LABORATORIO DIDATTICO SUL
PROGETTO APQUA
Impariamo a conoscere
le materie plastiche :
i loro usi e le loro applicazioni
Workshop per Insegnanti di Chimica
Il Programma APQUA
Introduzione
APQUA si propone al mondo della scuola come
un programma per l’apprendimento delle scienze
a partire dallo studio e dalla discussione di temi
di attualità che riguardano le materie plastiche
Il KIT di APQUA
Presentazione generale del
programma
• Il programma si articola attraverso sette
diverse attività, ognuna delle quali affronta
l’argomento “PLASTICA” mediante un
approccio basato su:
- Contenuti scientifici
- Processi
- Contenuti sociali
- Contenuti scientifici
- Concetti di monomero, polimero, polimerizzazione
- Caratteristiche fisico-chimiche dei materiali plastici
- Processi di trasformazione delle materie plastiche
- L’ambiente e le materie plastiche :
-riciclo meccanico e chimico
-recupero energetico
- Analisi del ciclo di vita :
-l’energia contenuta nelle plastiche può essere
economicamente ed ecologicamente riutilizzata
- Processi
- Ogni punto, prima trattato teoricamente, può
essere poi sperimentato dallo studente attraverso
le diverse esperienze previste dal programma
-Viene così stimolato l’apprendimente mediante un
approccio teorico/pratico che convolge direttamente
gli alunni
- Contenuti sociali
- L’importanza delle materie plastiche nella società
di oggi :
- l’apporto dato all’industria in diversi settori
- lo sviluppo scientifico e tecnologico
- il benessere
Attività 1
- Gli alunni assumono il ruolo di componenti della
Commissione Ambiente di un Comune nel quale
dovrà sorgere un grande centro commerciale.
La Commissione dovrà consigliare se utilizzare
sacchetti di plastica o di carta:
CRITERI DI VALUTAZIONE
• Tipologia del materiale
• Resistenza del materiale
• Impatto ambientale
• Risorse usate nella produzione
• Riciclabilità
SUGGERIMENTO
Permettete che i ragazzi si esprimano
liberamente prendendo nota delle
loro opinioni che, in seguito,
potranno essere spunto
per alcuni
esercizi.
Attività 1
Obiettivi :
• apprendere come non sempre le conoscenze
disponibili siano sufficienti per prendere decisioni
che devono tenere conto di molteplici aspetti
Materiale
occorrente :
• sacchetti di carta e di plastica di volume simile
Annotazione
dei risultati :
fogli di lavoro 1.1 e 1.2
Attività 2
IDENTIFICAZIONE DELLE
MATERIE PLASTICHE
- Le differenti materie plastiche verranno esaminate per
quanto riguarda le proprietà di :
• Resistenza meccanica
• Resistenza al calore
• Resistenza agli agenti chimici
• Densità
Attività 2
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
• utilizzare le proprietà fisiche per differenziare i
vari materiali
• identificare materiali sconosciuti in base alle
proprietà conosciute
• verificare che le proprietà di un materiale ne
determinino la scelta per ogni specifica
applicazione
• strisce e granuli di 4 materie plastiche
(PE, PP, PS e PVC)
• foglio su cui disporre strisce e granuli
foglio di lavoro 2.1 e tavola dati
Attività 2.1
Obiettivi :
RESISTENZA MECCANICA
• verificare la resistenza alla piegatura ed al
graffio di alcune materie plastiche
Materiale
occorrente :
• strisce dei 4 materiali plastici e una graffetta
Annotazione
dei risultati :
foglio di lavoro 2.1 e tavola dati
Attività 2.2
Obiettivi :
TRASMISSIONE DELLA LUCE
• verificare la trasmissione della luce di alcuni
granuli non colorati di materie plastiche
Materiale
occorrente :
• granuli dei 4 materiali plastici e una pinzetta
Annotazione
dei risultati :
foglio di lavoro 2.1 e tavola dati
Attività 2.3
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
ATTENZIONE !
Non operare in presenza
di fiamme libere o di
possibili fonti
di ignizione
DENSITA’ DELLE MATERIE PLASTICHE
• verificare la densità di alcune materie plastiche
• granuli delle 4 materie plastiche, 3 bicchieri di
plastica trasparente, pinzette, acqua, sale da
cucina, alcool denaturato
foglio di lavoro 2.1 e tavola dati
Attività 2.4
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
ATTENZIONE !
Non operare in presenza
di fiamme libere o di
possibili fonti
di ignizione
RESISTENZA AGLI AGENTI CHIMICI
• verificare la resistenza di alcune materie
plastiche ad un solvente organico
• strisce delle 4 materie plastiche, 1 bicchiere di
vetro, pinzette, acetone
foglio di lavoro 2.1 e tavola dati
Attività 2.5
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
RESISTENZA AL CALORE
• verificare la resistenza al calore di alcune
materie plastiche
• un supporto per sostenere le strisce plastiche,
un asciugacapelli
foglio di lavoro 2.1 e tavola dati
Attività 2.6
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
IDENTIFICAZIONE DI UNA MATERIA
PLASTICA SCONOSCIUTA
• identificare una materia plastica
• una striscia di materia plastica, un pezzetto di
plastica portato da casa, materiale utilizzato
nelle prove precedenti
foglio di lavoro 2.3 e relative tavole 1 e 2
Attività 3
SINTESI DI UN POLIMERO
- Vengono introdotti i concetti di monomero, di polimero
e di processo di polimerizzazione :
• Confrontare le proprietà fisiche dei reagenti e dei prodotti
• Sperimentazione pratica della sintesi di un polimero
Attività 3
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
SINTESI DI UN POLIMERO
• introdurre i concetti di monomero e di
polimerizzazione.
• Confrontare le proprietà fisiche dei reagenti e
dei prodotti
• soluzione di alcool polivinilico, colorante,
soluzione di borato di sodio, 1 cilindro graduato
da 10 ml, 1 bicchiere di plastica, un cucchiaio
di plastica
foglio di lavoro 3.1 e relativa tavola dati 1
Attività 4
REALIZZAZIONE DI MODELLI
DI POLIMERI
- Studio delle diverse strutture dei polimeri :
• Polimeri lineari
• Polimeri ramificati
• Polimeri reticolati
- Costruire modelli delle strutture molecolari dei polimeri
- Mettere a confronto le proprietà dei polimeri con la loro
struttura molecolare
Attività 4
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
REALIZZAZIONE DI MODELLI
DI POLIMERI
• visualizzare, attraverso la costruzione di
modelli, le strutture molecolari dei polimeri
• graffette colorate, 2 bicchieri di plastica,
1 cucchiaio di plastca
foglio di lavoro 4.1 e relativa tavola dati
Attività 5
STORIA DELLE MATERIE PLASTICHE E
DELLE TECNICHE DI TRASFORMAZIONE
- Studio della scoperta e dell’evoluzione storica delle
materie plastiche
- Descrizione delle tecniche di trasformazione usate
più comunemente
• La tecnica di trasformazione da usare in funzione delle
tipologia di manufatto da ottenere
- Realizzazione pratica di pellicole polimeriche
Attività 5
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
STORIA DELLE MATERIE PLASTICHE
E TECNICHE DI TRASFORMAZIONE
• conoscenza dell’evoluzione storica e tecnologica
delle materie plastiche
• esame delle tecniche di trasformazione
• foglio di lavoro 5.1
Verifica
dell’apprendimento : foglio di lavoro 5.2
Attività 6
LE MATERIE PLASTICHE E L’AMBIENTE
- Monouso o riusabile?
• Confronto tra la capacità di assorbimento di un pannolino
monouso ed uno di tela
- La gestione dei rifiuti plastici
- Riciclo e recupero come vie di riduzione dei rifiuti
plastici generati
- La “seconda vita delle materie plastiche”
- Sperimentazione pratica del processo di riciclo di un
polimero termoplastico
Attività 6
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
Annotazione
dei risultati :
LE MATERIE PLASTICHE E L’AMBIENTE
• confrontare il potere assorbente di un pannolino
monouso e uno di tela
• individuare le possibili modalità di gestione
dei rifiuti plastici
• 1 pannolino di tela e 1 monouso, acqua,
un recipente graduato, due bicchieri di plastica,
forbici
fogli di lavoro 5.4, 6.1 e 6.2
Attività 7
I SACCHETTI DEL CENTRO COMMERCIALE
- Si riprende il concetto di base dal quale sono partite
tutte le sperimentazioni :
LA SCELTA DEL MATERIALE PIU’ ADATTO
per la realizzazione di un manufatto tenendo conto di :
• Caratteristiche intrinseche dei materiali
• Energia impiegata nella produzione del materiale
• Ciclo di vita di un manufatto
• Riciclabilità / recuperabilità del prodotto a fine vita
INTRODURRE IL CONCETTO SECONDO CUI PRENDERE
DECISIONI SPESSO COMPORTA IL FARE CONCESSIONI E CHE
DIFFICILMENTE ESISTONO SOLUZIONI IDEALI DEFINITIVE
Attività 7
Obiettivi :
Materiale
occorrente :
CONCLUSIONE DEL PROCESSO DECISIONALE
INIZIATO NELL’ATTIVITA’ 1
• interpretare i grafici
• introdurre il concetto che l’energia è uno dei fattori
più importanti per la scelta di una materia prima
• esaminare l’ncidenza della gestione dei rifiuti nella
scelta di un materiale
• introdurre il concetto che la soluzione di un
problema deve essere trovata solo dopo averne
esaminati tutti gli aspetti
• 1 sacchetto di carta, 5/6 sacchetti di plastica,
una bilancia
Verifica
dell’apprendimento : foglio di lavoro 7.1