https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes/latest/molecule-shapes_all.html
https://phet.colorado.edu/en/simulations/molecule-shapes-basics
https://phet.colorado.edu/en/simulations/reactants-products-and-leftovers
https://phet.colorado.edu/en/simulations/balancing-chemical-equations
Percentuali con numeri decimali
Espressioni corrette nei giorni scorsi
Prima di procedere a vedere come gli elettroni determinano le reazioni chimiche, proviamo a farci un'idea dell'interazione tra cariche elettriche (uguali o opposte).
A tal scopo giochiamo con l'Hockey Elettrico
Giochiamo adesso a costruire gli atomi aggiungendo pezzi: è quello che avviene/succede all'interno delle stelle durante la fusione nucleare. Le stelle ccostruiscono atomi sempre più grandi a partire da atomi più piccoli. Possiamo fare finta di “essere come le stelle”
il tipo di atomo è determinato dal numero di protoni;
gli atomi successivi li possiamo leggere in una tavola, detta Tavola Periodica degli Elementi Chimici;
la tavola periodica è il risultato del lavoro di molti anni; fu inventata dal chimico Mendeleev nel 1869;
i protoni sono particelle sub-atomiche con carica positiva;
normalmente nel nucleo ci sono tanti neutroni quanti protoni; quensto non è sempre vero;
quando questo non succede l'elemento chimico corrispondente ha probabilmente degli isotopi, da iso-topos/stesso-luogo; l'Idrogeno, ad esempio, ha tre isotopi, che sono tutti “Idrogeni”, quindi stanno tutti nella stessa casella della tavola periodica:
Parliamo ora degli elettroni.
Nel modello atomico che stiamo usando, quello di Bohr, gli elettroni sono particelle che “risiedono” su uno dei livelli energetici; nelle figure sono disegnati i primi due livelli.
I livelli energetici hanno nome di orbitale e in realtà hanno forme tridimensionali.
I legami chimici, la chimica, sono determinati dagli elettroni: il modo in cui un atomo è fatto all'esterno, dipende dai suoi elettroni.
Gli elettroni sono nello stesso numero dei protoni: i p-rotoni sono carichi p-ositivi, gli elettroni sono negativi. Nel complesso l'atomo è elettricamente neutro.
Atomi successivi
Idrogeno
Comportamento inverso/reciproco della moltiplicazione e della divisione
“Significato” delle parole che finiscono in -ando/-anda
Addendo: che deve essere aggiunto. Sottraendo: che deve essere sottratto/a cui deve essere sottratto. Moltiplicando: che deve essere moltiplicato. Dividendo: che deve essere diviso.
Agenda: cose che devono essere agite, cose da fare. ((Mutande: che devono essere cambiate)).
Intelligenza, intus leger, leggere/vedere dentro. Tachipirina, tachis + pyros, veloce + fuoco, abbassare velocemente la febbre.
Correzione del compito di ieri:
Fine compito.
Disegna la moltiplicazione in colonna 125x33:
Non solo l'atomo è praticamente vuoto, ma il suo nucleo è molto piccolo rispetto alle dimensioni del nucleo intero: se ricordiamo gli ordini di grandezza (https://htwins.net/scale2), l'atomo ha dimensioni di circa 10^(-11) mentre il nucleo di 10^(-14).
0,000 000 000 01 0,000 000 000 000 01
Ne ricaviamo che il nucleo è circa 1'000 volte più piccolo dell'atomo nella sua interezza.
La caratteristica principale dell'atomo, per come lo conosciamo, è che è principalmente vuoto.
Questa caratteristica fu scoperta con un esperimento importante e famoso del 1911.
La simulazione è qui
In questo esperimento viene “dimostrato” che la materia è concentrata nei nuclei degli atomi e che per il resto è vuota.
Compito per lunedì 13 Novembre: ascoltare è importante e possiamo imparare a farlo meglio.
Quindi, di compito, ascoltare con le cuffie, almeno due volte, questo concerto (dura quindici minuti): Telemann: Concerto per Traverso and Recorder in Mi minore, TWV 52:e1 – Bremer Barockorchester.
Lo trovate in due modi:
1) su YouTube qui: https://www.youtube.com/watch?v=2D-y2kJU0lg
2) Su yewtu.be, senza pubblicità: https://yewtu.be/watch?v=2D-y2kJU0lg
Il fatto che il comportamento della materia dipenda da qualcosa che non vediamo è un'idea abbastanza antica: il termine atomo risale all'epoca della Grecia classica.
Democrito è solitamente ritenuto il responsabile di aver usato “per primo” il termine atomo per indicare un componente indivisibile della materia.
Quando, nel 1800, i chimici ripresero/ritrovarono il concetto di atomo, ne ripresero anche il nome.
L'idea antica e quella moderna non hanno in comune “che cosa sia un atomo” ma il fatto che esista qualcosa che combinandosi in modi diversi spiega il comportamento della materia.
Non facciamoci l'idea, un bel po' sbagliata, che i greci avessero “scoperto” gli atomi (attenzione: i greci avevano molte conoscenze di tipo scientifico).
Anche le teorie sulla natura della luce, ad esempio, hanno attinto all'atomo come concetto e non come oggetto.
Il concetto che il calore è il movimento delle particelle/atomi/molecole si vede anche nel calore sprigionato dallo sfregamento:
https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-matter_all.html
Una osservazione che non si riesce ad effettuare è la seguente: durante i passaggi di stato, la temperatura non cambia.
Per esempio: l'acqua sta bollendo nella pentola, quindi ha una temperatura di 100°Celsius; aumentiamo la fiamma e vediamo l'acqua bollire con maggiore energia MA la temperatura è sempre di 100°C.
Al limite evaporerà tutta prima. L'acqua che bolle NON HA una temperatura superiore ai 100°C; il ghiaccio che si scioglie NON HA una temperatura superiore agli 0°C.
Fine dell'osservazione.
Approfittiamo per spiegare che differenza c'è tra gradi centigradi e gradi Celsius: i gradi Celsius hanno come riferimento la temperatura di congelamento e di ebollizione dell'acqua e, come sappiamo, danno un intervallo da 0 a 100. Anche i gradi Kelvin hanno lo stesso intervallo, da 273,15 a 373,15: entrambi sono centigradi (le tacche sono lunghe uguali).
Tra i due estremi, congelamento ed ebollizione, ci sono cento (100) suddivisioni.
Il calore e gli stati della materia
https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter-basics/latest/states-of-matter-basics_all.html
L'animazione che abbiamo usato a scuola sugli stati della materia mostra alcune cose banali e altre meno banali:
fornendo calore a un materiale capita che cambi il suo stato di aggregazione (solido/liquido/gas); questo accade anche sottraendo calore, cioè raffreddando. Il calore si può sia aggiungere che sottrarre e “va a finire” in moto/movimento delle particelle/molecole/atomi che compongono il materiale.
aumentando la pressione/comprimendo, la temperatura aumenta: questo vale per i gas. Il simmetrico di questo fenomeno è la dilatazione di un gas che viene scaldato: è il caso della mongolfiera.
Il kg, che noi solitamente utiliziamo per il peso, in realtà indica più propriamente la massa.
Ma, cos'è la massa? La massa è qualcosa di difficile da o spostare o fermare.
Immaginiamo un universo con solo la Terra, sospesa lì, nello spazio: essa non ha peso. Infatti, se aggiungiamo una bilancia poi non abbiamo un piano su cui appoggiare bilancia e Terra, per pesare.
Anche se non possiamo pesarla la Terra continua ad avere la propria massa; anche la massa viene espressa in kg.
La difficoltà a spostare o fermare una massa si chiama inerzia: se il peso lo sperimentiamo facilmente, ad esempio quando mettiamo un sasso in tasca, la massa la sperimentiamo quando spingiamo o fermiamo qualcuno sull'altalena. Sull'altalena, infatti, il peso “è tenuto” dalle catene, mentre la massa oppone resistenza.
La differenza tra peso e massa è importante; entrambi si misurano in kg.
Espressioni
Riguardo le unita di misura fondamentali diremo questo:
una mole consiste di 6,022×10^23 atomi o molecole (secondo il tipo di sostanza); se un atomo o una molecola hanno peso atomico/molecolare di 2 (è un esempio), una mole peserà 2 grammi. La mole permette ai chimici di contare le molecole usando la bilancia. 18 grammi di H2O contengono 6,022x10^23 (600'000 miliardi di miliardi) perchè il peso molecolare dell'acqua è 18.
i gradi kelvin indicano la temperatura assoluta. Cosa significa? Esiste una temperatura detta zero assoluto, che corrisponde a -273,15°Celsius, alla quale le molecole/gli atomi non possono essere più fermi di così. Per esempio, nel ghiaccio sono più ferme che nell'acqua bollente o nel vapore: allo zero assoluto sono completamente immobili.
Quando si eseguono degli esperimenti si misurano delle quantità, delle grandezze.
Alcune di queste grandezze sono derivate:
Altre grandezze sono fondamentali cioè non sono derivate:
Nel Sistema Internazionale di misura si è deciso di utilizzare questa tabella delle grandezze fondamentali:
Questi sono i prefissi dei multipli e sottomultipli:
Espressioni
Espressioni
Nell'esperimento del filmato abbiamo potuto vedere che i risultati cambiano a seconda delle condizioni sperimentali:
Vediamo degli altri esperimenti di caduta di oggetti (in questo video https://yewtu.be/watch?v=FDvcIuNEgo0):
Filmato per il compito: https://yewtu.be/watch?v=pf4u8JfvQ3c
https://telegra.ph/1C---5-ottobre-10-05
Non è facile descrivere questo lavoro e come le conoscenze scientifiche procedano/avanzino, ma qualcosa possiamo dire:
Per esempio: far cadere degli oggetti nel vuoto significa isolare il fenomeno della caduta rispetto alla presenza dell'aria;
https://yewtu.be/watch?v=E43-CfukEgs
Le potenze di dieci
Disegna tutti i rettangoli che hanno perimetro di 10 quadretti
La somma dei primi 20 numeri
Tutte le coppie di addendi che sommano a 8
Sabotage – Pump Up The Volume – Bombetti
Ricapitoliamo il percorso che dovremmo conoscere:
Simulazione per equilibrio:
https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_it.html
[...continua...]
L'ultimo/terzo esempio di leva nel corpo umano è “il cranio” rispetto al collo:
La classificazione delle leve è semplice se consideriamo le tre parti Fulcro, Resistenza e Potenza:
Osservazione importante: il braccio “funziona” come una canna da pesca: esso ha il vantaggio di arrivare lontano dal corpo, esattamente come la canna da pesca; il piede, invece, aiuta a sollevare il peso del corpo, come una carriola.
questi due esempi dovrebbero aiutarci a comprendere due significati diversi della parola vantaggio: – il braccio ha il vantaggio di arrivare lontano ma è svantaggioso dal punto di vista meccanico; – il piede ha il vantaggio meccanico di sollevare “ facilmente” tutto il peso del corpo.
Allo stesso modo la canna da pesca ha il vantaggio di arrivare lontano, ma è svantaggiosa dal punto di vista meccanico, mentre la carriola facilita, avendo vantaggio meccanico, il trasporto di pesi.
La classificazione delle leve viene fatta secondo due criteri diversi: il tipo e la vantaggiosità.
Una leva può essere vantaggiosa e svantaggiosa in dipendentemente al fatto di essere un tipo o di un altro tipo.
Vediamo degli esempi: https://telegra.ph/Tipi-di-leve---Esempi-12-02
Gli esperimenti che abbiamo condotto hanno mostrato che la regola/legge che determina la posizione di equilibrio di una leva è semplice:
Questa regola può essere applicata a casi più complessi:
Deliziosi bombetti scoppiettanti, vi lascio qui un gioco con cui potete trascorrere dei momenti felicemente educativi: https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_it.html
Sulle articolazioni, approfondire con questi e riassumere:
– unità 1, parte 9, pagine 20-21 del libro; – filmato semplice con tre cose che vediamo qui sotto: https://www.youtube.com/embed/RozSp5h5Eko – filmato più approfondito: https://www.youtube.com/embed/FNsQLYZB8oE (questo secondo video ha una parte, da 6:19 a 8:14, sulle leve, che è da saltare).
Le tre cose importanti sono:
Nella figura è schematizzato il sarcormero: grazie a una specie di rastrelliera – formata da filamenti di miosina, actina e titina – è in grado di allungarsi e accorciarsi.
La miosina è dotata “di teste” che trascinano i filamenti di actina (minuto 1:40 del filmato http://profipontedilegno.altervista.org/scienze/corpo-umano/Muscle_Contraction_Process_HD_Animation-ousflrOzQHc.mp4 )
La struttura del muscolo consiste di quattro livelli “di fasci”:
Epimisio –> Muscolo Perimisio –> Fasci muscolari Endomisio e Sarcolemma –> Cellule muscolari/fibre
Pag. 26-27
http://profipontedilegno.altervista.org/corpo-umano/muscolo-scheletrico/
Riassunto/cose importanti di Come la polarità influisce sul comportamento dell'acqua; qui di seguito avete anche il minuto del video, per le figure.
Come è possibile che insetti camminino sull'acqua? (00:16).
I corpi d'acqua ghiacciano dall'alto (00:22).
L'atomo di Ossigeno possiede più protoni dell'idrogeno (ne ha otto), carichi +/positivamente, e quindi attrae “PIU' dei sui elettroni” (01:25); l'atomo di Idrogeno ha meno protoni (uno solo)
Poiché l'idrogeno “ha meno forza” (questa forza si chiama elettronegatività) “perde” qualcosa dei propri elettroni (01:33).
Il risultato è la creazione di polarità nella molecola (03:23);
Questa polarità è la causa dell'esistenza del legame idrogeno che attrae tra loro “ossigeni” e “idrogeni” di molecole diverse (02:07);
La conseguenza è che le molecole d'acqua tendono a disporsi in maniera ordinata (02:25 e 02:38);
Riguardo al ghiaccio, esso si comporta in modo diverso rispetto ai solidi delle altre sostanze (02:55): I solidi delle altre sostanze, infatti, sono più densi dei rispettivi liquidi e affondano:
Il ghiaccio invece galleggia:
