande di biologia.

Ogni capitolo di secondo biennio presenta un approfondimento Le frontiere della biologia in cui ricercatori finanziati da FUV raccontano (anche in videointervista) le loro ricerche come in un mini-articolo scientifico.

Le frontiere della ricerca STEM con FONDAZIONE UMBERTO VERONESI.

Biologia

I punti di forza

del volume di quarto anno FOCUS MEDICINA nel capitolo 19.

Il corpo umano tra salute e prevenzione

OBIETTIVO

2030 La medicina in evoluzione

Tavole anatomiche interattive realizzate con Genially per visualizzare le strutture anatomiche (morfologia, composizione e struttura) e indagare i principali processi fisiologici associati.

Un alveolo è una minuscola sacca all’interno della quale avvengono gli scambi gassosi; la consistenza spugnosa dei polmoni è data proprio dalla presenza di milioni di alveoli. Gli alveoli sono costituiti da un epitelio squamoso semplice, la superficie respiratoria, e sono circondati da una fitta rete di capillari; i gas respiratori possono quindi diffondere facilmente attraverso le sottili pareti nel circolo sanguigno e viceversa. Gli alveoli sono non solo minuscoli (un singolo alveolo ha un diametro inferiore al mezzo millimetro), ma anche flusso sanguigno blood flow

È possibile che alcune scoperte scientifiche siano avvenute per caso? Nel 1928 Alexander Fleming studia i batteri patogeni e li coltiva in piastre di Petri. Quando una muffa contamina le sue piastre, Fleming si accorge di una sua straordinaria capacità: uccide i batteri. Si tratta della muffa Penicillium notatum. Così è avvenuta la scoperta della penicillina, che ha segnato la storia della medicina e salvato tantissime vite.

1 Determina se le seguenti affermazioni sono vere o false. a La penicillina è stata scoperta da Fleming mentre V studiava batteri patogeni. b I batteri studiati da Fleming erano capaci di uccidere V la muffa cresciuta sulle piastre di Petri. c La serendipità è la capacità di interpretare un fenomeno inatteso avvenuto durante una ricerca scientifica V che all’origine aveva un altro scopo. d Penicillium notatum è un batterio patogeno che V ha la capacità di infettare l’uomo.

Tocca a te!

2 Descrivi brevemente i motivi per cui la scoperta della penicillina ha rivoluzionato la storia della medicina.

Leggi il fumetto e studia la lezione interattiva Medicina e serendipità poi rispondi alle seguenti domande.

217_248_C19.indd 217

fibre di tessuto muscolare liscio smooth muscle fibers bronchioli bronchioles

F F

VIE RESPIRATORIE

arteria polmonare pulmonary artery dotto alveolare alveolar duct

F F

vena polmonare pulmonary vein

numerosissimi, per cui l’area totale della superficie alveolare di un paio di polmoni è di circa 150 m2, pari a più della metà di un campo da tennis. La superficie respiratoria deve essere mantenuta costantemente umida: la superficie Approfondisci L’apparato interna degli alveoli polmonari, oltre che respiratorio da un velo d’acqua, è ricoperta da un sottile con la tavola anatomica strato di fluido detto surfattante. Si tratta di una miscela di fosfolipidi (gli stessi che costituiscono le membrane cellulari) e altre molecole che, riducendo la tensione superficiale dell’acqua, impedisce il collasso dell’alveolo quando questo si svuota d’aria al termine dell’espirazione. Inoltre, il surfattante rende il polmone morbido ed elastico, facilitando la sua dilatazione nel corso della respirazione.

sangue ricco di O2 sangue povero di O2 sangue mescolato

Approfondisci l’argomento della storia della medicina studiando il Capitolo 19, poi svolgi il compito di realtà a p. 247.

superiori

alveolo alveolus

inferiori

naso

trachea

faringe

albero bronchiale

laringe

polmoni

30/09/22 12:05

corde vocali

ventilazione ventilation

Da Ippocrate fino alla medicina di precisione, cosa significa essere un medico oggi.

Fissa sangue diretto alla vena polmonare

epitelio dell’alveolo strato di umidità sangue proveniente dall’arteria polmonare

diffusione del CO2

i concetti

3 Rifletti e rispondi L’epitelio olfattivo si trova nella faringe.

4 Rifletti e rispondi L’epitelio che riveste le cavità nasali si epitelio respiratorio . chiama .......................................................................................... 5 Rifletti e rispondi Gli scambi gassosi avvengono a livello degli alveoli/dei bronchioli.

diffusione dell’O2 il CO2 diffonde nell’alveolo

globuli rossi

6 Calcola e risolvi Immagina che gli alveoli abbiano una forma perfettamente sferica con un diametro di 0,4 mm. Se la superficie alveolare complessiva è di 150 m2, quanti alveoli ci sono nei polmoni?

l’O2 diffonde verso i globuli rossi

7 Descrivi in tre righe Qual è la relazione tra trachea, bronchi, bronchioli e alveoli?

6 Alveoli. Ogni polmone del corpo umano contiene circa 300 milioni di alveoli, piccole sacche aeree che conferiscono ai polmoni una struttura spugnosa. Lo scambio gassoso avviene, secondo i gradienti di concentrazione di O2 e CO2 a livello della fitta rete di capillari che circonda ciascun grappolo di alveoli.

8 Riassumi in un minuto Tre diversi fluidi sono fondamentali per il corretto funzionamento dell’apparato respiratorio: muco, liquido pleurico e surfattante. Descrivili e spiega brevemente la loro funzione.

22.2

18 TAVOLE ANATOMICHE per esplorare il corpo umano. 333_360_C22.indd 339

L’apparato respiratorio del corpo umano

339

12/10/22 11:53

Ogni sistema e apparato è affrontato descrivendo l’anatomia macro e microscopica, la fisiologia, la patologia, diagnostica e cura. PATOLOGIA, DIAGNOSTICA E TERAPIA per completare lo studio del corpo umano.

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Li 4

24,305 0,97 650 1090

Cs 56

cesio

I punti di fusione e di ebollizione si intendono alla pressione di 1 atm.

ATTINIDI

Ce 6,77

Th 91

Pr 60

protoattinio

uranio

nettunio

plutonio

(280) – – –

oro

americio

californio

einsteinio

astato

Og –

rado

mendelevio

Lib

–

laurenzio

F. Tot 978 tola Am -88 A. bie Alle -24 ital nte CH gre 7-9 e + , rea IM zza 644 Co ltà, ICA M. -6 nte Rig nut citt het i Digadi ti nan ital za i Inte gra tivi Dig

nobelio

9,84

lutezio (262) – 1627 –

fermio

oganessio

(294) – – –

9,07

Ts 118

174,967 6,90 1663 3402

Yb 71

No 103 (259) – 827 –

itterbio

Md 102 (258) – 827 –

tulio

Tm 70

tennessio

(294) – – –

Lv 117

polonio

livermorio

173,045 168,934* 9,32 824 9,07 1545 1196 1950

Er 69

Fm 101 100

erbio

(293) – – –

Mc 116

bismuto

1,63

3,43

5,37

xeno (222) – –71 –62

At 86

iodio (210) 9,20 300 350

Po 85

kripto

(257) – 1527 –

olmio (252) 15,1 860 –

Cf 99

Ho 68

moscovio

(289) – – –

Fl 115

piombo

167,259 164,930* 8,80 1529 8,55 1472 2868 2700

Dy 67

flerovio

(289) – – –

Nh 114

tallio

(251) 14,8 900 –

Bi 84

(209) 208,980* 9,79 254 11,3 271 962 1564

Pb 83

I 54

argo 83,798 3,10 –157,4 –153,4

bromo

0,164

0,825

neon 39,948 –189,3 –185,8

131,293 126,904* 4,93 –111,8 6,23 114 –108,1 184

Te 53

tellurio

127,60 6,68 450 988

elio

18 (VIII A) 4,003 – –269

Cl 18 2,90

Br 36

cloro

F 10

20,180 1,55 –248,6 –246,0

fluoro

79,904 4,81 –7,2 58,8

Se 35

S 17

35,45 2,07 –102 –34

selenio

Sb 52

antimonio

121,760 7,29 631 1587

arsenico

Sn 51

stagno 207,2 11,8 327 1749

Tl 82

In 50

germanio

As 34

zolfo

17 (VII A)

O 9

18,998* 1,31 –220 –188

16 (VI A)

ossigeno

15,999 –219 –183

P 16

78,971 74,922* 5,75 221 5,32 – 685 615 (subl.)

fosforo

32,06 1,82 115 β 445

azoto

1,15

N 8

15 (V A)

Si 15

30,974* 2,33 44 b 281

Ge 33

silicio

118,710 7,31 232 2586

disprosio

Tb 66

berkelio

(247) 13,5 986 –

terbio

162,500 158,925* 8,23 1412 7,90 1359 2567 3230

C 7

14 (IV A)

carbonio

72,630 5,91 938 2833

nihonio

(286) – – –

Cn 113

mercurio

Hg 81

copernicio

(285) – – –

Rg 112

Cm 97

curio

(247) 1345 –

gadolinio

Gd 65

roentgenio

157,25 5,24 1313 3273

Eu 64

Am 96

europio (243) 1176 2011

Pu 95 19,7

Ds 111

platino

151,964 7,52 822 1529

Sm 63

darmstazio

(281) – – –

Mt 110

iridio

samario (244) 640 3228

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114,818 8,69 157 2027

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cadmio

112,414 10,5 321 767

Ag 48

argento

Pt 79

palladio

107,868 12,0 962 2162

Pd 47

B 6

Al 14

28,085 2,70 1414 3265

Ga 32

gallio

69,723 7,13 30 2229

204,38 200,592 196,967* 195,084 13,5 304 19,3 –39 21,5 1064 1768 1473 357 2836 3825

Ir 78

meitnerio

(278) – – –

(237) 644 3902

U 93

promezio

150,36 7,26 1072 1794

Pm 62

hassio

Hs 109

osmio

rodio 192,217 22,6 2446 4428

(269) – – –

(145) 7,01 1042 3000

Nd 61

neodimio

Pa 92

22,6

Os 77

Bh 108

renio

bohrio

(270) – – –

Sg 107

praseodimio

144,242 140,908* 6,77 1016 931 3074 3520

seaborgio

(269) – – –

tungsteno

Db 106

cerio

190,23 3033 5008

Re 76

Rh 46

106,42 102,906* 12,4 1555 12,1 1963 2963 3695

Ru 45

boro

14,007 12,011 2,2 g –210 2,34 – –196 3642 (subl.)

13 (III A)

alluminio

26,982* 660 2519

10,81 2077 4000

Zn 31

zinco

65,38 8,96 420 907

rame

Cu 30

nichel(io)

Ni 29

cobalto

63,546 8,90 1085 2560

12 (II B) 58,693 8,86 1455 2913

11 (I B)

Co 28

artificiale

gas

liquido

solido

58,933* 7,87 1495 2927

(VIII B) 9

Fe 27

rutenio

101,07 11 2333 4147

186,207 20,8 3185 5590

W 75 19,3

ferro

55,845 1538 2861

Tc 44

tecnezio

(98) 2157 4262

232,038* 238,029 231,036* 11,7 1572 19,1 15,4 1135 1750 4785 4131 4000

140,116 799 3443

dubnio

(268) – – –

tantalio

Rf 105

afnio

rutherfordio

(267) 10 – –

LANTANIDI

La densità per gli elementi solidi e liquidi viene espressa in g/cm3 a 20 °C. Per gli elementi gassosi in g/dm3 a 0 °C e alla pressione di 1 atm.

attinio

(227) 5 1050 3200

(3)

10,2

Mo 43

molibdeno

183,84 16,4 3414 5555

Ta 74

Ac 104

lantanio

180,948 13,3 3017 5455

niobio

Hf 73

178,49 6,15 2233 4600

zirconio

La 72

(2)

radio

Ra 89

bario (226) – 696 1500

Fr 88

138,905 3,62 920 3464

Ba 57

ittrio

95,95 8,57 2622 4639

92,906* 6,52 2477 4741

(1)

francio

(223) 21 650

137,327 132,905* 1,87 727 29 1845 671

Nb 42

Zr 41

Y 40 91,224 4,47 1854 4406

88,906* 2,64 1522 3345

7,3

Mn 26

densità(2)

manganese

54,938* 7,15 1246 2061

cromo

51,996 1907 2671

7 (VII B)

simbolo

PRINCIPALI PROPRIETÀ FISICHE

7,3

Cr 25

6 (VI B)

V 24 6,0

vanadio

54,938* 1246 2061

manganese

Sr 39

stronzio

87,62 1,53 777 1377

Rb 38

rubidio

85,468 39 688

Ti 23 50,942 4,51 1910 3407

titanio

47,867 2,99 1670 3287

44,956* 1,54 1541 2836

scandio

Ca 21

calcio

K 20 40,078 0,89 842 1484

39,098 64 759

potassio

nome

5 (V B)

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI numero atomico

punto di fusione (°C)(3)

4 (IV B)

punto di ebollizione (°C)(3)

massa atomica relativa(1)

3 (III B)

1,85

1,74

magnesio

Na 12

berillio

2 (II A)

9,012* 0,534 1287 2468

litio

sodio

22,990* 98 883

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F. - Am Tot

Dig ital

Ch imi ca Lib ro

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nobelio

lutezio

(258) – 827 –

mendelevio

9,07

rado

oganessio

(294) – – –

(257) – 1527 –

fermio

3,43

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Yb 71

No 103

itterbio

Md 102

tulio

Tm 70

tennessio

(294) – – –

Lv 117

polonio

livermorio

173,045 168,934* 9,32 824 9,07 1545 1196 1950

Er 69

1,63

xeno

kripto

(222) – –71 –62

Fm 101

erbio

(293) – – –

Mc 116

bismuto

I 54

At 86

iodio

100

olmio

(252) 15,1 860 –

Cf 99

Ho 68

moscovio

(289) – – –

Fl 115

piombo

167,259 164,930* 8,80 1529 8,55 1472 2868 2700

Dy 67

flerovio

(289) – – –

Nh 114

tallio

(251) 14,8 900 –

argo 83,798 3,10 –157,4 –153,4

bromo

(210) 9,20 300 350

Po 85

0,164

0,825

neon 39,948 –189,3 –185,8

131,293 126,904* 4,93 –111,8 6,23 114 –108,1 184

Te 53

selenio

Bi 84

elio

18 (VIII A) 4,003 – –269

Cl 18 2,90

Br 36

cloro

F 10

20,180 1,55 –248,6 –246,0

fluoro

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Sb 52

arsenico

(209) 208,980* 9,79 254 11,3 271 962 1564

antimonio

121,760 7,29 631 1587

Pb 83

stagno

Sn 51

germanio

207,2 11,8 327 1749

Tl 82

In 50

As 34

zolfo

17 (VII A)

O 9

18,998* 1,31 –220 –188

16 (VI A)

ossigeno

15,999 –219 –183

P 16

78,971 74,922* 5,75 221 5,32 – 685 615 (subl.)

fosforo

32,06 1,82 115 β 445

azoto

1,15

N 8

15 (V A)

Si 15

30,974* 2,33 44 b 281

Ge 33

silicio

118,710 7,31 232 2586

disprosio

Tb 66

berkelio

(247) 13,5 986 –

terbio

162,500 158,925* 8,23 1412 7,90 1359 2567 3230

C 7

14 (IV A)

carbonio

72,630 5,91 938 2833

nihonio

(286) – – –

Cn 113

mercurio

Hg 81

copernicio

(285) – – –

Rg 112

Cm 97

curio

(247) 1345 –

gadolinio

Gd 65

roentgenio

157,25 5,24 1313 3273

Eu 64

Am 96

europio (243) 1176 2011

Pu 95

Au 80

B 6

Al 14

28,085 2,70 1414 3265

Ga 32

gallio 114,818 8,69 157 2027

Cd 49

zinco

69,723 7,13 30 2229

Zn 31

cadmio

112,414 10,5 321 767

Ag 48

rame

Ds 111

platino

darmstazio

151,964 7,52 822 1529

Sm 63

samario

Np 94

(281) – – –

Mt 110

iridio

meitnerio

(278) – – –

150,36 7,26 1072 1794

Pm 62

978-88-247-9644-6

978-88-247-9664-4

978-88-247-9660-6

978-88-247-9656-9

978-88-247-9672-9

978-88-247-9676-7

978-88-247-9669-9

978-88-247-9653-8

978-88-247-9668-2

978-88-247-9652-1

978-88-247-9671-2

978-88-247-9655-2

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Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 1° biennio Versione PLUS + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

Prezzo al pubblico Euro 20,80 L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

L’APP PER GUARDARE I VIDEO, ASCOLTARE GLI AUDIO E ALLENARSI CON I TEST DALLO SMARTPHONE

LA PIATTAFORMA PER CREARE VERIFICHE E METTERSI ALLA PROVA

IL PORTALE DISCIPLINARE RICCO DI RISORSE PER IL DOCENTE

ISBN 978882479648-4

torio

22,6

Hs 109

osmio

hassio

(237) 644 3902

U 93

Pt 79

argento

107,868 12,0 962 2162

Pd 47

boro

14,007 12,011 2,2 g –210 2,34 – –196 3642 (subl.)

13 (III A)

alluminio

26,982* 660 2519

10,81 2077 4000

204,38 200,592 196,967* 195,084 13,5 304 19,3 –39 21,5 1064 1768 1473 357 2836 3825

Ir 78

palladio

Rh 46

192,217 22,6 2446 4428

Os 77

rodio

106,42 102,906* 12,4 1555 12,1 1963 2963 3695

Ru 45

promezio

(145) 7,01 1042 3000

Nd 61

(269) – – –

Bh 108

renio

neodimio

Pa 92

232,038* 238,029 231,036* 11,7 1572 19,1 15,4 1135 1750 4785 4131 4000

Th 91

praseodimio

144,242 140,908* 6,77 1016 931 3074 3520

bohrio

(270) – – –

6,77

seaborgio

Sg 107

tungsteno (269) – – –

cerio

140,116 799 3443

dubnio

Db 106

tantalio (268) – – –

190,23 3033 5008

nichel(io)

65,38 8,96 420 907

cobalto

Cu 30

Ni 29 63,546 8,90 1085 2560

12 (II B)

58,693 8,86 1455 2913

11 (I B)

Co 28

artificiale

gas

liquido

solido

58,933* 7,87 1495 2927

(VIII B) 9

Fe 27

ferro

rutenio

101,07 11 2333 4147

Tc 44

55,845 1538 2861

Re 76

tecnezio 186,207 20,8 3185 5590

Rf 105

rutherfordio

LANTANIDI

attinio

7,3

manganese (98) 2157 4262

W 75

(267) 10 – –

afnio

183,84 16,4 3414 5555

Ta 74

Ac 104

lantanio (227) 5 1050 3200

Ra 89

bario (226) – 696 1500

Fr 88

francio

La densità per gli elementi solidi e liquidi viene espressa in g/cm3 a 20 °C. Per gli elementi gassosi in g/dm3 a 0 °C e alla pressione di 1 atm.

A. MONDADORI SCUOLA

ISBN 978882477527-4

(3)

(2)

(1)

(223) 21 650

10,2

Mo 43

cromo

95,95 8,57 2622 4639

180,948 13,3 3017 5455

54,938* 7,15 1246 2061

densità(2)

Mn 26

7 (VII B)

simbolo

PRINCIPALI PROPRIETÀ FISICHE

7,3

Cr 25

molibdeno

Nb 42

92,906* 6,52 2477 4741

Hf 73

178,49 6,15 2233 4600

niobio

Zr 41

La 72

zirconio

Y 40

138,905 3,62 920 3464

Ba 57

ittrio

91,224 4,47 1854 4406

vanadio

51,996 1907 2671

88,906* 2,64 1522 3345

titanio

6,0

V 24

6 (VI B)

Sr 39

scandio

Ti 23 50,942 4,51 1910 3407

54,938* 1246 2061

manganese

Guida e materiali per il docente Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 1° biennio Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 1° biennio - Versione PLUS Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 2° biennio (in preparazione) Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 3° anno (in preparazione) Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 4° anno (in preparazione) Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 3° anno Special (in preparazione)

LA PIATTAFORMA PER LA DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA biennio

1°

1° biennio

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

9788824796484.indd 1

Chimica_Tottola_2biennio.indd 1

Biochimica con Scienze della Terra Linea Verde

ISBN 978882477523-6

calcio

stronzio

87,62 1,53 777 1377

Rb 38

Cs 56

137,327 132,905* 1,87 727 29 1845 671

rubidio

85,468 39 688

potassio

47,867 2,99 1670 3287

44,956* 1,54 1541 2836

39,098 64 759

Ca 21

K 20 40,078 0,89 842 1484

nome

5 (V B)

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI numero atomico

punto di fusione (°C)(3)

4 (IV B)

punto di ebollizione (°C)(3)

massa atomica relativa(1)

3 (III B)

1,85

1,74

berillio

2 (II A)

24,305 0,97 650 1090

magnesio

Na 12

Configurazioni di vendita Questo volume sprovvisto del talloncino a fronte (o opportunamente punzonato o altrimenti contrassegnato) è da considerarsi copia di saggio-campione gratuito, fuori commercio (vendita e altri atti di disposizione vietati art. 17, c.2 L. 633/1941). Esente da I.V.A. (D.P.R. 26.10.1972, n. 633, art. 2, lett. d).

CHIMICA PLUS Ambiente, realtà, cittadinanza

ISBN 978882479656-9

Li 4 9,012* 0,534 1287 2468

litio

sodio

22,990* 98 883

Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

ISBN 978882477640-0

H 0,082

1 (I A)

idrogeno

6,94 181 1342

1,008 –259,2 –252,9

CHIMICA Ambiente, realtà, cittadinanza

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

ISBN 9788824779791

Chimica

Le proposte di Chimica

1° biennio Plus con nomenclatura

Ambiente, realtà, cittadinanza

CHIMICA

DALLA MATERIA ALL’ATOMO PLUS

con elementi di nomenclatura

ORIENTAMENTO CARRIERE STEM

AGENDA 2030 ED EDUCAZIONE CIVICA

ESERCIZI SVOLTI PASSO PASSO

ALLENATI IN CHIMICA CON HUB TEST

15/01/21 14:21

2° biennio standard

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

2° biennio

ALLENATI CON HUB TEST

ESPLORA LA CHIMICA CON AVOGADRO

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti ORIENTAMENTO STEM

Ambiente, realtà, cittadinanza

CHIMICA

DALLA STRUTTURA ATOMICA ALL’ELETTROCHIMICA

Chimica organica

09/10/21 10:38

Biochimica senza organica

Biochimica Plus senza organica

978-88-247-9672-9

L’APP PER GUARDARE I VIDEO, ASCOLTARE GLI AUDIO E ALLENARSI CON I TEST DALLO SMARTPHONE

– 12

Eu 64

Ds 111

Am 96

europio

platino

americio

darmstazio

(243) 1176 2011

(281) – – –

151,964 7,52 822 1529

19,7

Pu 95

Mt 110

Sm 63

iridio

samario

plutonio

meitnerio

(244) 640 3228

(278) – – –

150,36 7,26 1072 1794

20,2

22,6

Hs 109

Np 94

Pm 62

osmio

hassio

nettunio

promezio

(237) 644 3902

(269) – – –

U 93

(145) 7,01 1042 3000

Nd 61

Bh 108

renio

978-88-247-9676-7 978-88-247-9652-1

LA PIATTAFORMA PER CREARE VERIFICHE E METTERSI ALLA PROVA

978-88-247-9668-2 978-88-247-9655-2 978-88-247-9671-2

uranio

bohrio

neodimio

(270) – – –

Pr 60

19,3

Pa 92

Sg 107

seaborgio

tungsteno

144,242 140,908* 6,77 1016 931 3074 3520

praseodimio

IL PORTALE DISCIPLINARE RICCO DI RISORSE PER IL DOCENTE

978-88-247-9653-8 978-88-247-9669-9

Inquadra il QR Code e scopri tutte le configurazioni e i prezzi dell’opera mondadorieducation.it

protoattinio

(269) – – –

6,77

Th 91

Db 106

torio

cerio

dubnio

tantalio

232,038* 238,029 231,036* 11,7 1572 19,1 15,4 1135 1750 4785 4131 4000

(268) – – –

140,116 799 3443

Rf 105

afnio

rutherfordio

Guida e materiali per il docente

(3)

(2)

(1)

radio

bario

(226) – 696 1500

Fr 88

cesio

francio

(223) 21 650

Cs 56

rubidio

137,327 132,905* 1,87 727 29 1845 671

calcio

87,62 1,53 777 1377

Rb 38

potassio

85,468 39 688

2 (II A)

Li 4

24,305 0,97 650 1090

0,082

Na 12

9,012* 0,534 1287 2468

litio

sodio

1 (I A)

idrogeno

22,990* 98 883

6,94 181 1342

1,008 –259,2 –252,9

Ambiente, realtà, cittadinanza Il libro di testo in formato digitale e ogni contenuto digitale integrativo saranno fruibili esclusivamente dall’utente che ne chiederà la prima attivazione, per un periodo di tempo pari alla durata del corso della specifica materia a cui il libro si riferisce più un anno, a partire dal giorno della prima attivazione. Per i dettagli consulta il sito www.mondadorieducation.it

Ambiente, realtà, cittadinanza DALLA MATERIA ALL’ATOMO PLUS

con elementi di nomenclatura

ORIENTAMENTO CARRIERE STEM

AGENDA 2030 ED EDUCAZIONE CIVICA

ESERCIZI SVOLTI PASSO PASSO

ALLENATI IN CHIMICA CON HUB TEST

Prezzo al pubblico Euro 20,80

15/01/21 14:54

ORIENTAMENTO CON CHIMICA UNA BUONA SCELTA

FISSA LE IDEE CON LE MAPPE

F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti CHIMICA AMBIENTE, REALTÀ, CITTADINANZA 1° biennio. Licei

ESERCIZI SVOLTI PASSO PASSO

ALLENATI IN CHIMICA CON HUBTEST

Chimica_Tottola_1biennio copia.indd 1

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

CHIMICA

Chimica - Ambiente, realtà, cittadinanza 1° biennio Versione PLUS + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

DALLA MATERIA ALL’ATOMO

1° biennio

ital

9,84

–

F. - Am Tott a

Dig

Libr o +

Chi mic

9,07

rado

lutezio

laurenzio

oganessio

(294) – – –

(262) – 1627 –

Ts 118

174,967 6,90 1663 3402

Yb 71

No 103

astato

nobelio

itterbio

tennessio

(259) – 827 –

(294) – – –

Lv 117

Tm 70

Md 102

tulio

polonio

livermorio

mendelevio

(258) – 827 –

(293) – – –

173,045 168,934* 9,32 824 9,07 1545 1196 1950

Er 69

Mc 116

Fm 101

erbio

fermio

bismuto

moscovio

100

(257) – 1527 –

(289) – – –

Fl 115

Ho 68

olmio

piombo

flerovio

einsteinio

(289) – – –

(252) 15,1 860 –

167,259 164,930* 8,80 1529 8,55 1472 2868 2700

Cf 99

Dy 67

Nh 114

tallio

nihonio

disprosio

californio

(286) – – –

(251) 14,8 900 –

Tb 66

Cn 113

terbio

berkelio

mercurio

copernicio

(285) – – –

(247) 13,5 986 –

162,500 158,925* 8,23 1412 7,90 1359 2567 3230

Rg 112

Gd 65

Cm 97

oro

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

978-88-247-9660-6 978-88-247-9664-4

curio

gadolinio

roentgenio

(247) 1345 –

(280) – – –

L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

ATTINIDI

(267) 10 – –

LANTANIDI

Ac 104

attinio

lantanio

(227) 5 1050 3200

Ra 89

I punti di fusione e di ebollizione si intendono alla pressione di 1 atm.

La densità per gli elementi solidi e liquidi viene espressa in g/cm3 a 20 °C. Per gli elementi gassosi in g/dm3 a 0 °C e alla pressione di 1 atm.

palladio

Pt 79

190,23 3033 5008

Re 76

tecnezio

186,207 20,8 3185 5590

W 75

molibdeno

183,84 16,4 3414 5555

Ta 74

180,948 13,3 3017 5455

niobio

Hf 73

178,49 6,15 2233 4600

zirconio

La 72

ittrio

138,905 3,62 920 3464

Ba 57

stronzio

101,07 11 2333 4147

Tc 44

manganese

(98) 2157 4262 10,2

Mo 43

95,95 8,57 2622 4639

cromo

Nb 42

92,906* 6,52 2477 4741

vanadio

Zr 41

titanio

Y 40

91,224 4,47 1854 4406

88,906* 2,64 1522 3345

scandio

Sr 39

55,845 1538 2861

densità(2)

simbolo

7,3

Mn 26

7,3

7 (VII B)

54,938* 7,15 1246 2061

Cr 25

6 (VI B)

54,938* 1246 2061

51,996 1907 2671

manganese

157,25 5,24 1313 3273

1,63

3,43

5,37

xeno

(222) – –71 –62

At 86

iodio

(210) 9,20 300 350

Po 85

tellurio

Bi 84

antimonio

(209) 208,980* 9,79 254 11,3 271 962 1564

Pb 83

stagno

207,2 11,8 327 1749

Tl 82 indio

Hg 81

cadmio

Au 80

argento

204,38 200,592 196,967* 195,084 13,5 304 19,3 –39 21,5 1064 1768 1473 357 2836 3825

Ir 78

rodio

192,217 22,6 2446 4428

Os 77

rutenio

kripto bromo

I 54

131,293 126,904* 4,93 –111,8 6,23 114 –108,1 184

Te 53

selenio

127,60 6,68 450 988

Sb 52

arsenico

121,760 7,29 631 1587

Sn 51

germanio

In 50

118,710 7,31 232 2586

gallio

114,818 8,69 157 2027

Cd 49

zinco

112,414 10,5 321 767

Ag 48

rame

107,868 12,0 962 2162

Pd 47

nichel(io)

Rh 46

cobalto

106,42 102,906* 12,4 1555 12,1 1963 2963 3695

Ru 45

ferro

0,825

0,164

elio

argo

neon

39,948 –189,3 –185,8

4,003 – –269

F 10

Cl 18

20,180 1,55 –248,6 –246,0

83,798 3,10 –157,4 –153,4

2,90

Br 36

cloro

fluoro

17 (VII A)

S 17

O 9

18,998* 1,31 –220 –188

79,904 4,81 –7,2 58,8

35,45 2,07 –102 –34

Se 35

zolfo

16 (VI A)

ossigeno

15,999 –219 –183

P 16

N 8

32,06 1,82 115 β 445

1,15

As 34

fosforo

15 (V A)

azoto

C 7

Si 15

78,971 74,922* 5,75 221 5,32 – 685 615 (subl.)

30,974* 2,33 44 b 281

Ge 33

silicio

14 (IV A)

carbonio

B 6

72,630 5,91 938 2833

Al 14

14,007 12,011 g –210 2,34 – 3642 (subl.)2,2 –196

28,085 2,70 1414 3265

Ga 32

boro

13 (III A)

alluminio

10,81 2077 4000

26,982* 660 2519

69,723 7,13 30 2229

Zn 31

65,38 8,96 420 907

12 (II B)

Cu 30

11 (I B)

Ni 29

63,546 8,90 1085 2560

artificiale

gas

solido

58,693 8,86 1455 2913

liquido

Co 28

(VIII B) 9 8

PRINCIPALI PROPRIETÀ FISICHE

58,933* 7,87 1495 2927

TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI

V 24

6,0

nome

5 (V B)

numero atomico

Ti 23

punto di fusione (°C)(3)

50,942 4,51 1910 3407

massa atomica relativa(1)

4 (IV B)

47,867 2,99 1670 3287

3 (III B)

44,956* 1,54 1541 2836

1,74

Ca 21

39,098 64 759

magnesio

K 20

40,078 0,89 842 1484

punto di ebollizione (°C)(3)

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23/12/20 14:45

Perché adottare quest’opera Progetto grafico pulito, arioso ed essenziale che aiuta a focalizzare la materia di studio. Semplificazione dell’apparato delle rubriche. Ingaggio della classe, in ottica STEM, attraverso il coinvolgimento di testimonial del mondo reale: giovani chimici raccontano su carta e in video il loro percorso di studi e il loro lavoro. In collaborazione con il progetto www.chimicaunabuonascelta.it di Federchimica. Per il docente: lezioni digitali, griglie di valutazione, percorsi integrati carta-digitale, guida con test d’ingresso e verifiche anche in versione semplificata, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina.

Teoria costellata da numerosi esercizi svolti, organizzati secondo una sequenza risolutiva ricorrente e schematica, così come gli immediati apparati di verifica Mettiti alla prova e il glossario dei vocaboli in lingua inglese. Nuovo HUB Test di chimica. In apertura di sezione percorsi di studio integrato DDI+ per ogni unità, suddivisi per momenti didattici e corredati da codice QR. Classe capovolta proposta in avvio di unità. Schede Chimica e realtà e Chimica e ambiente, legate al tema della sostenibilità, uno dei tre pilastri della nuova Educazione Civica. Didattica inclusiva con il percorso di fine unità Guarda e ripassa.

Nell’edizione Plus Unità di introduzione alla nomenclatura per anticipare l’argomento al biennio.

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EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

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09/10/21 10:40

3° anno

ESPLORA LA CHIMICA CON AVOGADRO

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

CHIMICA Ambiente, realtà, cittadinanza DALLA MOLE ALLA NOMENCLATURA

ORIENTAMENTO STEM

F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti CHIMICA AMBIENTE, REALTÀ, CITTADINANZA 2° biennio. Licei

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

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ORIENTAMENTO STEM

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

CHIMICA

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F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

CHIMICA Ambiente, realtà, cittadinanza DALLE SOLUZIONI ALL’ELETTROCHIMICA

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09/10/21 10:42

09/10/21 10:38

Perché adottare quest’opera Progetto grafico pulito, arioso ed essenziale che aiuta a focalizzare la materia di studio. Semplificazione dell’apparato delle rubriche, così da favorire la lettura e la comprensione della parte teorica. Ingaggio della classe, in ottica STEM, attraverso il coinvolgimento di testimonial del mondo reale: giovani chimici, intervistati in apertura di sezione, raccontano su carta e in video il loro percorso di studi e il loro lavoro. La realizzazione di questa rubrica è stata curata in collaborazione con il progetto www.chimicaunabuonascelta.it di Federchimica.

Teoria costellata da numerosi esercizi svolti, organizzati secondo una sequenza risolutiva ricorrente e schematica, così come gli immediati apparati di verifica Mettiti alla prova e il glossario dei vocaboli in lingua inglese. Nuovo HUB Test di Chimica. Aspetto laboratoriale della disciplina affrontato da appositi box illustrati e commentati all’interno della parte teorica e dalle schede di laboratorio nelle pagine finali del volume. Laboratori integrati carta-digitale per la visualizzazione delle molecole 3D: a schede operative si abbinano file realizzati con il software Avogadro.

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Perché adottare quest’opera Guida per il docente con Didattica Digitale Integrata Plus. Lezioni digitali pronte per essere utilizzate in classe: percorsi didattici facilmente fruibili e condivisibili con le studentesse e gli studenti dedicati ai nodi fondanti della disciplina, con indicazioni, spunti e materiali per fare lezione anche con l’utilizzo del digitale. Programmazione didattica per nuclei fondamentali di apprendimento. Test diagnostici per valutare il livello in ingresso della classe. Linee guida ministeriali e dei framework per le Competenze del XXI secolo; didattica per problemi (enquiry-based learning); classe capovolta.

Prove simulate per l’ammissione all’Università. Alla fine del volume del secondo biennio, 7 prove simulate con i test selezionati dalle più recenti prove di ammissione alle facoltà dell’Area Medica, per gli studenti che desiderano anticipare la preparazione per l’Università. Riorganizzazione degli esercizi di fine unità. Esplicitata la difficoltà (3 livelli) e potenziato il livello intermedio; per numerosi esercizi chiave disponibile nel libro digitale uno svolgimento passo per passo commentato. Apposite etichette collegano gli esercizi alle competenze secondo una rubrica delle competenze intuitiva e rigorosa.

Forte attenzione alla didattica CLIL. Nel libro digitale sono inclusi due moduli CLIL (La tavola periodica + Acidi e basi) con teoria e attività CLIL in lingua che mantengono l’impianto della teoria originale.

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Biochimica

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5° anno

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Biochimica Linea Blu è un corso che intende rispondere alle più recenti esigenze della didattica della materia, con un’ampia trattazione della Biochimica, dell’Ingegneria genetica e quindi delle Biotecnologie, aggiornata alle più recenti acquisizioni scientifiche. • La spiegazione teorica è accompagnata da numerosi Esempi svolti ambientati in contesti reali, oltre ad approfondimenti di attualità (Qualcosa in più) e approfondimenti tecnologici e strumentali (Strumenti e materiali). • Alla didattica CLIL sono finalizzate molte attività inserite nel testo: letture, un glossario in itinere di termini tecnici ed esercizi in lingua inglese. • Gli esercizi sono molteplici e allineati agli standard internazionali: ne sono un esempio le proposte di didattica per problemi e di classe capovolta (Flipped Classroom). Alla fine di ogni Unità sono forniti esercizi graduati su tre livelli di difficoltà e divisi per argomento. • Il corso è completato da numerose proposte di verifiche per competenze (disciplinari, digitali e di cittadinanza). • Numerosi sono gli strumenti finalizzati alla didattica inclusiva, come il riepilogo e le mappe concettuali modificabili alla fine di ogni Unità. • Alcune prove simulate raccolgono test presentati nelle più recenti prove di ammissione alle facoltà universitarie.

• Webdoc online e Videolezioni: percorsi strutturati per approfondire i concetti grazie anche a videointerviste a esperti del settore. • Video didattici che veicolano un concetto attraverso le immagini e la narrazione. • Esercizi commentati per seguire la risoluzione di un esercizio passo per passo e ripassare la teoria grazie a commenti puntuali. • Test interattivi e autocorrettivi. • Audio in inglese delle rubriche CLIL; glossario interattivo in italiano e in inglese. • Strumenti per una didattica inclusiva, come Sintesi audio per il ripasso e Mappe concettuali modificabili con la sintesi di ogni Unità. • A disposizione del docente: Lezioni LIM (presentazioni modificabili in PowerPoint sui principali contenuti di ogni Unità), Verifiche e Lesson plan personalizzabili in Word.

LA PIATTAFORMA PER LA DIDATTICA DIGITALE L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

LA PROPOSTA DIDATTICA Terza edizione 5° anno DI QUESTO LIBRO INCLUDE

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PERREALTÀ: GUARDARE FOCUS L’APP SULLA IE VIDEO, ASCOLTARE ESEMPIGLI PROBLEMI AUDIO E ALLENARSI CON DATI VERI CON I TEST DALLO SMARTPHONE

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F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

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Biochimica Linea Blu plus risponde alle più recenti esigenze della didattica della materia, con una trattazione ampia e aggiornata di Chimica organica, Biochimica, Ingegneria genetica, Biotecnologie e Scienza dei materiali. • La spiegazione teorica è accompagnata da numerosi Esempi svolti ambientati in contesti reali, oltre ad approfondimenti di attualità (Qualcosa in più), tecnologici e strumentali (Strumenti e materiali). • Il corso propone attività mirate al consolidamento delle conoscenze e allo sviluppo delle competenze (disciplinari, digitali e di cittadinanza) attraverso una didattica per problemi e proposte per la classe capovolta (Flipped classroom). • Gli esercizi sono graduati su tre livelli di difficoltà e divisi per argomento. • I laboratori (Competenze in laboratorio) suggeriscono lo svolgimento di attività collaudate ed eseguibili con facilità e in sicurezza. • Per il CLIL sono forniti esercizi, un glossario in itinere di termini tecnici e letture in lingua inglese. • Per la preparazione al Nuovo esame di Stato sono presentate diverse simulazioni della seconda prova (Obiettivo esame di Stato). • Numerosi sono gli strumenti finalizzati alla didattica inclusiva, come i riepiloghi e le mappe concettuali modificabili alla fine di ogni Unità e alla fine del volume.

• Webdoc e Videolezioni: percorsi strutturati per approfondire i concetti grazie anche a videointerviste a esperti del settore. • Video didattici che veicolano un concetto attraverso le immagini e la narrazione. • Esercizi commentati per seguire la risoluzione di un esercizio passo per passo e ripassare la teoria grazie a commenti puntuali. • Test interattivi e autocorrettivi. • Audio in inglese delle rubriche CLIL; Glossario interattivo in italiano e in inglese. • Strumenti per una didattica inclusiva, come sintesi audio per il ripasso e mappe concettuali modificabili con la sintesi di ogni Unità. • Per il docente: Lezioni LIM (presentazioni modificabili in PowerPoint sui principali contenuti di ogni Unità), Verifiche e Lesson plan personalizzabili in Word. EDIZIONE FUORI COMMERCIO RISERVATA AI DOCENTI PER LA VENDITA Biochimica con Chimica Organica LINEA BLU plus + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

Biochimica Ingegneria genetica eISBNbiotecnologie 978-88-247-7519-9

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ISBN 978-88-247-7523-6 Prezzo (2019) al pubblico Euro 26,60 Chimica organica + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

5°

progetto didattico

Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

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FOCUS SULLA REALTÀ: L’APP PER ESEMPI E GUARDARE PROBLEMI I VIDEO, ASCOLTARE CON GLI DATI AUDIOVERI E ALLENARSI

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Biochimica Linea Blu è un corso che intende rispondere alle più recenti esigenze della didattica della materia, con un’ampia trattazione della Chimica organica, della Biochimica, dell’Ingegneria genetica e quindi delle Biotecnologie, aggiornata alle più recenti acquisizioni scientifiche. • La spiegazione teorica è accompagnata da numerosi Esempi svolti ambientati in contesti reali, oltre ad approfondimenti di attualità (Qualcosa in più) e approfondimenti tecnologici e strumentali (Strumenti e materiali). • Alla didattica CLIL sono finalizzate molte attività inserite nel testo: letture, un glossario in itinere di termini tecnici ed esercizi in lingua inglese. • Gli esercizi sono molteplici e allineati agli standard internazionali: ne sono un esempio le proposte di didattica per problemi e di classe capovolta (Flipped Classroom). Alla fine di ogni Unità sono forniti esercizi graduati su tre livelli di difficoltà e divisi per argomento. • Il corso è completato da numerose proposte di verifiche per competenze (disciplinari, digitali e di cittadinanza). • Numerosi sono gli strumenti finalizzati alla didattica inclusiva, come il riepilogo e le mappe concettuali modificabili alla fine di ogni Unità. • Alcune prove simulate raccolgono test presentati nelle più recenti prove di ammissione alle facoltà universitarie.

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pagina 81 Anno di corso

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DALLA CHIMICA ORGANICA ALLE BIOTECNOLOGIE

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Chimica organica è un testo che intende rispondere alle più recenti esigenze della didattica della materia, con un’ampia trattazione della Chimica organica, aggiornata alle più recenti acquisizioni scientifiche. • La spiegazione teorica è accompagnata da numerosi Esempi svolti ambientati in contesti reali, oltre ad approfondimenti di attualità (Qualcosa in più) e approfondimenti tecnologici e strumentali (Strumenti e materiali). • Alla didattica CLIL sono finalizzate molte attività inserite nel testo: letture, un glossario in itinere di termini tecnici ed esercizi in lingua inglese. • Gli esercizi sono molteplici e allineati agli standard internazionali: ne sono un esempio le proposte di didattica per problemi e di classe capovolta (Flipped Classroom). Alla fine di ogni Unità sono forniti esercizi graduati su tre livelli di difficoltà e divisi per argomento. • Il corso è completato da numerose proposte di verifiche per competenze (disciplinari, digitali e di cittadinanza). • Numerosi sono gli strumenti finalizzati alla didattica inclusiva, come il riepilogo e le mappe concettuali modificabili alla fine di ogni Unità. • Alcune prove simulate raccolgono test presentati nelle più recenti prove di ammissione alle facoltà universitarie.

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Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

Chimica organica

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Chimica organica

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Biochimica Indagine sulla vita

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Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

E. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

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Mariëlle Hoefnagels

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5° Ed. aggiornata

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Roberto Mangiullo Eleonora Stanca

Lib

pagina 80 Anno di corso

979-12-204-0129-6

5°

anno

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R. Mangiullo E. Stanca M. Hoefnagels

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BIOCHIMICA INDAGINE SULLA VITA LINEA BLU

5°

20/07/23 17:05

pagina 85 Anno di corso

5°

Biochimica

Il confronto

per il quinto anno dei Licei

CHIMICA ORGANICA

LEGENDA

BIOCHIMICA

Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

CHEM & BIO

CHEM BIO

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COLLOQU IO

intersezioni con le materie umanistiche CH I M ICA CON AVOGAD RO

visualizzare per capire con molecole 3D AGG IOR NAM E NTO D I SCI PLI NAR E

Dalla chimica organica alle biotecnologie

in materia di virus e vaccini CLI L FOR SCI E NCE

3 moduli di biochimica con metodologia CLIL

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FOCUS SULLA REALTÀ: ESEMPI E PROBLEMI CON DATI VERI

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DIDATTICA PER COMPETENZE CHIAVE E DISCIPLINARI

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Biochimica con Chimica Organica 5° anno LINEA BLU + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

ISBN 978-88-247-7636-3 Prezzo (2019) al pubblico Euro 28,60

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LINEA BLU

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APPROFONDIMENTI INTERDISCIPLINARI E TECNOLOGICI

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BIOCHIMICA LINEA BLU

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Biochimica

F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti

Biochimica LINEA BLU

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Chimica organica Biochimica Ingegneria genetica e biotecnologie

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Chimica organica + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

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ISBN 978-88-247-7527-4 Prezzo (2019) al pubblico Euro 13,20

978882477644_Tottola_BIOCHIMICA_BLU_con_chimica.indd 1

14/02/19 11:22

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Biochimica

Biochimica LINEA BLU plus + Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

DIDATTICA PER COMPETENZE CHIAVE E DISCIPLINARI A. MONDADORI SCUOLA

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Biochimica LINEA BLU plus

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Biochimica LINEA BLU plus

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144 108 108 24 0

27/09/23 14:17

Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

progetto didattico

ANTROPOCENE

5° anno

F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti

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MATERIALI E POLIMERI

PAGINE

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Chimica organica Biochimica Ingegneria genetica e biotecnologie Scienza dei materiali

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ISBN 978-88-247-7527-4 Prezzo (2019) al pubblico Euro 13,20

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07/02/19 16:16

R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels

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BIOCHIMICA INDAGINE SULLA VITA LINEA BLU Ed. aggiornata A. Mondadori Scuola

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R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels

I THINK. CHIMICA E BIOLOGIA IN EVOLUZIONE A. Mondadori Scuola

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CHIMICA E BIOLOGIA IN EVOLUZIONE Dal carbonio alle biotecnologie

COLLOQU IO

intersezioni con le materie umanistiche CH I M ICA CON AVOGAD RO

visualizzare per capire con molecole 3D CH I E D I ALL’E S PE RTO FUV

le frontiere della ricerca STEM CLI L FOR SCI E NCE

3 moduli di biochimica con metodologia CLIL

Con la partecipazione di

I Think - biologia 5 anno.indd 1

20/07/23 17:05

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Biochimica

Il confronto R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels

BIOCHIMICA INDAGINE SULLA VITA LINEA BLU Ed. aggiornata A. Mondadori Scuola

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CHEM & BIO A. Mondadori Scuola 5° anno

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CHEM BIO Dalla chimica organica alle biotecnologie

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INDICE

PROFILO

ESERCIZI

ORIENTAMENTO

ATTIVITÀ STEM CLIL

27/09/23 14:17

Biochimico. Polimeri e Antropocene sono dati come capitoli online. Peso maggiore alla sezione di biochimica.

Chimico. Polimeri su carta in capitolo dedicato. Peso maggiore alla sezione di chimica organica.

Accompagnato e lineare. Teoria raccontata e accompagnata da mappe, diagrammi di flusso ed esercizi guidati schematici. Trattazione lineare.

Discorsivo e circolare. Teoria raccontata e accompagnata da esempi svolti discorsivi. Trattazione a volte circolare.

Esercizi di abilità più numerosi delle conoscenze, maggiore attenzione alle prove di accesso universitario al termine di ogni capitolo.

Esercizi di conoscenze più numerosi delle abilità, prove di accesso universitario proposte nelle pagine finali del volume.

Orientamento a cura di Fondazione Umberto Veronesi.

Orientamento in collaborazione con Federchimica.

Attività Avogadro accessibili con codice QR. Laboratorio Visuale digitale.

Attività Avogadro con maggiore spazio su carta. Laboratorio Visuale digitale.

Tre moduli CLIL di approfondimento, completi di file audio, uno per ogni sezione (chimica organica, biochimica e biotecnologie) accessibili da codice QR.

Tre moduli CLIL di approfondimento, completi di file audio, uno per ogni sezione (chimica organica, biochimica e biotecnologie) con lancio su carta e accessibili da codice QR.

Biochimica NOVITÀ 2024

5° anno

F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti CHEM & BIO 5° anno. Licei Scientifici, Opzione Scienze Applicate, Classici

Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

CHEM BIO Dalla chimica organica alle biotecnologie

5° anno ISBN 9791220410342

COLLOQU IO

intersezioni con le materie umanistiche CH I M ICA CON AVOGAD RO

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in materia di virus e vaccini CLI L FOR SCI E NCE

3 moduli di biochimica con metodologia CLIL

Tottola_Chem_Bio.indd 1

27/09/23 14:17

Perché adottare quest’opera L’opera presenta una sezione di chimica organica qualitativamente sopra la media. Gli esempi svolti in contesto reale e le rubriche In pratica di fine paragrafo non sono mai banali e sono proposte per tutte le discipline, non solo per la chimica che presenta problemi quantitativi ma anche per la biologia e la biochimica.

Fascicolo completo CLIL for Science, che raccoglie 29 Moduli CLIL relativi alle discipline scientifiche liceali. Video lezioni d’autore e schede di collegamento tra i contenuti disciplinari e le materie umanistiche su argomenti dedicati.

Un capitolo sui polimeri chiude la sezione di chimica organica, presentando i concetti fondamentali dell’argomento senza dilungarsi.

Per fare orientamento: schede dedicate, lezioni interattive su argomenti chiave e videointerviste a professionisti della ricerca e del mondo industriale.

L’ambiente digitale interattivo Laboratorio Visuale illustra step by step protocolli e tecniche sperimentali largamente diffuse ma non realizzabili in un laboratorio scolastico standard.

Per la didattica laboratoriale, esperienze di Laboratorio Visuale in digitale che illustrano processi e tecniche sperimentali largamente diffuse ma non realizzabili in un laboratorio scolastico standard.

Intere pagine sono dedicate ad approfondire legami tra un argomento del programma e una materia umanistica del 5° anno. In chiusura di pagina, l’attività Colloquio suggerisce sempre lo spunto per collegare altre materie.

Esercizi autocorrettivi di fine capitolo e test in Moduli Google. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva dello studente o l’erogazione di verifiche da parte del docente.

Moduli esaustivi, con avvio su carta e contenuto completo in digitale, permettono di esplorare argomenti curricolari con la metodologia CLIL.

Per il docente: strumenti digitali con tutte le soluzioni in un PDF unico per ogni Unità, oltre a materiali didattici per la programmazione, test d’ingresso e prove di valutazione (anche in versione Word modificabile).

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Chem & Bio 76

Biochimica

I punti di forza del volume

SEZIONE

CHIMICA H LA ORGANICA

H1 La chimica del carbonio H2 Gli idrocarburi H3 Gruppi funzionali I:

dagli alogenuri alchilici ai tioeteri H4 Gruppi funzionali II:

dal carbonile agli eterocicli H5 I polimeri 6

CARBONIO

IDROGENO

I mi Ca una buona scelta IODIO

CALCIO

Ingegnera Federica Scandella Laurea in Ingegneria chimica al Politecnico di Milano Lavora come Tecnologa di processo e project manager per un’azienda che produce polimeri

“La mia passione per le materie scientifiche mi ha guidata nel percorso di studi fin dalla scelta del Liceo scientifico di Clusone. Ho poi proseguito su questa strada e mi sono iscritta alla facoltà di Ingegneria chimica del Politecnico di Milano. In particolare, mi sono orientata all’indirizzo chimico perché appassionata di tutti quei processi che promuovono la riduzione degli inquinanti nell’ambiente, nonché trasformano la materia per ottenere qualcosa di diverso. Dopo la laurea triennale ho proseguito gli studi con la magistrale: l’ultimo anno ho svolto per sei mesi il mio progetto di tesi in Irlanda, seguendo un impianto pilota che mirava a separare miscele di biogas per mezzo di particolari liquidi innovativi. Al momento, lavoro per un’azienda che opera nel settore chimico-tessile e fa parte di una multinazionale di oltre tremila persone, presente in trenta Paesi, attiva nei settori della chimica, dei tecnopolimeri e delle soluzioni tessili. Infatti, attraverso il processo di polimerizzazione, produciamo i polimeri di poliammide 6 (Nylon 6) che alimentano il successivo processo di filatura per la produzione di filati a uso tessile, destinati al mondo dell’abbigliamento, dell’arredamento e dell’industria automobilistica. Sono una tecnologa di processo: una figura a supporto della produzione con l’obiettivo di ottimizzarne i processi e renderli più efficienti, minizzando gli scarti e i consumi energetici. In parallelo, lavoro a progetti di investimento per nuovi macchinari che verranno implementati in azienda: il mio ruolo è quello di project manager di queste installazioni.”

IN PREPARAZIONE

Le interviste in apertura di sezione, a giovani scienziate e scienziati che raccontano il loro percorso di studi e lavoro, sono dedicate alle professioni scientifiche in ottica di orientamento STEM.

Guarda la videointervista

Ogni scheda è accompagnata da una videointervista accessibile tramite codice QR.

Nei paragrafi di ciascuna unità, gli esempi svolti scandiscono la parte teorica con lo scopo di guidare la studentessa e lo studente nella risoluzione di un problema tipo relativo alle nozioni apprese.

• DNA e scienze forensi • Analisi dell’impronta genetica

IN PREPARAZIONE

Analisi forensi e identità genetica Si stima che nella popolazione umana più del 99% della sequenza del DNA sia identica, benché si possano osservare delle regioni (loci polimorfici) di maggiore variabilità di sequenza tra i singoli individui. La più comune variazione di sequenza è rappresentata dal polimorfismo di un singolo nucleotide o SNP (Single-Nucleotide Polymorphism), in cui si osserva una singola differenza di basi tra due diversi individui. Questi cambiamenti, se localizzati in corrispondenza di siti di restrizione, determinano la produzione di frammenti di DNA di numero e lunghezza differente da persona a persona. Questo fenomeno è chiamato polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione o RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) ed è utilizzato come marcatore molecolare nei test per l’attribuzione della paternità, nelle analisi forensi o per la diagnosi di alcune malattie genetiche. Un altro tipo di variazione piuttosto comune è dato dai microsatelliti, piccole sequenze di DNA disperse per tutto il genoma, costituite da 2-6 pb ripetute in tandem, ovvero una dopo l’altra. Il numero di copie di queste ripetizioni in una particolare regione del genoma è un carattere distintivo di un certo individuo. I microsatelliti sono sequenze impiegate come marcatori molecolari che consentono di realizzare un’impronta genetica per individuare un soggetto (DNA profiling). Nell’essere umano, per esempio, è comune il microsatellite dinucleotidico 5′-AC-3′, presente nel genoma in diverse migliaia di copie.

Esempio svolto Un DNA colpevole Il 10 luglio 1991, a Roma, fu trovata assassinata la contessa Alberica Filo della Torre. Il caso rimase irrisolto per una ventina d’anni, fino a che nel 2011 la prova del DNA identificò il colpevole in un cameriere, ex dipendente della famiglia, che poi confessò. Questo delitto è un famoso cold case italiano risolto grazie all’impiego dell’impronta genetica. Immaginiamo di essere investigatori della polizia scientifica e di aver effettuato il test del DNA su cinque campioni giunti in laboratorio: sangue riconducibile con

Al termine di ciascun paragrafo, i box di esercizi Mettiti alla prova hanno l’obiettivo di verificare e consolidare in itinere il percorso di apprendimento.

certezza all’assassino (A), sangue della vittima (V) e sangue di tre sospetti colpevoli (S1 , S2 , S3 ), ottenendo l’immagine qui riprodotta. Quali conclusioni possiamo trarre?

Soluzione Il colpevole è con certezza il sospettato S2 : il suo campione corrisponde perfettamente a quello riconducibile all’assassino.

Mettiti alla prova 3. Un plasmide di 6 kpb è digerito con due enzimi di restrizione. L’analisi elettroforetica rivela una banda a 2 kpb per PvuII e una banda a 6 kpb per EcoRI. Quanti siti di restrizione possiede ciascun enzima?

4. Un plasmide di 4000 pb è tagliato con l’enzima EcoRI. La corsa elettroforetica rivela due bande a 3000 pb e a 1000 pb. Quanti siti di restrizione possiede l’enzima? A quale distanza relativa?

aggiungendo i dNTP forniti. All’interno della miscela di dNTP sono volutamente introdotte piccole quantità di nucleotidi particolari chiamati terminatori [Fig. 14].

IN PREPARAZIONE

Determinare la sequenza del DNA Inizialmente, i metodi per sequenziare il DNA erano approcci chimici lenti e laboriosi. Grazie alla possibilità di usare le polimerasi in vitro, nel 1975, fu sviluppata una nuova tecnica: il metodo di terminazione della catena, o metodo Sanger, dal nome del biochimico inglese Frederick Sanger. Questa tecnica prevede che degli inneschi sintetici si appaino, in una reazione in provetta, a un solo frammento di DNA a singolo filamento di sequenza ignota. Quest’ultimo è utilizzato come stampo dalla DNA polimerasi che inizia così l’allungamento

324 Sezione L Dalla biologia molecolare alle biotecnologie

desossiribonucleotidetrifosfato (dNTP)

P—P—P—

A, T, C o G

didesossiribonucleotidetrifosfato (ddNTP)

Fig. 14 Desossiribonucleotidetrifosfato (dNTP) a confronto con il corrispondente terminatore, il didesossiribonucleotidetrifosfato (ddNTP).

Fig. 15 Sequenziamento Sanger automatizzato.

➀ Ricombinazione del primer ed estensione ➁ Inserimento del ddNTP e terminazione

Materiale di partenza DNA stampo

G A

ddATP

ddTTP

ddGTP

ddCTP

DNA polimerasi

A, T, C o G

A causa della mancanza del gruppo —OH, i terminatori non sono in grado di legarsi a un nucleotide successivo e quindi interrompono la reazione di polimerizzazione bloccando la sintesi della catena. La casualità dell’aggiunta alla sequenza in crescita di un dNTP o del corrispondente ddNTP determina la sintesi di filamenti di diversa lunghezza, che si concludono però tutti con un ddNTP. Separando queste sequenze su gel e ordinandole dalla più corta (innesco + primo ddNTP) alla più lunga (innesco + intera sequenza + ultimo ddNTP), si può ricostruire l’esatta successione con cui i nucleotidi sono aggiunti al filamento in crescita e quindi, per complementarità, ricavare la sequenza di basi sullo stampo. In passato, il riordino dei frammenti nella giusta sequenza era effettuato manualmente mediante elettroforesi su gel, e permetteva di leggere 200-300 pb in due-tre giorni. Oggi il metodo Sanger è stato automatizzato grazie all’uso di terminatori marcati con un fluoroforo che emette un colore specifico per ciascuno dei quattro ddNTP. Per separare i frammenti di DNA si ricorre all’elettroforesi capillare su gel di poliacrilammide, che permette di separare frammenti che differiscono in lunghezza anche solo per un nucleotide. Le sequenze sono lette da un rilevatore che identifica automaticamente il segnale emesso dai fluorofori eccitati da un fascio laser. Le informazioni ottenute sono poi elaborate da un computer, che ricostruisce la sequenza producendo un cromatogramma dove verranno visualizzati picchi di colore diverso in base al fluoroforo. Oggi il metodo Sanger è più efficiente perché consente di sequenziare in poche ore frammenti di DNA fino a 1000 pb [Fig. 15].

dNTPs

Il ddNTP blocca l'estensione della sequenza

primer

➂ DNA marcato con terminatore fluorescente

Sequenziamento del DNA

P—P—P—

Un terminatore è un didesossiribonucleotidetrifosfato (ddNTP), ovvero un desossiribonucleotidetrifosfato (dNTP) nella cui molecola di ribosio l’unico gruppo —OH è stato sostituito con un atomo di idrogeno.

➃ Elettroforesi capillare e rilevamento

➄ Analisi e assemblaggio della sequenza

Campione di DNA

C G

G A

A Rilevatore

laser

L2 Dalla doppia elica alla postgenomica 325

Attività di modellizzazione in 3D con il software Avogadro.

Biochimica

I punti di forza del volume

sull’atomo di zolfo perché più grande. Per questo, a differenza degli alcolati, i tiolati si preparano per reazione dei tioli con gli idrossidi alcalini: R—SH + NaOH ⟶ R—S− + Na++ H2O

ossidante

⥪ R—S—S—R 2 R—SH ⥭ riducente

Si formano così ponti disolfuro tra amminoacidi solforati situati in punti diversi di una proteina assicurandole la struttura tridimensionale.

vogadro

La nomenclatura delle molecole

IN PREPARAZIONE

La farmacogenomica

oggi emerge il ruolo determinante giocato dalla genetica.

Conclusioni Nel 1959, Friedrich Vogel coniò il termine farmacogenetica per indicare quella 1. Perché il programma Avogadro è utile per questo tipo di attività? disciplina che studia la variabilità di risposta a un farmaco dovuta a fattori gene-

tici ereditari [Fig. 25]. Sono proprio le varianti polimorfiche presenti nella sequenza dei geni coinvolti nella risposta a un farmaco a cambiarne il destino nell’organismo e sviluppare un effetto alternativamente terapeutico o tossico.

Esempio svolto

Alla larga! Le moffette hanno due ghiandole che secernono un liquido Fig. 25maleodorante, descritto come un misto di uova marce, aglioa elivello gomma bruciata. Le differenze genomico di unaL’odore è abbastanza pungente da tenere lontani i potenziali popolazione influenzano la risposta aggressori. Infatti, l’animale spruzza il liquido con grande personale al farmaco. precisione. I responsabili dell’odore sono: SH

Quali nomi assegneresti loro?

Soluzione Si tratta in entrambi i casi di tioli. gruppo di Per determinarne i nomi bisogna pazienti individuare l’idrocarburo di base. Nel primo caso si tratta di un farmaco tossico metilbutano in cui l’atomo benefico1 è unito al gruppo dima carbonio —SH: il 3-metil-1-butantiolo. Nel secondo caso la catena di base è un alchene: il 2-buten-1-tiolo.

Mettiti alla prova 18. Scrivi le formule dei seguenti composti: a. propossibutano b. isopropil metil etere c. allil fenil solfuro d. 3-metossi-2-metilbutano e. propantiolo f. metil etil solfuro

farmaco tossico ma NON benefico

stessa diagnosi, stessa

prescrizione 19. Attribuisci ai seguenti composti i nomi tradizionali. farmaco NON tossico e NON benefico a.

farmaco NON tossico e benefico

Grazie alle conoscenze e alle tecniche di analisi della struttura e organizzazione O b. del genoma umano si è sviluppato und.nuovo approccio: la farmacogenomica correla la risposta a un trattamento farmacologico all’intero genoma o ai suoi prodotti al fine di individuare nuovi bersagli o sviluppare nuovi farmaci.

Sezione H La chimica organica

Fig. 26 L’analisi genetica, assieme alle scienze omiche e alla bioinformatica, può modificare drasticamente la terapia da somministrare per una stessa patologia.

La medicina di genere

quello femminile (XX) e la condizione intersessuale (in cui una società più giusta. L’etica della responsason, la solidità della sua documentazione e l’appoggio di prospettato Verso una medicina personalizzata sessorinnovano cromosomico e sesso fenotipico non coincidono). autorevoli scienziati il dibattito politico sull’ambilità inveceIl è minimale. Essa invita alla prudenza nell’apperò non implica l’appartenenza di un in-delleLa diversità trascientifiche, i sessi è osservabile nell’incidenza, nella sinbiente. Grazie a sesso ciò, nelbiologico 1970 il presidente statunitense Riplicazione conoscenze alla valutazione dividuo a uno per specifico genere; dell’amdunque, possono tomatologia, nel ai decorso delle patologie, chard Nixon istituirà l’Agenzia la protezione dei rischinon e a commisurare i mezzi fini. In ciò, Jonas espri- nella risposta coincidere. alle terapie e nelle reazioni avverseumano, ai farmaci. biente e si celebrerà la prima Giornata della Terra (22 me preoccupazione per l’ambiguità dell’essere Si bandito definisceper come generenel l’insieme di normeche comportaLa medicina genere, definita medicina genereaprile). Il DDT sarà usi agricoli 1972 e, dopo può compiere sia il benedisia il male,meglio ma anche fiducia attributi e attività che una società spe- della specifica, studia l’influenza del sessoebiologico e del genela Convenzione mentali, di Stoccolma del 2001, è consentito il suo considera nella capacità comunità scientifica di dialogare preperalla caratterizzare il maschile, il femminile o l’altra re sullo stato salute e di malattia dell’individuo. Si tratta utilizzo solo per cifici la lotta malaria. vedere le conseguenze delle di sue scoperte. La Natura, per identità non binaria. Si tratta, quindi, di un modo di percedi matrigna un nuovooapproccio della medicina, trasversale a tutte secoli considerata da domare, si rivela vulneraIl principiopirsi responsabilità in funzione del proprio ruolo nel contestobile: sociocultule sue specialità, che considera storia del o della pazienquello stesso istinto di protezione e di curalache gli esraleanche in cuii filosofi si vive. riflettono È l’individuo, piùprovano te un per garantire seri umani di fattore fronte acaratterizzante un neonato dovrebbe ispi- prevenzione, Così come Carson sullenella sceltesua dadimensione intima einpersonale, che costruirà propria identità di gediagnosiverso e cure adeguate. le variabili della medicina rare loro responsabilità di essa e versoTra il futuro. compiere in un mondo cui catastrofe nucleare,lacollasso nere in quanto si riconosce come parte di uno, nessuno o genere-specifica e più in generale della medicina personaecologico e manipolazioni genetiche sono possibili. più di un genere. Nella relazione con gli altri, concorre anlizzata ci sono: lo stile di vita, l’età, l’etnia, il livello di scolaColloquio Al dislivello prometeico di cui parla Günther Anders (la creche l’orientamento sessuale, ovvero il desiderio sentirizzazione, il credo religioso, l’orientamento sessuale, l’iscente capacità di produrre tecnologia senza una pari ca1. Approfondisci lo studio de Il principio responsabilità di Hans mentale, romantico e/o sessuale verso persone dello stesdentità di genere e le condizioni socioeconomiche. È pacità di immaginarne le conseguenze) si contrappone Il Jonas e continua tu a collegare le discipline analizzando la so sesso, di quello opposto, entrambi o nessuno. inoltre importante che gli studi epidemiologici e le speriprincipio speranza di Ernst Bloch, che vede l’essere umano concezione della Natura in Plinio il Vecchio, Naturalis Historia mentazioni cliniche considerino il sesso e il genere. non ancora realizzato in tutte le sue potenzialità. II, 63. Le storiche disparità di trattamento Abbiamo tuttavia una conoscenza ancora limitata di come i fattori biologici e socioculturali interagiscano e si influenLa società ha sempre svolto un ruolo cruciale nella funzionali deterH3 Gruppi I: dagli alogenuri alchilici ai tioeteri 99 zino tra loro e sono quindi necessarie ulteriori ricerche. minazione del genere ma ciò che lo caratterizza può cam-

Per comprendere le differenti risposte ai trattamenti farmacologici è fondamentale analizzare, oltre ai complessi meccanismi biochimici relativi a un profilo genetico, anche i suoi prodotti (trascritti, enzimi e metaboliti). Lo sviluppo delle scienze omiche e della bioinformatica ha permesso di studiare il fenotipo di un individuo analizzando la funzione di più geni contemporaneamente, e di rendere possibile un utilizzo clinico “routinario” della farmacogenomica. Il risultato delle analisi del genoma consente oggi di valutare il rischio associato a trattamenti chemioterapici di tumori e malattie autoimmuni, definire i dosaggi più opportuni di antitumorali e anticoagulanti o, ancora, rilevare l’ipersensibilità nei confronti di alcuni farmaci. L’obiettivo di questi studi è soppiantare l’approccio classico di “un’unica cura per tutti i pazienti” sostituendolo con una strategia terapeutica personalizzata. Conoscendo il profilo genetico del soggetto è possibile fornire la più efficace terapia farmacologica studiata ad hoc per quel paziente, riducendo o limitando l’insorgenza degli effetti avversi [Fig. 26].

biare nel tempo e da una cultura all’altra. In passato, la ricerca medica e la pratica clinica hanno risentito di una prospettiva quasi esclusivamente maschile, ignorando o sottovalutando le variabili generate dal sesso e dal genere. Questo si è tradotto in una disparità nell’assistenza e nelle Sesso (fattori biologici)

Approfondisci 1. Ricerca in Internet informazioni sulle differenze riguardanti la malattia COVID-19 tra pazienti di sesso femminile e maschile. Metti a confronto i dati e indica le fonti consultate.

Genere (fattori socio-culturali)

Cromosoma X (circa 1500 geni)

Ruolo di genere (norme comportamentali)

Il sesso modifica il comportamento

Cromosoma Y (meno di 100 geni)

Relazioni di genere (definizione di gruppi sociali e relazioni tra esse) Identità di genere (senso di appartenenza e identificazione a un genere) Caratteristiche socio-culturali assegnate o autoassegnate

L’ambiente modifica gli aspetti biologici

Geni autosomici Modificazioni epigenetiche

Stile di vita Ambiente

Ormoni sessuali

Condizioni sociali

332 Sezione L Dalla biologia molecolare alle biotecnologie

L2 Dalla doppia elica alla postgenomica 333

Agenda 2030

I PFAS (sostanze alchiliche polifluorurate e perfluorurate) sono un gruppo di composti alchilati in cui gli atomi di idrogeno sono parzialmente o completamente sostituiti da atomi di fluoro. Nell’industria chimica si utilizzano per realizzare prodotti antiaderenti, antimacchia o impermeabili. Le loro caratteristiche chimiche li rendono “indistruttibili”, ciò significa che possono disperdersi e accumularsi nella biosfera senza decomporsi, guadagnandosi il nome di forever chemicals, o composti chimici eterni.

Gli alcoli Analizziamo adesso i composti caratterizzati dal gruppo funzionale ossidrilico. Gli alcoli possono essere considerati come derivati degli idrocarburi, in cui uno o più atomi di idrogeno sono sostituiti da altrettanti gruppi —OH. Nel legame tra un atomo di carbonio e un gruppo ossidrilico (—OH), sia il carbonio sia l’ossigeno sono ibridizzati sp3. L’ossigeno utilizza due orbitali per instaurare legami semplici (σ) con carbonio e idrogeno. Gli altri due orbitali ospitano altrettanti doppietti elettronici liberi [Fig. 12].

Sezione H La chimica organica

Fig. 12 Utilizzo degli orbitali nel gruppo ossidrilico (per semplicità si sono omessi i lobi piccoli degli orbitali ibridi) e sua rappresentazione di Lewis.

— —

—C—O—H

—

CH2=CHCH2OH

2-propanolo (alcol isopropilico)

2-propen-1-olo (alcol allilico)

CH3

—

CH3CHCHCHCH3

—

CH3CHCH2CHCH3

CH3

4-metil-2-pentanolo

2-cloro-4-metil-3-pentanolo cicloesanolo (alcol cicloesilico)

2-cicloesen-1-olo

Gli alcoli si distinguono in primari, secondari e terziari in base a quale atomo di carbonio è legato il gruppo —OH: H

R—C—OH

alcol primario

alcol secondario

alcol terziario

— —

R—CH2—OH

— —

L’alcol metilico è considerato primario, mentre alcoli contenenti più di un ossidrile per molecola, chiamati diòli (o glicoli), triòli o poliòli: CH2—CH2 OH

1,2-etandiolo (glicol etilenico)

CH2—CH—CH2 OH

—

Analizza 2. Il film statunitense Cattive acque del 2019 racconta la battaglia giudiziaria dell’avvocato Robert Bilott intentata nei confronti dell’azienda DuPont per l’inquinamento idrico della città di Parkersburg in Virginia. Dopo aver guardato il film e approfondito la storia, compilate in piccoli gruppi una tabella in cui distinguere i fatti oggettivi dai fatti romanzati. Confrontate quindi le tabelle dei diversi gruppi per realizzarne una cumulativa.

CH3CHCH3

etanolo (alcol etilico)

CH3OH

—

1. Aiutandoti con la mappa dei siti italiani http://q3.hubscuola. it/pfas-wired, approfondisci l’eventuale contaminazione da PFAS nel tuo territorio.

CH3CH2OH

metanolo (alcol metilico)

—

Interpreta

Nomenclatura e preparazione degli alcoli Nella nomenclatura IUPAC, il nome di un alcol si ottiene sostituendo la lettera finale del nome dell’idrocarburo corrispondente con il suffisso -olo e indicando con un numero la posizione dell’atomo di carbonio al quale è legato il gruppo ossidrilico nella catena. L’ordine di numerazione degli atomi è scelto in modo che la funzione alcolica abbia il numero più basso possibile. In molti casi, tuttavia, è ancora diffusa la nomenclatura tradizionale, che riportiamo tra parentesi:

—

Possibili soluzioni I PFAS devono la loro persistenza nell’ambiente ai legami carbonio-fluoro, tra i più forti in natura, la cui rottura richiede alte temperature. Tuttavia, sebbene si possa pensare di rimuoverli dall’ambiente con l’incenerimento, il processo comporterebbe la liberazione di composti volatili pericolosi. Poiché l’eliminazione dall’ambiente risulta così difficoltosa, è opportuno che l’uso dei PFAS sia limitato e ben regolamentato. A tal proposito, molte compagnie produttrici di contenitori per alimenti stanno già utilizzando fibre di canna da zucchero, bambù o cocco lavorate in modo da assicurare una prestazione simile a quella conferita dai PFAS.

—

La mappa del territorio europeo Al momento, la produzione di PFOS e PFOA è vietata e il loro uso è limitato in Europa. All’inizio di febbraio 2023, l’Agenzia europea per le sostanze chimiche (ECHA) ha pubblicato una proposta di divieto per l’intera categoria di sostanze al vaglio della Comunità europea. In Europa, a partire dal 2021, la rivista francese Le Monde ha presentato il Forever Pollution Project, un’inchiesta sulla ricerca dei PFAS nelle acque, cui hanno aderito altre importanti redazioni europee. L’indagine ha consentito di individuare sul territorio europeo 17 000 siti contaminati da PFAS (10 ng/L) e 2100 aree in cui la concentrazione nelle acque è pari o superiore ai 100 ng/L (livello che gli esperti considerano pericoloso per la salute). In Italia, la situazione è particolarmente critica nel Veneto.

La pagina Ambiente e la pagina Realtà approfondiscono argomenti di attualità legati agli obiettivi dell’Agenda 2030 nel contesto della teoria esposta. Si concludono sempre con proposte di attività stimolanti da svolgere in autonomia o in gruppo. C

Un po’ di storia

—

CHIMICA E AMBIENTE

PFAS: cattive acque

Negli anni ‘60, la E. I. du Pont de Nemours and Company, società che ha reso popolare il rivestimento in Teflon® per le padelle antiaderenti, ha introdotto per prima le sostanze fluorurate nella produzione di tappeti e tessuti antimacchia. Successive ricerche hanno evidenziato la capacità di tali sostanze di impermeabilizzare la carta sia al grasso sia all’acqua: l’ideale per i contenitori monouso per il cibo. A oggi, la famiglia dei PFAS conta migliaia di sostanze chimiche e la ricerca fatica a testare i loro effetti sulla nostra salute e sull’ambiente. Secondo l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC), sono due i composti appartenenti ai PFAS a essere considerati possibili cancerogeni per l’essere umano: l’acido perfluoroottansolfonico (PFOS) e l’acido perfluoroottanoico (PFOA). In generale, i PFAS sono considerati interferenti endocrini, cioè in grado di alterare l’attività ormonale. Un’esposizione prolungata diretta o indiretta a questi composti può avere conseguenze sulla salute, come cancro e infertilità.

BIOTECNOLOGIE E REALTÀ

Step del lavoro La variabilità individuale nella risposta allo stesso trattamento farmacologico è a. Inquadra il codice QR per accedere all’attività Avogadro ai video delle molecole. una gravee problematica della pratica clinica. A uno stesso dosaggio, infatti, alcub. Apri i file contenenti le molecole incognite con il programma Avogadro. ni soggetti possono non rispondere al trattamento, altri mostrare gravi effetti c. Ruota la molecola con l’apposita funzione e assegnale il nome IUPAC. collaterali o ipersensibilità. Complessivamente queste differenze sono ascrivibili d. Verifica che il nome sia in accordo con quello che fornisce Avogadro seguendo il percorso indicato. a diversi fattori, come età, sesso e stile di vita. Alla luce delle nuove conoscenze, e. Ripeti la procedura per le altre molecole aprendo i file incogniti.

—

Sperimenta con

Obiettivo Attribuire il nome IUPAC a una serie di molecole incognite.

Nel 1962, in piena espansione economica mondiale, una biologa americana, Rachel Carson, pubblica un saggio dal titolo suggestivo Silent spring. Primavera silenziosa è una pietra miliare dell’ambientalismo, che aveva già visto in Gran Bretagna e negli Stati Uniti movimenti d’opinione pubblica e interventi legislativi volti a ridurre l’inquinamento e a proteggere risorse naturali e biodiversità. Nel suo saggio, Rachel Carson analizza l’attività di erbicidi a base di arsenico e di insetticidi che suddivide in idrocarburi clorurati (come il DDT) e insetticidi a base di fosforo (come il Parathion). Tutti questi composti danneggiano irreversibilmente insetti e piante utili, animali selvatici, bestiame ed esseri umani (attraverso il fenomeno della biomagnificazione); persistono nell’ambiente; inducono resiTra questi due estremi si colloca Hans Jonas, allievo di stenza determinando la necessità di dosi sempre più alte. Heidegger, ne Il principio responsabilità (1979). Agenda Sulla base 2030 Infine, l’autrice suggerisce l’impiego di alternative come la di una nuova visione in cui tutti gli esseri viventi sono legalotta biologica o l’uso di sostanze chimiche più mirate. ti da azioni e reazioni, Jonas propugna un’etica per la civilQuando si parla di “genere” e “sesso” è importante conside- che prestazioni mediche, sulla qualità della Il saggio ha un immediato successo tra il pubblico, ma ractà tecnologica salvaguardi la Terracon ora ripercussioni e per le generarare il diverso significato di questi termini e il loro corretto vita delle persone di genere diverso datua quello maschile. coglie anche la critica di parte del mondo scientifico e pozioni future. «Agisci in modo che le conseguenze della uso in diversi ambiti, tra cui quello scientifico. Nel 1991, la cardiologa americana Bernadine Healy introlitico che addirittura mette in dubbio la preparazione azione siano compatibili con la sopravvivenza di un’autentidusse l’espressione “medicina di genere” dell’autrice. Del resto, il DDT si era guadagnato un’ottima ca vita umana sulla Terra» è la sua trasformazione dell’im- con l’intento di Tra sesso e genere denunciare una discriminazione trattamento delle mafama quando a partire dal 1942 gli statunitensi lo avevano perativo kantiano. Le varie forme di etica avevanonel preso in lattielacardiovascolari ricevuto delle donneerispetto agli uoe sesso sono termini carichi di un esignificato speciusato in Europa Genere e Asia per combattere malattie tropicali considerazione solo perfezione morale dell’individuo mini. patologie, infatti, sono sempre state considerate Per definire il sessomotivo, biologico si fa riferimento alle con disinfestare zonefico. malariche; per questo nel 1948, il suo rapporto laTali società, mai con la natura. La rivolumaschili nonostante donne ci sia un’ingenetiche (cariotipo), anatomiche (carattelo svizzero Georgcaratteristiche Müller aveva ricevuto il Nobel per averne zione scientifica,prettamente da Bacone in poi, aveva previstotra unlemicidenza maggiore, la prognosi sia più severa a parità di età ri sessuali primari e secondari) ed endocrine glioramento (quadro or- inarrestabile scoperto le proprietà insetticide. delle condizioni materiali dell’usi verifichi un maggior rischio diavevano fatalità. monale) che contraddistinguono il sesso Nonostante la campagna denigratoria contro Rachel Car- maschile manità (XY), mentre e le varie forme di socialismo

CHIMICA E FILOSOFIA

Inoltre, a causa della minor elettronegatività dello zolfo, lo ione tiolato vincola a sé gli elettroni meno di un alcolato e per questo è un nucleofilo più forte. L’ossidazione dei tioli con blandi ossidanti li converte in disolfuri, che possono ritrasformarsi in tioli reagendo con deboli riducenti:

Alcune attività STEM da svolgere con il software Avogadro, sono proposte in pagina in box più estesi intitolati Sperimenta con Avogadro. In digitale sono Una primaveraoltre responsabile forniti, a videotutorial sull’uso del software stesso, le schede complete per svolgere l’attività proposta.

OH OH

1,2,3-propantriolo (glicerina)

H3 Gruppi funzionali I: dagli alogenuri alchilici ai tioeteri

Biochimica

I punti di forza del volume

3′

5′

HindIII ampR

3′

Si utilizzano metodi per amplificare, identificare e sequenziare un tratto di DNA in modo rapido come la PCR, l’elettroforesi, il metodo Sanger e le librerie genomiche.

Lo studio delle informazioni del DNA si avvale di tecniche avanzate per identificare i geni e le loro funzioni in diverse situazioni fisiologiche e patologiche.

La biologia dei sistemi ha lo scopo di ordinare e integrare i dati delle scienze omiche per comprendere le funzioni cellulari e fornire modelli predittivi per la valutazione del funzionamento dei sistemi viventi. Si basa sull’uso della bioinformatica.

ori

La proteomica identifica l’insieme delle proteine e le loro funzioni in un organismo.

La genomica studia il DNA e si occupa della struttura, del contenuto, della funzione e dell’evoluzione dei genomi.

La lipidomica studia le relazioni tra struttura e funzioni delle molecole lipidiche. La trascrittomica studia l’insieme degli mRNA prodotti da un genoma in particolari condizioni ambientali, fisiologiche o patologiche.

La metabolomica consiste nello studio delle molecole che costituiscono substrati, intermedi e prodotti del metabolismo.

L’elettroforesi permette di separare i frammenti ottenuti, sfruttando la carica elettrica di acidi nucleici (o proteine), grazie alla loro diversa condotta in un gel di agarosio (o di poliacrilammide) sotto l’azione di un campo elettrico. Il metodo Sanger determina le sequenze con inneschi sintetici, DNA polimerasi, dNTP e piccole quantità di terminatori (ddNTP) che fermano la polimerizzazione. I frammenti casuali sono poi separati in elettroforesi e identificati grazie alla loro lunghezza e alla posizione dei diversi ddNTP.

2200 1200 600 500 100

G T C G A T

Nelle librerie genomiche tutti i geni di un organismo sono ospitati in vettori ricombinanti all’interno di cellule batteriche.

342 Sezione L Dalla biologia molecolare alle biotecnologie

L2 Dalla doppia elica alla postgenomica 343

a l’ossidrile è legato a un gruppo più elettronegativo b l’ossigeno ha due doppietti elettronici di non legame disponibili c lo ione fenato è stabilizzato per risonanza dall’anello X benzenico d reagiscono più facilmente con le basi forti 32. Quale dei seguenti prodotti si ottiene per disidratazione acida catalizzata del 2-metil-2-butanolo?

a 2-metil-1-butene

c 3-metil-2-butene d 3-metil-1-butene

b 2-metil-2-butene X

— =

—

33. Che composto si ottiene facendo reagire CH3CH2CH2MgBr con la formaldeide e sottoponendo poi a idrolisi il prodotto di reazione? H O a c CH3CH2CH2CH2OH C X CH3

acetaldeide O

c (CH3CH2 )3COH d (CH3 )2CHOH

b (CH3CH2 )2CHOH 35. Indica i nomi dei seguenti alcoli:

d. OH OH

37. Rappresenta e indica i nomi di almeno quattro alcoli con tre atomi di carbonio.

5 Gli eteri 6 I tioalcoli e i tioeteri 38. Quale dei seguenti composti è un etere?

c CH3OCH3 X d CH3COOCOCH3

39. Tra i seguenti composti, tutti all’incirca con lo stesso peso molecolare, indica quello che è più solubile in acqua:

a n-esanolo b 1,5-pentandiolo X

Analizza 43. Metti in ordine di crescente reattività nelle SN1 i seguenti composti: a. CH3Br c. CH2=CHCH2Br

d. CH(CH3 )2Br

c din-propril etere d eptano

106 Sezione H La chimica organica

57. Scegli l’alogenuro alchilico, il nucleofilo e il solvente per preparare il 2-metil-2-metossipropano. Che prodotto secondario può formarsi ad alta temperatura? 58. Tra le seguenti reazioni, completa quelle possibili:

50. L’influenza del sostituente sull’acidità del fenolo dipende dalla sua posizione rispetto al gruppo —OH: come si spiega che il m-nitrofenolo abbia un valore di pKa dell’ordine di 8,4 rispetto al valore di 7,2 del p-nitrofenolo?

a. H—C—H

That’s Science!

b CH3CH2OH

d. CH3CH2CCH2CH3

a. fenolo + HCl ⟶ b. fenolo + NaOH ⟶

a Aldehyde b Keton X

d. terz-butanolo + HCl ⟶

b. alcol benzilico

d HOCH2CH2OH c Ether d Acid

Argomenta

c. cicloesanolo

62. Quali sono i fattori da considerare per decidere se un alogenuro alchilico dà un’eliminazione o una sostituzione?

54. Quale alchene si forma in prevalenza nelle seguenti E2?

a. 2-bromoesano + idrossido di potassio b. 2-bromoesano + terz-butilato di potassio

63. In che modo differiscono i quattro meccanismi visti per le reazioni degli alogenuri alchilici?

55. Quali alcheni si ottengono nella reazione tra il terz-butilato e il 2,4,4-trimetil-2-bromopentano?

64. Dopo aver fatto degli esempi, spiega perché alcoli e fenoli formano due distinte classi di composti organici.

56. Disidratando con acidi l’n-butanolo che prodotti si ottengono in funzione della temperatura?

65. Che cosa sono gli eteri? Perché hanno un comportamento simile agli idrocarburi?

Agenda 2030

Compito di realtà HOCH2

47. Il BHT è utilizzato come antiossidante perché reagisce C(CH ) 3 3 con i radicali liberi, producendo a sua volta un radicale libero che è però poco reattivo. Come te lo puoi spiegare?

IN PREPARAZIONE

Glossary

61. Which one is obtained when 2-butanol is oxidized?

H2SO4

c. etanolo ⎯⎯⎯→ alta T

53. Scrivi le formule dei prodotti di ossidazione di:

a. fenolo

d. CH3CH2OH + HBr ⟶

60. Which compound may serve only as a H-bond acceptor? a CH3OCH3 c CH3OH X

b. CH3C—H

2 2 7 c. C(CH3 )3OH ⎯⎯⎯⎯→ H2SO4

Digitale

c. CH3CCH2CH3

K Cr O

a. CH3CH2OH + Na ⟶ b. (CH3 )3COH + PCC ⟶

59. Rappresenta le mappe di potenziale elettrostatico (MEP) di semplici molecole usando ChemMagic®.

Risolvi

52. Tra le seguenti reazioni, completa quelle possibili:

45. Per ciascuna coppia individua quale è il composto a più alto punto di ebollizione giustificando la tua scelta: a. 1-esanolo/1-pentanolo b. 1,3-ciclopentandiolo/3-metilciclopentanolo c. propanolo/propantiolo d. dimetil etere/dietil etere e. dimetil etere/dimetil solfuro f. dipropil etere/n-esanolo

46. Osserva il composto qui riportato. Quale dei due gruppi —OH si dissocia più facilmente?

Interpreta 49. Etanolo e dimetil etere hanno p.e. molto diversi mentre i corrispondenti composti con lo zolfo, etantiolo e dimetil solfuro, li hanno quasi uguali. Come te lo spieghi?

51. Indica quali alcoli si ottengono quando CH3CH2MgBr reagisce con: O O

Ipotizza

36. Scrivi le formule dei seguenti alcoli: c. 2,3-dietil-1-cicloesanolo a. 3,4-dimetil-2-pentanolo b. 2,4,6-trimetil-eptan-2-olo d. 6-metil-2-cicloesen-1-olo

a CH3CH2COCH3 b CH3CH2COOCH3

COMPETENZE

44. Metti i seguenti fenoli in ordine di reattività crescente verso la sostituzione elettrofila aromatica: a. 3,4-dimetilfenolo c. 4-nitrofenolo b. 4-metilfenolo d. 2,4-dinitrofenolo

d CH3CCH3

34. Quale tra i seguenti alcoli è il più acido?

a CH3CH2OH X

42. Denomina i seguenti composti: a. CH2=CHOCH(CH3 )2 c. CH3SC(CH3 )3 b. CH2=CHCH2OCH3 d. CH2=CHCH2SCH2CH3

b. CH3CH2Br

b CH3CCH2CH3

40. Scrivi le formule dei seguenti eteri: a. metossibenzene c. 1,4-dimetossibenzene b. metil vinil etere d. diisopropil etere 41. Scrivi le formule dei seguenti tioli e tioeteri: a. etil metil solfuro c. allil n-propil solfuro b. metantiolo d. pentan-1-tiolo

31. I fenoli sono più acidi degli alcoli perché:

La sezione Competenze si conclude con un Compito di realtà, riferito a uno degli obiettivi dell’Agenda 2030 e collegato alla Flipped Classroom proposta in apertura di unità.

10 000

5′

polylinker

gene reporter

marker (pb)

Gli enzimi di restrizione operano tagli nella doppia elica di DNA su sequenze palindrome (da 4 a 8 pb). Essi hanno permesso il clonaggio molecolare per ottenere copie di un gene sfruttando un sistema cellulare.

5′

La PCR (Polymerase Chain Reaction) produce rapidamente milioni di copie del frammento voluto. In un 3′ direzione termociclatore si uniscono di crescita i primer per individuare l’inizio e la fine del DNA direzione bersaglio e la DNA di crescita 3′ polimerasi termostabile (Taq) per aggiunge i singoli nucleotidi nella forma di dNTP. La Real Time PCR è una tecnica più sensibile per quantificare una sequenza di DNA seguendone l’amplificazione con marcatori fluorescenti. enzima 3

inserimento del nuovo plasmide

Il clonaggio utilizza vettori caratterizzati da: un’origine di replicazione (ori ), un gene marcatore di selezione (resistenza all’antibiotico), un polylinker e un gene reporter.

La tecnologia del DNA ricombinante permette di isolare e unire, per mezzo di enzimi di restrizione, sequenze di DNA di organismi diversi e introdurle in una cellula ospite per modificarne l’espressione genica.

Ripassa con il riepilogo e la mappa modificabile

enzima 2

IN PREPARAZIONE

DALLA DOPPIA ELICA ALLA POSTGENOMICA

enzima 1

Guarda e ripassa

Gli argomenti presentati nell’unità sono riepilogati nella mappa concettuale Guarda e ripassa posta alla fine della teoria. La mappa ripercorre tutti gli argomenti per un ripasso veloce e visuale ed è adatta soprattutto a chi ha difficoltà nel collegare i concetti.

CFC, HCFC, HFC e PFC Le sigle usate per indicare differenti gruppi di composti che hanno in comune atomi di fluoro sono tante. Altrettanto numerosi sono i loro utilizzi, ma anche i problemi che possono causare.

OH C(CH3)3

OCH3

48. Gli eteri corona sono polieteri ciclici in cui si ripetono unità —OCH2CH2— derivate dal glicole etilenico. I nomi si ottengono scrivendo il numero totale di atomi e quello degli atomi di ossigeno separati dal termine -corona-. Disegna i composti 12-corona-4 e 18-corona-6.

In autonomia Rivedi il paragrafo 2 Gli alogenuri alchilici. Guarda il video Tutti pazzi per il fluoro. Cerca, quindi, le proprietà dei composti fluorurati, i loro campi di utilizzo e le problematiche connesse. In gruppo Confronta quanto hai trovato con i risultati degli altri ragazzi del tuo gruppo e riunite le notizie in una presentazione, che mostrerete alla classe. Ogni gruppo valuterà le presentazioni degli altri tenendo conto della completezza degli argomenti trattati, dell’efficacia delle presentazioni e della loro capacità di coinvolgere chi le segue. Autovalutazione • Ci sono state difficoltà a realizzare quanto richiesto? • Che cosa ti è piaciuto di più e cosa di meno del prodotto finale? • Che cosa cambieresti nel percorso di lavoro?

VIDEO IN PREPARAZIONE

Parole chiave • Fluoro • Composti fluorurati • Ozono

H3 Gruppi funzionali I: dagli alogenuri alchilici ai tioeteri 107

Biochimica 5°

5° anno

anno

Roberto Mangiullo Eleonora Stanca Mariëlle Hoefnagels

Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

Biologia 1° biennio Biologia 2° biennio Biologia 3° anno Biologia 4° anno Biochimica 5° anno (con Chimica organica) Biochimica 5° anno (senza Chimica organica)

LA PIATTAFORMA PER LA DIDATTICA DIGITALE INTEGRATA 978-88-247-7688-2 978-88-247-7692-9 978-88-247-7696-7 978-88-247-7700-1 978-88-247-9921-8

L’APP PER USARE LA VERSIONE DIGITALE DEL LIBRO DI TESTO E I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

979-12-204-0129-6

I CONTENUTI DIGITALI INTEGRATIVI

Guida e materiali per il docente

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R. Mangiullo E. Stanca M. Hoefnagels

Biochimica Indagine sulla vita Configurazioni di vendita

Roberto Mangiullo Eleonora Stanca Mariëlle Hoefnagels

Biochimica Indagine sulla vita DALLA CHIMICA ORGANICA ALLE BIOTECNOLOGIE In collaborazione con

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CARRIERE STEM CON LA FONDAZIONE UMBERTO VERONESI

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EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

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5°

5° anno

anno

Roberto Mangiullo Eleonora Stanca Mariëlle Hoefnagels

Configurazioni di vendita Tipologia B Libro cartaceo + HUB Young + HUB Kit

Biologia 1° biennio Biologia 2° biennio Biologia 3° anno Biologia 4° anno Biochimica 5° anno (con Chimica organica) Biochimica 5° anno (senza Chimica organica)

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5° anno. Licei Scientifici, Opzione Scienze Applicate, Classici

EDUCAZIONE CIVICA E AGENDA 2030

15/02/21 09:45

Dalla chimica organica alle biotecnologie - Ed. aggiornata ISBN 9791220408356 Dalla chimica organica alle biotecnologie ISBN 9788824799218 Dalla biochimica alle biotecnologie ISBN 9791220401296 Con la partecipazione di

Perché adottare quest’opera Testo molto accompagnato, specialmente nella sezione di chimica organica e biochimica, dove spesso gli studenti hanno bisogno di maggiori informazioni ed esempi.

17 laboratori integrati carta-digitale per la visualizzazione e manipolazione delle molecole 3D: a schede operative si abbinano file e video realizzati con il software Avogadro.

Espansioni online con due nuovi capitoli in digitale su I polimeri (26 pagine) e su Lo sviluppo sostenibile (18 pagine).

Educazione Civica con compiti di realtà, attività di fine volume ed esercizi dedicati al secondo pilastro e all’Agenda 2030.

Esercizi guidati nel testo ed esercizi commentati nella verifica finale. Particolare attenzione alla preparazione dell’Esame di Stato e ai test universitari.

Per il docente: 33 lezioni digitali, griglie di valutazione, percorsi integrati cartadigitale, proposte per la Flipped Classroom, Guida con test d’ingresso e verifiche, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina e un ciclo di eventi live dedicati (Lezioni di Scienza).

HUB Test, l’ambiente digitale per l’esercitazione autonoma e autocorrettiva. 3 moduli CLIL completi per approfondire la chimica organica, la biochimica e le biotecnologie in lingua inglese.

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FOCUS SULLA REALTÀ: ESEMPI E PROBLEMI CON DATI VERI PER LA VENDITA

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03/06/19 12:26

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Chimica organica Biochimica Ingegneria genetica e biotecnologie Scienza dei materiali

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22/07/19 14:56

F. Tottola, A. Allegrezza, M. Righetti BIOCHIMICA LINEA BLU E BLU PLUS TERZA EDIZIONE 4° e 5° anno. Licei Scientifici, Opzione Scienze Applicate, Classici

5° anno

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Biochimica LINEA BLU plus APPROFONDIMENTI

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FOCUS SULLA REALTÀ: ESEMPI E PROBLEMI CON DATI VERI DIDATTICA PER COMPETENZE CHIAVE E DISCIPLINARI

Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

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Fabio Tottola Aurora Allegrezza Marilena Righetti

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F. Tottola A. Allegrezza M. Righetti Chimica organica

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14/02/19 11:22

04/06/19 11:21

Linea BLU con chimica organica ISBN 9788824776363 Linea BLU senza chimica organica ISBN 9788824776400 Linea BLU Plus con chimica organica ISBN 9788824775199 Linea BLU Plus senza chimica organica ISBN 9788824775236 Chimica organica ISBN 9788824775274

Perché adottare quest’opera La spiegazione teorica è arricchita da numerosi esempi svolti ambientati in contesti e da approfondimenti di attualità, tecnologici e strumentali. Sono presenti attività mirate al consolidamento delle conoscenze e allo sviluppo delle competenze attraverso una didattica per problemi e proposte per la classe capovolta. Gli esercizi sono graduati su tre livelli di difficoltà e divisi per argomento. Guida per il docente con Didattica Digitale Integrata Plus contenente: • lezioni digitali; • programmazione didattica per nuclei fondamentali di apprendimento; • test diagnostici per valutare il livello in ingresso della classe.

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Laboratorio per fasi e competenze: queste attività, tutte provate personalmente dagli autori per verificarne fattibilità e plausibilità didattica, sono eseguibili in sicurezza con materiali poveri e di facile reperibilità. Numerosi sono gli strumenti per la didattica inclusiva, come i riepiloghi e le mappe concettuali modificabili alla fine di ogni unità e alla fine del volume.

Nell’edizione Plus Flessibilità di programmazione: la Linea BLU Plus offre una sezione aggiuntiva (96 pp.) sui materiali, previsti nell’opzione Scienze Applicate come contenuti minimi in vista dell’Esame di Stato, con diverse simulazioni della Seconda Prova.

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R. Mangiullo, E. Stanca, M. Hoefnagels I THINK. CHIMICA E BIOLOGIA IN EVOLUZIONE 5° anno. Licei Linguistici, Licei delle Scienze umane, Licei Classici

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CHIMICA E BIOLOGIA IN EVOLUZIONE Dal carbonio alle biotecnologie

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20/07/23 17:05

Perché adottare quest’opera L’iconografia è un punto di forza della proposta, con immagini grandi, dettagliate e molto ben accompagnate da descrizioni puntuali.

Per la Flipped Classroom, ampia scelta di video pillole di teoria e video dei principali processi biologici con animazioni in 2D/3D.

L’ambiente digitale interattivo Laboratorio Visuale illustra step by step protocolli e tecniche sperimentali largamente diffuse ma non realizzabili in un laboratorio scolastico standard.

Una mappa di contesto in apertura di capitolo (anche in inglese) e una mappa di sintesi alla fine del capitolo. I paragrafi nodali propongono anche una mappa in itinere per fare il punto.

Esercizi guidati, risolti per passi, allenano al problem solving e al pensiero critico.

Animazioni interattive, schede di approfondimento e video delle biomolecole realizzate con il software Avogadro.

Moduli esaustivi, con avvio su carta e contenuto completo in digitale, permettono di esplorare argomenti curricolari con la metodologia CLIL. Per ogni capitolo sintesi digitali in tre lingue, inglese, francese, spagnolo (oltre l’italiano). Una selezione di collegamenti con le discipline umanistiche in schede di mezza pagina corredate di attività propedeutiche al colloquio dell’esame di Stato. Schede dedicate, lezioni interattive su esperimenti chiave e videointerviste a professionisti della ricerca. Bacheche e timeline dinamiche per la didattica collaborativa. Infografiche interattive per i percorsi di Educazione Civica.

Esercizi autocorrettivi di fine capitolo e test in Moduli Google. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente Per il docente: strumenti digitali con tutte le soluzioni in un PDF unico per ogni unità, oltre a materiali didattici per la programmazione, test d’ingresso e prove di valutazione (anche in versione Word modificabile). Fascicolo completo CLIL for Science, che raccoglie 29 Moduli CLIL relativi alle discipline scientifiche liceali.

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Biochimica

I punti di forza del volume

Un completo sistema di mappe correda la trattazione teorica: mappe di contesto in apertura di capitolo (anche in inglese), mappe per fare il punto alla fine dei paragrafi, mappe di sintesi alla fine del capitolo.

1 I semi di amaranto. Utilizzati in alternativa ai cereali perché privi di glutine, sono ricchi di squalene, un idrocarburo insaturo. Sotto alla foto è riportata la struttura a scheletro dello squalene.

Gli idrocarburi

Orientati con la mappa Che cosa sono gli idrocarburi? In che settori sono utilizzati? Rispondi a queste domande studiando gli argomenti del Capitolo e orientandoti con la mappa.

caratteristiche molecolari

determinano le

determinano il

proprietà fisiche

comportamento chimico

2.1

VIDEO

Gli idrocarburi

Puoi fare un collegamento con gli idrocarburi e le fonti di energia

alcheni

alcoli e fenoli

alchini

eteri

areni

aldeidi e chetoni acidi carbossilici eterocicli polimeri

Gli idrocarburi sono i più semplici composti organici

La complessità e la numerosità delle molecole organiche ha reso necessaria una loro classificazione. In questo Capitolo studieremo la classe degli idrocarburi, i composti organici più semplici costituiti solo da atomi di idrogeno e carbonio, come indica il nome stesso. In natura i combustibili fossili, quali petrolio e gas naturale, sono la principale fonte di idrocarburi. Gli idrocarburi sono poi suddivisi in due principali categorie: alifatici e aromatici. Gli idrocarburi alifatici (dal greco áleiphar, olio), così denominati per le loro proprietà simili a quelle delle molecole presenti nei grassi animali e vegetali, si distinguono in due classi in base alla tipologia di legame, che unisce gli atomi di carbonio. Tutte le molecole composte solo da atomi di carbonio ibridizzati sp3, e quindi legati tra loro solo da legami singoli di tipo σ, sono idrocarburi saturi, in cui il termine “saturo” indica appunto che ciascun atomo di carbonio forma il numero massimo di legami singoli, ovvero quattro. Gli idrocarburi saturi, a loro volta, formano catene aperte lineari o ramificate (alcani), oppure strutture ad anello (cicloalcani). Gli idrocarburi alifatici che hanno almeno un legame multiplo (doppio o triplo) tra due atomi di carbonio appartengono alla classe degli idrocarburi insaturi. Questi, quando sono in forma aperta lineare o ramificata con almeno un doppio legame tra due atomi di carbonio (quindi, con almeno due atomi C ibridizzati sp2), appartengono alla sottoclasse degli alcheni 1 .

Le molecole contenenti almeno un triplo legame tra due atomi di carbonio ibridizzati sp sono invece chiamate alchini. Anche gli idrocarburi insaturi formano molecole cicliche, denominate cicloalcheni, se gli anelli hanno almeno un doppio legame, o cicloalchini, se hanno almeno un triplo legame. Gli idrocarburi aromatici o areni sono invece molecole cicliche polinsature con caratteristiche chimico-fisiche peculiari. Il primo idrocarburo aromatico scoperto fu il benzene, molecola dal caratteristico odore dolciastro dal quale deriva l’attributo “aromatici”. Gli idrocarburi aromatici monociclici sono costituiti da un unico anello di atomi di carbonio, mentre quelli policiclici contengono due o più anelli legati tra loro nella struttura.

Prima di andare avanti 1. RIASSUMI IN UN MINUTO Quali sono le differenze tra idrocarburi saturi e insaturi? 2. DESCRIVI IN TRE RIGHE Da dove derivano i termini “idrocarburi”, “alifatico” e “aromatico”? 3. RIPETI CON LA MAPPA Inserisci i termini mancanti e collega i concetti.

IDROCARBURI alifatici

aromatici (areni)

insaturi

saturi

alcani

................................

cicloalcani

................................

CH2

Capitolo 2 Gli idrocarburi

cicloalcheni

CH2

C=C

H—C—H

metano

alcheni

................................

—

Scienze della Terra e/o Fisica

da cui derivano

alogenuri alchilici

—

ollega

come

alcani e cicloalcani

le cui

interazioni intermolecolari

IN PREPARAZIONE

gli idrocarburi

—

le cui

tra cui

—

isomeria

i composti del carbonio

IN PREPARAZIONE

— —

studia

La chimica organica

che possono essere caratterizzati da

Survey the landscape in a map

CH2

ciclopropano

etene

ciclopropene

alchini

................................

cicloalchini

................................

monociclici

policiclici

ciclottino

benzene

naftalene

—C—H H—C— — etino

2.1 Gli idrocarburi sono i più semplici composti organici

Per stimolare lo studio multidisciplinare in ottica Colloquio d’Esame di Stato sono proposti in itinere nella trattazione della teoria dei piccoli box Collega tra discipline.

L’apparato didattico che chiude ogni paragrafo presenta domande di comprensione ed esposizione del testo, oltre a uno stimolo al completamento di una mappa o alla costruzione autonoma di una mappa.

Biochimica

I punti di forza

La terminazione della reazione si verifica infatti quando uno o tutti i reagenti sono stati consumati oppure se i radicali formati reagiscono tra loro nei seguenti modi: R + R ⎯⎯→ R—R

6 Il cloroformio. Il cloroformio, CHCl3, si ottiene dal metano per policlorurazione. Tra la fine dell’Ottocento e l’inizio del Novecento il cloroformio era impiegato come anestetico, prima di essere sostituito con prodotti più sicuri e privi di tossicità.

Per stimolare lo studio multidisciplinare in ottica Colloquio d’Esame di Stato sono proposte delle vere e proprie schede Collega tra la biologia o la chimica e una disciplina umanistica.

Prima di andare avanti 1. RIPETI LA DEFINIZIONE Che cosa si

intende per serie omologa?

X—CH2—CH2—CH3

da seguire per assegnare il nome IUPAC a un alcano ramificato. reazione di alogenazione degli alcani, i due radicali formati nello stadio iniziale non reagiscono portando direttamente allo stadio di terminazione?

4. FAI LA TUA MAPPA Organizza e connetti

CH3—CH—CH3 X

A causa della propria maggiore tensione angolare, il ciclopropano e il ciclobutano reagiscono con gli alogeni in maniera differente rispetto agli omologhi superiori, attraverso una reazione di addizione che porta all’apertura dell’anello e alla formazione di alcani lineari alogenati:

tra loro i termini evidenziati in grassetto nel paragrafo. Confronta la tua mappa con quella proposta nella sezione dedicata alla fine del volume.

+ Cl2

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→

ciclopropano

ollega

1,3-dicloropropano

Sezione H

Il tuo percorso di educazione civica

Combustibili fossili: quale futuro? Ogni attività industriale richiede una grande quantità di energia, ricavata in genere da combustibili fossili come carbone, gas e petrolio. L’impiego di questi materiali rappresenta una delle principali cause della crisi climatica. È quindi indispensabile cambiare rotta verso l’utilizzo di fonti pulite e rinnovabili. DENTRO LA STORIA

DENTRO IL PRESENTE

Nel 1859 i cittadini di un piccolo paese della Pennsylvania, TituLa combustione di fonti energetiche fossili nelle attività indusville, inaugurano il primo pozzo petrolifero della storia. Questriali rilascia nell’aria una grande quantità di gas climalteranti come CO2 e metano. L’eccessiva emissione di questi gas consto evento è il risultato delle ricerche del macchinista Edwin Drake, che è riuscito a costruire il primo derrick, ovvero la torre tribuisce all’innalzamento della temperatura terrestre perché di trivellazione usata per l’estrazione del petrolio dal terreno. aumenta la capacità dell’atmosfera di trattenere il calore. L’acDa quel momento, la corsa all’oro nero non si è più fermata. cordo di Parigi, stipulato nel 2015 da 195 Paesi, ha l’obiettivo di Il numero di giacimenti petroliferi e di impianti di estrazione è coordinare la risposta globale alla crisi climatica e di mantenecresciuto vertiginosamente tanto da trasformare gli Stati Uniti re l’innalzamento della temperatura sotto i 2 °C rispetto ai livelli nel maggiore produttore di petrolio. Dopo la Prima Guerra preindustriali. In linea con questo accordo, l’Unione Europea ha Mondiale, le aziende petrolifere estendono l’attenzione anpromesso di ridurre le emissioni di CO2 del 55% entro il 2030 e di che al Medio Oriente che si scopre dotato di enormi raggiungere la neutralità climatica (ovvero zero emissioriserve. Oggi, il petrolio fornisce l’energia per svolgere ni) entro il 2050. Perché questo impegno sia rispettato, una possibile soluzione è la transizione ecologica, che molte delle attività produttive e di conseguenza muoIN PREPARAZIONE consiste nell’aumentare l’uso di fonti rinnovabili e pulite ve gli equilibri economici e geopolitici del mondo. Se gli Stati Uniti producono il maggior numero di barili come l’idroelettrico, il fotovoltaico e l’eolico che riduco(706 milioni di tonnellate annue), l’Arabia Saudita rapno le emissioni delle sostanze inquinanti. presenta il primo paese esportatore al mondo con 352 Esplora Un recente rapporto ha indicato che in Europa si è regimilioni di tonnellate, seguita da Russia e Iraq. Tuttavia, l’immagine strato un calo del 17% nella produzione di combustibili questa risorsa è destinata a esaurirsi e il suo impiego è Dalla nascita fossili nella prima metà del 2023. In particolare, è dimidell’OPEC alla tra le cause della crisi climatica. Com’è possibile ridurre transizione nuita la produzione di gas metano del 13% e di carbone il suo sfruttamento? del 23% a favore dell’utilizzo di energia solare ed eolica. ecologica Produzione annuale di petrolio

In questa infografica è mostrata la produzione di petrolio annuale riferita all’anno 2021, misurata in terawattora (TWh). Non tutti i paesi hanno riserve di petrolio ma consumano quello acquistato dai paesi esportatori.

Proprio come durante la Grande Guerra furono usati composti come l’iprite, il cui nome IUPAC è solfuro di 2,2’-diclorodietile. Si tratta di un aerosol vescicante che deve il suo nome comune alla città belga di Ypres, dove fu usato per la prima volta nel 1917 dai tedeschi contro le trincee anglo-canadesi, poi ribattezzato

settimane per procedimento.

a Effetti dell’uso del gas mostarda. Effetti del gas mostarda utilizzato dalle truppe italiane su un soldato etiope nel 1936.

Capitolo 2 Gli idrocarburi

Il Compito di realtà, legato a un obiettivo specifico dell’Agenda 2030, chiude ogni sezione proponendo un’attività segmentata in fasi, corredata da un’autovalutazione finale.

Fonti Il petroliere, regia di Paul Thomas Anderson, 2007; il sito In-

ternet di statistica Our World in Data del Global Change Data Lab. Obiettivo 2030 Comprendere perché promuovere azioni per combattere il cambiamento climatico contribuisce al raggiungimento dei target 13.1 e 13.2 dell’obiettivo 13.

negli Stati europei.

Contesto Il petrolio è conosciuto dall’essere umano già dalla preistoria ma le sue potenzialità sono state intuite solo con la seconda Rivoluzione industriale, quando inizia a essere impiegato come combustibile per l’illuminazione. Spinti dal desiderio di far fortuna, i pionieri del petrolio realizzano dal 1859 al 1861 oltre 340 pozzi estrattivi solo negli Stati Uniti e l’oro nero diventa quindi in poco tempo la principale fonte energetica a . In seguito, l’accesso a questa risorsa diviene uno dei fattori condizionanti i conflitti militari del XX secolo. Oggi, le ricerche scientifiche sottolineano due importanti limiti del petrolio: è una fonte non rinnovabile e il suo impiego è tra le maggiori cause della crisi climatica. Per risolvere questi problemi sono necessarie nuove soluzioni che permettono di usare energia pulita. Quali sono le fonti rinnovabili che possono sostituire il petrolio e i combustibili fossili?

Procedimento L’obiettivo dell’attività è rappresentare attraverso un’infografica l’utilizzo delle fonti rinnovabili in Europa. 1. Dividetevi in piccoli gruppi e raccogliete, cercando in Internet, i dati relativi al consumo di energia da fonti rinnovabili negli Stati europei. Esplorate in particolare le differenze tra le tipologie di fonti rinnovabili scelte dai diversi Paesi. Il sito Our World in Data (http://q3.hubscuola.it/93bf) colleziona

dati su molti temi e contiene una sezione dedicata alle fonti rinnovabili, dove potrete trovare qualche informazione utile per questa attività. 2. Successivamente organizzate in un’infografica i dati ricavati dalla ricerca. L’infografica è un metodo per visualizzare in forma grafica un argomento attraverso l’utilizzo combinato di testi e immagini. Diversi programmi possono aiutare a costruire grafici: Excel permette di elaborare grafici statistici e Canva consente di realizzarli direttamente online senza l’uso di applicazioni. 3. Analizzate l’infografica ottenuta e provate a dare una spiegazione sul perché i singoli Paesi usano una fonte piuttosto che un’altra. Fatevi aiutare dalle informazioni che trovate in Internet sulle azioni che i vari Paesi stanno compiendo per favorire la loro transizione ecologica.

Autovalutazione a. Come ha influito l’armonia e la collaborazione del gruppo sul lavoro svolto? b. Perché è importante analizzare i dati quando si affronta un argomento complesso come questo? c. Quale tipologia di grafico avete scelto per realizzare l’infografica? Perché proprio quella? d. Quali sono i Paesi europei che producono più energia dalle fonti rinnovabili? Sai spiegare perché? a Chiazza di petrolio. Un sottile strato di olio sulla superficie di una pozzanghera origina uno spettro di colori a causa dall’interferenza della luce.

Sezione H

Chemistry in english

The Thalidomide tragedy Per ogni sezione si propone di svolgere un argomento con la metodologia didattica CLIL. La lettura della sezione Reading è fruibile anche come contenuto audio. Completa la proposta il progetto editoriale CLIL for science, che fornisce ai docenti adottanti l’accesso a 29 moduli CLIL di ambito scientifico, oltre ai 3 moduli di chimica e biologia abbinati al corso.

Fonte: Energy Institute Statistical Review of World Energy (2023)

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Sezione H Chimica organica

Chemical properties of molecules, such as their chirality, can have a huge impact on their biological activity and side effects. The history of Thalidomide shows how important it is to test thoughtfully every drug considering also their chemical structure and synthesis method. Educazione civica 1. Describing pictures

Look at the pictures below and describe them as well as you can. Write down the IUPAC name of the compound.

Chiral center O

N H

Chiral center

R-Thalidomide

S-Thalidomide

2. Reading in detail Read the text below and prepare a five-column chart in which you list in each column the main information regarding: description of Thalidomide, effects on pregnant women, consequences on babies, discovery of the impairments caused by Thalidomide, and turning points due to Thalidomide.

Dal codice QR che chiude la pagina si accede ai contenuti digitali necessari per svolgere l’argomento con didattica CLIL: un modulo in PDF corredato di audio.

In the 1950s, scientists did not know that drug could pass through the placental barrier and impact a foetus in the womb, so the use of medications during pregnancy was not strictly controlled. Thalidomide, first commercialized as a sedative drug in 1956, was also often prescribed to pregnant women to prevent nausea, even though the drug was never tested on pregnant women before. Racemic mixtures are rare in nature, but many compounds are produced industrially as racemate. This occurs when the different spatial distribution of atoms around a chiral carbon atom produces two molecules called enantiomers that are one the mirror image of the other, and can be discriminated by their optical activity. The two molecules have different biological properties: the R-enantiomer had the desired property (sedative), whereas the S-isomer is teratogenic, causing malformations in embryos. Thalidomide, taken in early pregnancy, causes impairments such as limb difference, sight loss, hearing loss, facial paralysis, and also affects internal organs. It took five years before the connection between the Thalidomide and these impairments was made, and one reason why doctors were slow to make this connection was due to the wide range of changes involved in 98

Sezione H Chimica organica

foetal development. Another reason was that some of the limb difference impairments caused by the drug were, and are, very similar to certain genetic diseases. The first time the link between Thalidomide and its impact on development was made public was in a letter from an Australian doctor, William McBride, published in 1961, in The Lancet (a UK scientific medical journal). The drug was formally withdrawn in November 1961; but it has been estimated that worldwide more than 10,000 babies were affected by the drug. Around half died within months of being born. The babies who survived, and their families, still live with the effects of the drug. However, the Thalidomide tragedy marked a turning point in toxicity testing, as it prompted the United States and international regulatory agencies to develop systematic toxicity testing protocols; the use of Thalidomide as a tool in developmental biology also led to important discoveries in the biochemical pathways of limb development.

a Thalidomide. Thalidomide was commercialized as a sedative. However, its formulation was a racemic mixture and while one of the two enantiomers is therapeutic, the other is harmful. pregnancy gravidanza womb utero racemate racemo enantiomer enantiomero

chiral chirale teratogenic teratogeno impairment menomazione limb arto

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IN PREPARAZIONE

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Tocca a te! 1. Colloquio Approfondisci lo studio della Guerra d’Etiopia (1935-1936) e continua tu a collegare le discipline esaminando la descrizione che il poeta Wilfred Owen fa della morte di un compagno a causa dell’iprite in Dulce et decorum est, testo che riprende antifrasticamente l’ode III,2 di Orazio.

Compito di realtà

Prodotto atteso Infografica sull’utilizzo delle fonti rinnovabili

▶ I dieni co

die

gas mostarda per il suo colore giallo-marrone e l’odore di senape. I gas vennero usati direttamente contro le truppe nemiche o per creare sbarramenti alla loro avanzata, ma anche contro truppe in ritirata, civili, bestiame e corsi d’acqua a . Dopo la Seconda Guerra Mondiale una pubblicistica negazionista cercò di smentire l’uso di armi chimiche da parte italiana; oggi la realtà di questi crimini trova concordi gli storici. La conferma ufficiale è arrivata con una relazione del Ministro della Difesa in Parlamento solo nel 1996.

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▶ Nei dieni

R—CH=C=CH—R′

Gas mostarda e Guerra d’Etiopia

Storia

Nel 1915 i campi di battaglia della Prima Guerra Mondiale videro per la prima volta l’impiego di gas tossici per uso bellico. L’orrore suscitato nell’opinione pubblica mondiale dall’uso di armi chimiche durante la Grande Guerra portò alla firma, nel 1925, del Protocollo di Ginevra, che proibiva l’utilizzo di gas asfissianti e tossici sui campi di battaglia. Questo tuttavia non impedì il loro utilizzo anche durante la Seconda Guerra Mondiale. Nell’ottobre del 1935, l’Italia aprì le ostilità contro l’Impero di Etiopia, la cui annessione sarà completata il 9 maggio del 1936. Per l’Italia si trattava di guadagnarsi un posto fra le potenze coloniali e, sul fronte interno, consolidare il consenso popolare garantendo lavoro e ricchezza per gli emigrati italiani in un contesto di prevista segregazione razziale. L’Italia possedeva già l’Eritrea dal 1890, e dai primi decenni del Novecento la colonia della Somalia. L’impiego di gas fu massiccio sia lungo il fronte etiopico-eritreo sia su quello somalo.

Gli alcheni bonio ibridi consegue ch bonio legati Per alcheni molecolare c

R—CH

diene cumulato

Lo spunto fornito in apertura viene ripreso ne Il tuo percorso di educazione civica in chiusura di sezione. La presentazione del contenuto è anche veicolata da un’infografica interattiva e ricca di approfondimenti accessibili da codice QR in pagina.

2.3 G

X + X ⎯⎯→ X—X

Con la reazione di sostituzione radicalica si può ottenere l’alcano (o cicloalcano) monoalogenato, dialogenato e via via polialogenato, fino all’alcano in cui tutti gli idrogeni sono sostituiti dall’alogeno 6 . Se si vuole ottenere l’idrocarburo monosostituito si utilizza, nei reagenti di partenza, una quantità di alcano (o cicloalcano) in eccesso rispetto all’alogeno. Al contrario, per ottenere il prodotto completamente sostituito si fa reagire l’alcano con un grande eccesso di alogeno. In caso di alogenazione di alcani con almeno tre atomi di carbonio, la monoalogenazione può portare a più isomeri costituzionali. Per esempio, se l’alcano è il propano, l’alogeno si lega a uno degli atomi di carbonio terminali o a quello centrale, formando due diversi isomeri:

2. RIASSUMI IN UN MINUTO Descrivi le fasi

3. RIFLETTI E RISPONDI Perché, nella

R + X ⎯⎯→ R—X

—

del volume

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La collaborazione con il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC) ha dato vita a un’aggiornata sezione di scienze della Terra. Focus su didattica ed esercizi: l’apparato didattico e quello esercitativo sono potenziati e aggiornati tenendo in considerazione il recentissimo Quadro di riferimento per l’Esame di Stato, la didattica per problemi e la classe capovolta. Per la studentessa e lo studente è proposto un set con il volume e un fascicolo di 48 pagine su SARS-CoV-2 e pandemia a cura di Fondazione Umberto Veronesi.

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• Test interattivi e autocorrettivi. • Per la didattica inclusiva: sintesi audio per il ripasso; mappe concettuali modificabili. • Per il docente: lezioni LIM (presentazioni modificabili in PowerPoint sui principali contenuti di ogni unità); verifiche e lesson plan personalizzabili in Word.

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Perché adottare quest’opera Testo abbastanza discorsivo, con frequente ricorso a immagini commentate e a visualizzazioni grafiche per favorire l’apprendimento. Puntellano la teoria gli immediati apparati di verifica Mettiti alla prova e il glossario dei vocaboli in lingua inglese. Versione di Sistema Terra con elementi di chimica che soddisfa la necessità di adozione di un testo unico al biennio contenente tutte le nozioni fondamentali di chimica per affrontare lo studio delle Scienze della Terra. I punti di contatto e integrazione tra le due discipline scientifiche sono delineati nell’introduzione La Terra come sistema. Schede Scienze della Terra e Tecnologia che offrono un’apertura extra curriculare; tema della sostenibilità oggetto delle schede di Scienze della Terra e Ambiente, strettamente collegate agli obiettivi dell’Agenda 2030 (richiamati con logo). Compiti di realtà in chiusura di capitolo che propongono attività legate a temi di cittadinanza. Pagine speciali Lavorare per progetti per allenare all’organizzazione del lavoro autonomo e cooperativo nonché allo sviluppo delle competenze digitali prevedendo l’uso consapevole della rete e degli strumenti informatici.

Per il docente: lezioni digitali, griglie di valutazione, programmazione per nuclei fondamentali della disciplina, test di ingresso e verifiche anche in versione semplificata per il recupero e i Bisogni Educativi Speciali. Coinvolgimento di testimonial del mondo reale per motivare allo studio delle discipline scientifiche in ottica STEM: giovani ricercatrici e ricercatori intervistati in apertura di sezione raccontano su carta e in video l’oggetto della loro ricerca. Proposte in apertura di capitolo per lavorare con materiali digitali in modalità flipped e cooperativa. Partendo da un video viene introdotta un’attività da svolgere dapprima in autonomia e poi in gruppo. Percorso di fine capitolo Guarda e ripassa: lo strumento inclusivo per ripercorrere il contenuto del capitolo in modo visuale e ad alta leggibilità corredato da contenuti digitali per una fruizione parallela cartacea e digitale. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente.

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Aggiornamento del capitolo sui cambiamenti climatici con riferimenti al documento R6 e agli esiti della COP26 del novembre 2021, in collaborazione con CMCC. Sezione La dinamica dell’atmosfera e del clima presente anche nel volume unico oltre che nel volume di classe quinta.

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Il libro della Terra Linea Blu Libro Digitale + Contenuti Digitali Integrativi

Prezzo al pubblico Euro 28,80

21/12/17 17:00

M. Crippa, M. Fiorani, G. Zipoli IL LIBRO DELLA TERRA Quinquennio. Licei Volume unico ISBN 9788824767804 1° biennio con chimica ISBN 9788824768696

Perché adottare quest’opera Una chimica solida e sperimentata al servizio delle Scienze della Terra in un volume integrato e maneggevole, che permette l’adozione unica di scienze in classe prima. Lezioni a schede su pagine chiuse. Il contenuto è ben scandito e la lunghezza è variabile da una a tre pagine, per facilitare l’insegnamento senza mai sacrificare il contenuto alla sintesi.

La Guida propone un’introduzione alla didattica per competenze e una ricognizione sulla didattica inclusiva, prove di verifica aggiuntive e le soluzioni delle verifiche presenti sia nel testo sia nella guida. A fine Guida un percorso teorico-pratico è dedicato alle Competenze del XXI secolo, e in particolare a quella digitale: •b reve analisi dei framework internazionali; •b uone pratiche; •g riglie di valutazione sui momenti del produrre (presentazioni, infografiche, grafici), collaborare (strategie attuative del cooperative learning), cercare (fact checking e webquest), condividere (comunicazione non ostile e cyberbullismo); •L esson Plan per una lezione che sfrutti la modalità della Flipped Classroom.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Il libro della Terra 89

Scienze Naturali

Le proposte di Scienze Naturali

NOVITÀ 2024

M. Crippa, M. Fiorani, D. Nepgen, M. Mantelli

CONNESSIONI NATURALI pagina 91 Anno di corso

1°

2°

NOVITÀ 2024

pagina 91 Anno di corso

3°

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pagina 94 Anno di corso

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pagina 94 Anno di corso

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M. Fiorani, D. Nepgen, M. Crippa, M. Mantelli, M. Rusconi SCIENZE NATURALI

5°

Scienze Naturali NOVITÀ 2024

M. Crippa, M. Fiorani, D. Nepgen, M. Mantelli CONNESSIONI NATURALI Quinquennio. Licei 1° anno ISBN 9791220406192 2° anno ISBN 9791220406239 3° anno ISBN 9791220406277 4° anno ISBN 9791220406314 5° anno ISBN 9791220406352

Perché adottare quest’opera Ridotte le foliazioni dei volumi del triennio. Accorpati capitoli per venire incontro alla prassi didattica, in particolare nelle Scienze della Terra. Il corso affronta i temi di attualità legati allo sviluppo sostenibile, attraverso un percorso completo che tocca tutti i 17 obiettivi dell’Agenda 2030. Per ogni obiettivo sono proposte attività di rielaborazione e analisi dati per consolidare le competenze STEM. L’edizione 2024 rinnova tutta l’iconografia e lavora su grandi immagini corredate di callout. Le classificazioni sono presentate in forma di tabelle illustrate per facilitare la memorizzazione. Allenamento alla produzione di mappe veloci con attività di completamento alla fine di ogni paragrafo. Mappe complete per il ripasso alla fine del capitolo. Proposta ricchissima di moduli CLIL delle tre discipline a coprire il programma del triennio. 15 Moduli completi su argomenti curricolari svolti con metodologia CLIL in inglese. Per ogni modulo è presente una pagina su carta che rimanda tramite QR a un ricco materiale digitale con audio. Le mappe presenti su carta in italiano sono disponibili anche in inglese, francese e spagnolo in versione PowerPoint modificabile accessibile tramite codice QR.

Per la Flipped Classroom, ampia scelta di videolezioni su argomenti di Biologia, Chimica e Scienze della Terra a cui si aggiungono diverse esperienze di laboratorio e video sulle biografie degli scienziati. Per approfondire i temi dell’Agenda 2030, sitografie ragionate, articoli e approfondimenti scaricabili, video di contesto e approfondimento sul cambiamento climatico e sui temi dell’Agenda 2030. Per la didattica laboratoriale, esperienze di Laboratorio Visuale in digitale che illustrano processi e tecniche sperimentali largamente diffuse ma non realizzabili in un laboratorio scolastico standard. Esercizi autocorrettivi di fine capitolo e test in Moduli Google. HUB Test: lo strumento pensato per l’esercitazione autocorrettiva o l’erogazione di verifiche da parte del docente. Per il docente: strumenti digitali con tutte le soluzioni in un PDF unico per ogni unità, oltre a materiali didattici per la programmazione, test d’ingresso e prove di valutazione (anche in versione Word modificabile). Fascicolo completo CLIL for Science, che raccoglie 29 Moduli CLIL relativi alle discipline scientifiche liceali.

Inquadra il codice QR e richiedi il saggio digitale di Connessioni naturali 91

Scienze Naturali

I punti di forza del volume

unità

L'idrosfera

In apertura di capitolo si propone un’attività di riscaldamento che prende spunto dall’osservazione di un grafico, di un’immagine o dalla lettura di un testo, per condurre a un’attività di analisi, rielaborazione e approfondimento.

Guarda la presentazione dei contenuti di questa Unità

200 150

Tra i Paesi riportati nel grafico: a Il Paese che consuma più acqua in bottiglia è la Germania b Il consumo di acqua in bottiglia per l’Italia si aggira intorno ai 200 litri/anno a persona c Il Paese che consuma meno acqua in bottiglia sono gli Stati Uniti d Il consumo maggiore di acqua in bottiglia si aggira intorno ai 200 litri/anno a persona

V F

XV F XV F X

V F

RIELABORA 100

2 Partendo dal grafico proposto, scrivi in ordine crescente i

Paesi che consumano più acqua in bottiglia e il loro relativo consumo.

8.1 L’idrosfera continentale e il ciclo dell’acqua

VIDEO

L'idrosfera

Come si è detto nell'Introduzione, l'idrosfera è costituita per circa il 97% da acque oceaniche e solo per il 3% da acque continentali. Di queste, il 70% è "imprigionato" allo stato solido nei ghiacciai; il restante 30% è allo stato liquido ed è fondamentale per noi, poiché è l'unica riserva idrica facilmente accessibile. Se consideriamo solo quest’ultima, possiamo distinguere tra acque superficiali, che scorrono nei fiumi, si accumulano nei laghi, e acque sotterranee, che si infiltrano nel sottosuolo formando le falde acquifere. Prima di occuparcene dobbiamo però descrivere il più grande sistema di depurazione esistente sulla Terra: il ciclo dell’acqua.

APPROFONDISCI

3 Fai una ricerca in Rete e scopri i dati relativi all’utilizzo di acqua

in bottiglia in Italia. Il consumo è lo stesso in tutte le regioni? rm

an ia

Ara

lgio

lia

ssic

ti ira

Fra

Ita

Me bi

L’Italia è la terza al mondo con un consumo di acqua in bottiglia pari a 206 litri/anno per persona

4 Scopri i motivi per cui, in particolare in Italia, c’è una grande

tendenza a comprare l’acqua confezionata piuttosto che utilizzare l’acqua disponibile dai rubinetti.

biosfera atmosfera laghi e fiumi acque sotterranee ghiacciai e ghiacci polari mari e oceani

STEM Approfondisci il tema della crisi idrica del Lago d'Aral con il Compito di realtà a p. 210.

600 km3 13 000 km3 200 000 km3 8 400 000 km3 29 000 000 km3 1 350 000 000 km3

Fig. 1 I serbatoi idrici dell’idrosfera.

Sul nostro pianeta ingenti quantità d’acqua si trasferiscono da un ambiente all’altro, sia fluendo direttamente allo stato liquido sia per mezzo di passaggi di stato (da solido a liquido, da liquido a vapore e viceversa). Questi processi di trasferimento coinvolgono atmosfera, oceani e terre emerse (fiumi, laghi, suoli ecc.), che funzionano da temporanei “serbatoi di accumulo” [Fig. 1] e sono detti, nel complesso, ciclo dell’acqua [Fig. 2]. Il motore principale del ciclo è il Sole, che riscalda la superficie degli oceani provocandone l’evaporazione 1 . Il vapore acqueo sale verso le zone alte dell’atmosfera, si raffredda e si condensa (ossia torna allo stato liquido) formando nubi: le precipitazioni che ne derivano riportano l’acqua sulla superficie terrestre. Il ciclo descritto si chiude rapidamente se l’acqua precipita direttamente in mare 2 , ma diventa più complesso se le precipitazioni interessano la terraferma 3 . In questo caso, infatti, l’acqua può seguire “percorsi” diversi: precipitazioni sulla terraferma 111 000 km3

immagazzinamento in neve e ghiaccio

deflusso superficiale

Sole

evapotraspirazione 71 000 km3

zona di aerazione: rocce non sature

FALDA rocce ARTESIANA impermeabili

zona di alimentazione della falda artesiana livello piezometrico

saturazione: e porose atturate e d’acqua quifero)

pozzo artesiano zampillante

strato di rocce impermeabili sorgente di deflusso

di rocce stratostrato di rocce impermeabili impermeabili sorgente di trabocco

strato di rocce impermeabili calcari calcari

calcari sorgente di carsica

Tipico della Pianura Padana e delle pianure alluvionali in genere è un particolare tipo di sorgente, detto fontanile o risorgiva, che si forma al confine tra l’alta pianura pedemontana, costituita da sedimenti grossolani, e la bassa pianura, costituita prevalentemente da sedimenti fini: le acque delle falde, che si sono formate nell’alta pianura, scorrono “in discesa”, ma quando incontrano i sedimenti meno permeabili, presenti nella bassa pianura, sono costrette a risalire, formando una fascia continua di fontanili (linea delle risorgive) localizzata lungo il confine tra alta e bassa pianura [Fig. 24]. Le acque che emergono dalle risorgive hanno temperatura costante durante tutto l'anno e sono state a lungo usate per l'irrigazione invernale dei campi nella Pianura Padana.

terreno permeabile terreno impermeabile

Fig. 24 La zona dei fontanili tra alta e bassa pianura.

MI METTO ALLA PROVA 1 Completo la mappa concettuale partendo dalla traccia

proposta.

a carsica b permeabilità FALDE

rocce impermeabili b

rocce impermeabili falda artesiana

Il livello dell'acqua zampillante tende a raggiungere quello piezometrico

2 Abbino il termine alla definizione.

ACQUE SOTERRANEE

....... .......

SORGENTI

.......

c artesiana d deflusso

1 È la capacità che ha un terreno o una roccia di lasciarsi attra-

versare dall’acqua: ___ b 2 Una falda ___ c è un accumulo di acqua sotterranea al di sopra di un terreno impermeabile. d nasce quando una falda incrocia un pen3 Una sorgente di ___ a nasce da cavità sotterranee. dio, mentre una sorgente di ___ L'idrosfera

ermeabili

Unità 8

191

L mesi

2 5

300

infiltrazione

180

precipitazioni

100

A causa delle abbondanti e continue precip sono sempre sature, la vegetazione rigoglio imponente per tutto l’anno.

Fig. 2 Il ciclo dell’acqua.

piovana si infiltra nel terreno e discende per gravità attraverso gli strati roczona di saturazione: strato didel rocce di rocce orrim impermeabile,rocce meabili fino a quando non incontra unoscstrato alstrato diporose sopra ento impermeabili impermeabili suuna o fratturate mincia ad accumularsi formando una falda, cioè acqua dolce per riserva di fici sature d’acqua ale nea non soggetta a evaporazione. (acquifero) occupa tutti gli spaziinfiltrazione vuoti all’interno delle rocce permeabili, che sono persupe rficie fr che può contenere acqua e d’acqua. Uno strato di roccia porosa e permeabile eatica iamato acquifero. due tipi di falde:falda le falde freatiche e le falde artesiane [Fig. 22]. freatica

200

CLIMI EQUATORIALI UMIDI

deflusso sotterraneo

lde acquifere

deficit idrico 300

evaporazione dal mare 425 000 km3

• Le falde freatiche sono delimitate superiormente da una superficie permeabile, CONNESSIONI detta freatica, che si comporta come la superficie di un lago: si innalza nei periodi Le caratteristiche di un’acqua di sorgente di forte piovosità e si abbassa, anche notevolmente, nei periodi di siccità. Quando dipendono, in particolare, dalla quantità si scava un pozzo, l’acqua viene portata in superficie con secchi o per mezzo di e sotterranee derivano, per la quasi totalità, dalle acque piovane che si infiltotale di sali disciolti, indicata sull’etichetta pompe; Il livello [Fig. 22a]. l suolo e sono un’importante fonte di acqua dolce, poiché rappresentano il dell’acqua imbottigliata come residuo fis• Le falde artesiane sono delimitate superiormente da una superficie impermeabile: e acque continentali. so a 180 °C (mg/l). l’acqua risulta perciò compressa tra due strati impermeabili, e l’acquifero è detto cità di assorbire acqua da parte di un terreno o di una roccia sedimentaria confinato. La zona di alimentazione si trova sempre a quota più elevata. Per questo principalmente dalla sua permeabilità (ma è favorita anche dalla presenza di motivo e per la pressione esercitata dall’acqua nell’acquifero, quando si scava un ertura vegetale e da una scarsa presenza di acqua nel sottosuolo). pozzo, l’acqua, risale spontaneamente sino a raggiungere il livello della zona di alieabilità è la capacità che ha un terreno o una roccia di lasciarsi attraversare mentazione (Livello piezometrico). Se il pozzo artesiano si trova al di sotto di questo ua; nei suoli permeabili l’acqua si infiltra rapidamente e scende verso il basso livello, l’acqua fuoriesce con un getto e il pozzo è detto zampillante [Fig. 22b]. mento). La permeabilità dipende a sua volta dalla porosità del sedimento, apporto tra il volume degli spazi vuoti e il volume totale occupato dalla rocvata nei sedimenti, molto scarsa nelle rocce compatte. Le sorgenti e che si lasciano attraversare facilmente dall’acqua sono dette permeabili, Quando le acque sotterranee tornano spontaneamente in superficie, formano le sorgenti. he non si lasciano attraversare sono dette impermeabili. Affinché una rocQuesto può accadere per vari motivi [Fig. 23]: per esempio, quando la falda interseca un ermeabile, non basta che sia porosa, ma i pori al suo interno devono essere pendio (sorgente di deflusso), oppure quando trabocca da uno strato impermeabile connsioni adeguate e comunicanti tra loro, in modo da consentire il passaggio cavo verso l’alto (sorgente di trabocco) o fuoriesce da cavità sotterrane (sorgente carsica). ua. Una roccia può essere molto porosa, ma se gli spazi vuoti tra i granuli sono Se dalla sorgente sgorga acqua con una temperatura superiore ai 20 °C, si parla di iccoli e i pori non sono comunicanti, si satura rapidamente d’acqua e risulta Fig. 23 Alcuni tipi di sorgenti. sorgente termale. mpermeabile: è il caso delle argille [Fig. 21]. e che penetrano nel sottosuolo sfruttano la permeabilità delle rocce compopermeabilisuperficie superficie freatica grotta fagliapermeabili faglia faglia superficie grotta freatica grotta roccerocce permeabili rocce superficie freatica superficie freatica freatica superficie freatica sorgente sorgente sorgente sorgente sorgente sorgente strati superficiali della crosta terrestre. Se le condizioni sono favorevoli, quesorgente sorgente sorgente freatica faldafalda freatica falda freatica e si potranno concentrare in alcuni strati porosi, formando le falde acquifere. sorgente sorgente sorgente

Il bilancio idrologico (o idrico) globa quantità d’acqua che precipita, o cond torna nell’atmosfera: il ciclo dell’acqu variazioni della quantità totale. Se si co contengono l’acqua (atmosfera, ocea costante il loro “livello”. Le cose cambiano se si considerano reg te brevi. I bilanci idrologici regiona regime pluviometrico: un eccesso o u tuazioni di squilibrio tra i “guadagni”

Unità 8

deflusso superficiale complessivo 40 000 km3

L'idrosfera

5 Le acque sotterranee

di aerazione: e non sature

precipitazioni sul mare 385 000 km3

Il bilancio idrologico gl

millimetri

Grandi immagini corredano il testo scritto. Rimandi numerici puntuali commentano tutti i dettagli importanti riportati in figura.

Il ciclo dell’acqua

una parte torna rapidamente nell’a nel terreno e viene assorbita dalle r ta all’atmosfera grazie alla traspiraz di evapotraspirazione) 4 ; • una parte ritorna infine agli oceani g che trasportano verso il mare le acque sottosuolo, e al deflusso profondo (v In alcuni casi l’acqua rimane per lungo dità nel terreno va ad alimentare le le centinaia di anni; se solidifica va a far bloccata per migliaia di anni. •

millimetri

1 Vero o falso?

I PAESI MAGGIORI CONSUMATORI DI ACQUA IN BOTTIGLIA (litri/anno) 250

Legato al tema suggerito in apertura è il Compito di realtà presentato in chiusura, che prevede analisi di dati e argomenti in ambito STEM.

ANALIZZA

OSSERVA Esamina con attenzione il grafico e rispondi alle domande.

Un box riprende i punti di contatto tra le varie discipline di ambito naturalistico ogni volta che un contenuto esposto nella teoria si presta. In questo modo si richiama all’idea che le scienze naturali sono tutte connesse.

200 100 0

L mesi

CLIMI MEDITERRANEI

Le stagioni influenzano notevolmente il bila si ha di norma eccedenza idrica, in quelli est (come accade tradizionalmente nel Meridio

Scienze Naturali

I punti di forza del volume

Un percorso completo di doppie pagine presenta tutti gli obiettivi in Agenda 2030. Per ognuno sono forniti dati, riferimenti e proposte attività di esplorazione autonoma e riflessione, in ottica di cittadinanza e allenamento al pensiero critico.

Ripassa con la mappa modificabile e l'audiosintesi

Organizza le conoscenze TERMODINAMICA/TERMOCHIMICA

15 Moduli CLIL abbinati ai volumi del triennio. L’elenco dei Moduli CLIL è riportato nell’indice generale di ciascun volume.

studia le trasformazioni energetiche

sistema

che avvengono in un

porzione di materia caratterizzata da proprietà misurabili e coinvolta in trasformazioni fisiche o chimiche

è una

può essere

aperto

scambia energia e materia

chiuso

scambia energia ma non materia

isolato

esotermiche

possono essere

reazioni

primo principio

endotermiche

ambiente

cedono calore assorbono calore

l’energia non si crea né si distrugge, ma si conserva e si trasforma

entalpia (H)

entropia (S)

con l’

non scambia nulla

misura lo

è difficile calcolarla

è il contenuto energetico globale del sistema

Nei volumi per il triennio, in ottica CLIL, le mappe di fine capitolo sono fornite in tre lingue di studio oltre all’italiano: inglese, francese e spagnolo.

stato di disordine molecolare dei sistemi

si ricorre all’

energia libera di Gibbs

CLIL

secondo principio

Unità 11

ogni processo spontaneo è accompagnato da una diminuzione dell’energia libera

Esercitati anche con la mappa nelle altre lingue che stai studiando

Organizza le conoscenze

Delle letture sono forniti gli audio per apprendere non solo la terminologia ma anche la corretta pronuncia dei termini scientifici.

I materiali completi per svolgere l’argomento in lingua inglese sono forniti in formato digitale.

Scienze Naturali

M. Fiorani, D. Nepgen, M. Crippa, M. Mantelli, M. Rusconi SCIENZE NATURALI Quinquennio. Licei 1° anno ISBN 9788824775632 2° anno ISBN 9788824775670 3° anno ISBN 9788824775717 4° anno ISBN 9788824775755 5° anno ISBN 9788824775793

Perché adottare quest’opera Guide secondo biennio e quinto anno per il docente con Didattica Digitale Integrata Plus. • Lezioni digitali pronte per essere utilizzate in classe: percorsi didattici facilmente fruibili e condivisibili dedicati ai nodi fondanti della disciplina, con indicazioni, spunti e materiali per fare lezione anche con l’utilizzo del digitale. • Programmazione didattica per nuclei fondamentali di apprendimento. • Test diagnostici per valutare il livello in ingresso della classe. Per le studentesse e gli studenti, in set con il volume del terzo anno è proposto un fascicolo di 48 pagine su SARS-CoV-2 e pandemia a cura di Fondazione Umberto Veronesi.

Qualità e stile chiaro e comunicativo della trattazione e dell’apparato di verifica. La programmazione delle tre discipline è stata aggiornata tenendo presente il monte ore e la prassi didattica. Didattica innovativa: ogni sezione si apre con un’attività di Flipped Classroom (in ottica STEM) e si chiude con una proposta intitolata Lavorare per progetti (Agenda 2030 e competenza digitale). Nel volume del quinto anno un’intera sezione dedicata alla dinamica dell’atmosfera e del clima è realizzata grazie a una collaborazione d’eccellenza con il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC).

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