a cura di Bracaloni Maura e Ravanello Stefano
Anno scolastico 2007/2008
Nel corso dell’anno scolastico 2006/2007 la Scuola aveva
deciso di dotarsi di un Laboratorio Scientifico adeguatamente
attrezzato per poter affiancare alle lezioni teoriche di
Scienze anche delle attività sperimentali; non era più pensabile
rinunciare a quella parte della didattica detta didattica
laboratoriale in cui gli alunni vengono coinvolti in operazioni
mentali-manuali per mezzo delle quali non solo si propone, si
progetta, si realizzano esperimenti, ma si attiva anche un
particolare processo di apprendimento: imparare a ricercare.
Ricordiamo che:
“Se ascolto dimentico, se vedo ricordo, se faccio imparo”
All’inizio dell’anno scolastico 2007/ 2008 il laboratorio aveva
una dotazione discreta sia di vetreria che di strumenti
(bilance, termometri, microscopi ottici, stereomicroscopi,
reagenti chimici ….) tale da permettere l’esecuzione degli
esperimenti anche direttamente da parte di più gruppi di
alunni; è stato così possibile avviare anche un Laboratorio
Pomeridiano di Scienze (due ore settimanali, durata annuale )
Questo ci ha consentito di condurre esperimenti di più ampio
respiro, dando agli alunni particolarmente interessati alle
Scienze la possibilità di affrontare e approfondire parecchie
tematiche.
Il laboratorio ha preso il nome di “Esperimenti ed Idee”,
proprio a sottolineare il collegamento tra una attività pratica e
la relativa rielaborazione cognitiva.
Obiettivi:
Aumentare negli alunni l’interesse verso gli argomenti
scientifici.
Migliorare le capacità operative attraverso l’utilizzo di
attrezzature e materiali.
Far acquisire il metodo di indagine proprio delle scienze
sperimentali.
Stimolare la capacità di osservazione e l’intuizione.
Rafforzare la capacità di lavorare in gruppo.
Consolidare e potenziare le conoscenze acquisite in ambito
curricolare, utilizzando una terminologia specifica.
Passaggi interattivi:
Esperimenti di chimica, fisica e termologia.
Osservazioni al microscopio e alla lente di campioni
biologici, minerali ecc; descrizione delle
osservazione eseguite.
Proposizione di elementi conoscitivi di Chimica,
Fisica, Biologia, correlati alle esperienze e alle
osservazioni.
Realizzazione di modelli di strutture biologiche,
molecolari e altro.
Uso di internet per reperire e selezionare
informazioni scientifiche.
Concetti fondanti:

Materia ed energia

Sostanza, atomi e molecole

Trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche

Fenomeni elettrici e elettrochimici

Calore e temperatura

Struttura e funzione in un vivente

Il metodo sperimentale
Modalità di lavoro
Gli alunni hanno lavorato quasi sempre in coppia.
Ogni lavoro-esperimento era preceduto da un inquadramento
teorico e talora anche storico. Fondamentale è stata comunque
l’esecuzione degli esperimenti direttamente da parte dei
ragazzi, aiutati dalle indicazioni contenute nelle schede-guida
realizzate ad hoc. Ogni scheda contiene materiali, metodi,
procedimento ed un percorso guidato per le osservazioni e le
considerazioni conclusive di ciascuna attività sperimentale
proposta.
L’insieme delle schede, opportunamente compilate e completate
con i risultati dei vari esperimenti e delle osservazioni, è
andato a costituire il “quaderno di laboratorio” di ciascun
ragazzo.
LE NOSTRE
SCHEDE
Vai alle fotografie
Test chimici su polveri bianche diverse
Alcune reazioni chimiche
Acidi e basi, il ph e gli indicatori
Acidi e basi e la struttura molecolare
La respirazione del lievito
La vitamina C e la scrittura invisibile
Molecole in soluzione
Nord e Sud, più e meno ( elettricità e magnetismo)
Il circuito elettrico
Elettrolisi dell’acqua
Le leggi di Ohm
Cromatografia
Estrazione e separazione della clorofilla
La tensione superficiale
Osservazione al microscopio di cellule vegetali
Osservazione al microscopio di cellule animali
Osservazione al microscopio del paramecio
Osservazione al microscopio dei lieviti
Diluizioni e concentrazioni
Storia del microscopio
Ossevazioni allo stereomicroscopio di fiori,
insetti e disegno di quanto osservato
Ossevazioni allo stereomicroscopio di oggetti
di uso quotidiano ( carta, tessuto, monete ..) e
disegno di quanto osservato
Un po’ di inglese …scientifico
Utilizzo di internet per semplici e brevi
ricerche, con successiva esposizione orale ai
compagni, mediante l’utilizzo di un linguaggio
specifico
Sembra uguale ma….
Diversi comportamenti in vari test da parte di diverse sostanze che si presentano come
polveri bianche
Sono date le seguenti sostanze:
1. ………………………….
2. ………………………….
3. ………………………….
4. ………………………….
5. ………………………….
sottoponi le sostanze ai seguenti esami, annotando i risultati:
a) osservazione
b) riscaldamento in provetta
c) test alla fiamma
d) solubilità in acqua ed eventuale filtrazione
e) colorazione con tintura di iodio (iodio in soluzione alcolica)
f) reazione con soluzione di acido acetico
dovrai verificare come le diverse sostanze abbiano comportamenti diversi
REAZIONI CHIMICHE
ossigeno, carbonio, idrogeno, sodio
1. La combustione della candela: CH2 + O2 = CO2 + H2O
…………………………………………………………………………………………………
ESPERIMENTO: in un ambiente chiuso l’ossigeno si esaurisce rapidamente e viene
sostituito da anidride carbonica.
…………………………………………………………………………………………………
2. L’anidride carbonica è più pesante dell’aria.
ESPERIMENTO: l’anidride carbonica prodotta può essere fatta cadere in un becher con una
candela accesa: la combustione rallenta o addirittura si interrompe.
…………………………………………………………………………………………………
3. CH3CH2OH + NaHCO3 = CH3CH2ONa + H2CO3 CO2+ H2O
…………………………………………………………………………………………………
ESPERIMENTO: lo sviluppo dell’anidride carbonica in un becher spegne la fiamma.
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
ESPERIMENTO:l’anidride carbonica prodotta da questa reazione in una beuta può essere
versata su una fiamma, con lo stesso risultato.
…………………………………………………………………………………………………
4. H2O2 = H2O + O2 in presenza di materiale organico.
ESPERIMENTO: sviluppo di ossigeno in un cilindro o in una beuta
…………………………………………………………………………………………………
ESPERIMENTO: nel cilindro in cui è avvenuta la reazione, la combustione è accelerata
dalla maggiore presenza dell’ossigeno.
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Acidi e basi
Sono date le seguenti sostanze ( in realtà non si tratta di sostanze, ma di soluzioni acquose di
molte sostanze):
• aceto
Materiali necessari:
•acqua dell’acquedotto
aceto
ammoniaca
•ammoniaca
detersivo x bucato
bicarbonato
•acqua e detersivo
cocacola
•acqua e bicarbonato di sodio
etichette o pennarelli V
spatole o cucchiaino
•coca cola
provette e portapr.
•si decidono le concentrazioni delle soluzioni da preparare metilarancio e fenoftaleina
cavolo rosso
•si preparano le soluzioni e si etichettano le 7x6 provette.
•misurazione del ph mediante cartine universali e suo significato
sostanza
aceto
Acqua dell’acquedotto
ammoniaca
Acqua e detersivo
Acqua e bicarbonato di calcio
Coca cola
ogni gruppo diluisce una delle sostanze e misura il
ph. Cosa si osserva?
ph
commento
Ma come funzionano le cartine universali o le cartine tornasole?
Vediamo come reagiscono tre particolari sostanze fortemente coloranti in soluzione acquosa, quando
cambiamo l’acidità.
1.metilarancio
2.fenoftaleina
3.estratto di cavolo rosso
ogni gruppo sceglie una della sei sostanze (esclusa l’acqua) e compie il seguente test:
mettere almeno 2cc della sostanza prescelta in tre piccoli becher e farvi in ciascuno di essi uno dei
coloranti.
Tabella registrazione
sostanza
aceto
ammoniaca
acqua
acqua e detersivo
acqua e bicarbonato di
sodio
coca cola
Reazione
al metilarancio
Reazione
alla
fenoftaleina
Reazione
al cavolorosso
Ho capito che
…………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………...
Ma cosa succede unendo un acido e una base?
Le due sostanze reagiscono formando acqua e un sale, che a volte è solubile e a volte è insolubile e quindi precipita
al fondo
uniamo l’acido citrico degli agrumi con il bicarbonato
C6H8O7+ NaHCO3 = CO2 +Na3C6H5O7 + H2O
Le molecole degli acidi in soluzione acquosa si scindono dando origine a ioni idrogeno positivi (H +) e ioni negativi la
cui natura dipende dal tipo di acido.
Ad esempio l'acido solforico H2SO4 in soluzione acquosa si scinde secondo la seguente reazione:
H2SO4 = 2H+ + SO—
cioè una molecola di acido solforico si scinde dando origine a due ioni idrogeno e ad uno ione solfato. (in realtà la
cosa è un po' più complessa dato che gli ioni idrogeno non esistono da soli ma ciascuno di loro si lega ad una
molecola d'acqua dando origine ad uno ione idrossonio H 3O+).
Le basi, o idrossidi, dette anche alcali, invece sono composti del tipo NaOH (idrossido di sodio, volgarmente detto
soda caustica), che in soluzione acquosa si dissociano dando origine a ioni positivi ed a ioni negativi OH -,
comunemente noti come ossidrili. Ad esempio il già citato idrossido di sodio posto in acqua si dissocia secondo la
seguente reazione:
NaOH = Na+ + OH-
protagonisti invisibili:
LE MOLECOLE
Gli acidi in acqua liberano ioni H+, mentre le basi liberano ioni OH-. ……ma
perché?
Questo comportamento è dovuto alla diversa struttura delle molecole e ai
diversi atomi presenti.
struttura H2O
struttura CO2
struttura CH3COOH
struttura H3PO4
struttura H2CO3
struttura NH3
struttura NaHCO3
struttura CH3COONH4
La quantità di ioni liberati in soluzione (acqua) determina l’acidità di una
soluzione.
Questo non dipende solo dal tipo di molecola, più o meno attivo, ma
anche dalla concentrazione della soluzione.
Esperimento:
•una provette con 10cc di soluzione acqua / aceto 3 su 10 con ff
•una provetta con 10 cc di soluzione acqua / aceto 1 su 10 con ff
•una provetta con soluzione di NH3 data (1 su 10)
•gocciolare l’ammoniaca nelle prime due provette fino a quando iniziano a
colorarsi, contando la gocce
n° di gocce necessarie per la prima provetta…………………..
n° di gocce necessarie per la seconda provetta……………….
Cosa è successo?
CH3COOH
acido
+
NH4+ + OH- = CH3COONH4 + H2O
base
sale
acqua
cosa ho capito?
……………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………….
La respirazione del lievito
Introduzione:
•Il lievito è un organismo unicellulare, eucariote, eterotrofo
•Si nutre di amidi e di zuccheri
•Il lievito si procura energia mediante l’ossidazione degli zuccheri, secondo la:
C6 H12 O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O
•Spesso l’ossidazione è solo parziale, e si realizza così una fermentazione:
C6 H12 O6 = 2C2H5OH +2CO2
•Lo sviluppo di CO2 avviene sotto forma di piccolissime bollicine che sono visibili anche ad occhio nudo
mentre salgono verso l’alto
Una beuta con tappo forato con soluzione di acqua e zucchero al 10% in volume.
Aggiungere lievito in quantità e tappare.
La cannula verrà fatta gorgogliare in una soluzione di viraggio.
Si realizza la
CO2 + H2O = H2CO3
Si tratta di acido carbonico che rende gradualmente acida la soluzione
RICERCA DELLA VITAMINA C
Versa in una provetta piccola dell’acqua ( circa 10 cc ), aggiungi tre gocce di tintura di iodio, quindi
agita.
In un beker metti un pizzico di amido, aggiungi 10 cc di acqua, mescola, quindi travasa in un’altra
provetta come la precedente.
Metti qualche goccia della soluzione di amido nella soluzione di tintura di odio.
Cosa osservi? …………………………………………………………………………………
Aggiungi qualche goccia di limone.
Cosa osservi? ...........................................................................................................................
Cosa è successo?
Quando l’amido viene miscelato con lo iodio (I2) in acqua, si forma un complesso amido/iodio
intensamente colorato. Quali sono i meccanismi che causano questo comportamento?
L’amido, come lo conosciamo, è composto da due diversi tipi di molecole: l’amilosio (al 20-30%) e
l’amilopectina (70-80%). L’amilosio è costituito da una lunga catena lineare di molecole di glucosio
legate tra loro. Questa lunga catena si avvolge poi su se stessa a forma di elica.
Lo iodio libero (I2) presente in soluzione si infila nell’elica facendola diventare rigida con il conseguente
viraggio al colore blu-viola. Si formano delle catene di I5- all’interno della spirale che presentano una
caratteristica banda di assorbimento nel visibile.
La vitamina C presente nel limone spezza il complesso colorato iodio - amido.
La Vitamina C, o acido ascorbico è un fattore essenziale dell’alimentazione umana, la sua mancanza
prolungata nell’alimentazione causa lo scorbuto, malattia grave, ad esito spesso fatale, che in passato
colpiva soprattutto i marinai che rimanevano in mare per lunghi periodi senza potersi approvvigionare di
cibi freschi. Oltre che per gli esseri umani la vitamina C è indispensabile per tutti i primati e per i
porcellini d’India, mentre altri mammiferi non ne hanno bisogno in quanto sono in grado di sintetizzarla
partendo dal glucosio
SCRITTURA INVISIBILE
Materiali: limone, amido, tintura di iodio, contagocce, provette, beker, succhi
frutta, carta, pennellino o cottonfiok
Il fenomeno si basa sulla capacità delle soluzioni diluite di iodio di colorare di blu la carta.
Con il pennello intinto nel succo di limone si traccia sulla carta una scritta o un disegno.
Si attende che la scritta sia asciutta e poi si immerge la carta nella bacinella contenente acqua cui sono state
aggiunte 3 o 4 gocce di tintura di iodio.
Cosa è successo?
Lo iodio reagisce con la cellulosa della carta conferendole un intenso colore blu; la vitamina C contenuta
nel succo di limone blocca la reazione in modo tale che la parte su cui è stata tracciata la scritta rimarrà
bianca.
Sale da
cucina
zucchero
Bilancia
Modelli
Beche
protagonisti invisibili:
LE MOLECOLE
Riordiniamo le idee:
•L’acqua è un buon solvente di molte sostanze, ma non di tutte
•Quando un frammento di zucchero o di sale viene messo in acqua, “sparisce” perché le particellemolecole di cui è formato si staccano le une dalle altre.
Ma perché??
•La solubilità del sale e del saccarosio non sono infinite: oltre una certa quantità il soluto non si
scioglie più, la soluzione è satura
•Come realizzare una soluzione satura di saccarosio o di sale:
becher o beuta piccola
20 cc di acqua
Saccarosio o sale in quantità
Pesare il soluto prescelto e aggiungerlo, grammo dopo grammo mescolando e controllando che il
soluto passa effettivamente in soluzione fino a quando…………………………………………….
Quantità alla saturazione in g di soluto/cc di H2O
gruppi
sale
saccarosio
a
b
c
d
e
f
Modello molecolare H2O
Modello molecolare NaCl
Modello molecolare C6H12 O6
In soluzione
N&S +&1.
2.
3.
4.
5.
Osservazione di magneti diversi: come si attirano o si respingono N S
Questa forza invisibile passa attraverso gli oggetti
Dividendo un magnete…………………
……………. I magneti elementari
Le linee di forza del campo magnetico……………….
6. …………………non sono linee ma superfici curve (“gusci” o matrioshke) infatti con un magnete potente vedo
la limatura di ferro che si dispone………………………………
7. Anche la terra è un gigantesco magnete che attrae il polo sud o il polo nord di aghi magnetizzati, ma con….
8. ……il trucco N S …………………………………………………
a)
b)
c)
d)
e)
Ma come è fatto un atomo?
La nuvola elettronica è quasi tutto ciò che un atomo mostra di se stesso
Strappa via gli atomi!
L’induzione elettrica su polistirolo, carta e capelli
Ma come funziona??
Dal circuito elettrico in là….
Costruzione del circuito elettrico semplice:
•Generatore
•Conduttore
•Interruttore utilizzatore
Cosa circola nel circuito? ……………………………………………………………………………..
Intensità = ……………………………………………………………………………………………..
Differenza di potenziale elettrico = …………………………………………………………………...
Resistenza = …………………………………………………………………………………………...
Test per conduttori o isolanti
Materiale
Conduce
grafite
alluminio
metallo
plastica
vetro
acqua
Acqua
sale
e Acqua e
zucchero
Metallo
Acqua e sale
Acqua e zucchero
Pile ricaricabili; ecologia e economia
Capacità polmonare = quantità massima di aria che viene inspirata e espirata ad ogni atto respiratorio.
Schema:
Elettrolisi dell'acqua
Elementi di conoscenza:
La molecola dell’acqua è H2O
Nell’acqua pura vi sono pochissime molecole ionizzate H+ e OHIn realtà gli ioni sono H3O+ e OH-, ma per semplicità si considerano come sopra.
Il bassissimo numero di questi ioni non permette all’acqua pura di condurre la corrente.
ATTENZIONE: l’acqua dell’acquedotto contiene vari sali in soluzione e conduce abbastanza bene la corrente
elettrica ad alto voltaggio… abbastanza bene da fulminarsi.
Molte sostanze si sciolgono nell’acqua ionizzandosi abbondantemente. Tra queste i sali, le basi e gli acidi.
Primo esperimento: idrolisi mediante NaCl
Catodo -
In soluzione
Vengono attirati gli ioni +, Na+
e H+.
La reazione 2H+ + 2e- prevale
su quella del sodio.
Si libera H2
Anodo +
Vengono attirati gli ioni -, Cle OHLa reazione 2Cl- - 2e- prevale
su quella del gruppo OHSi libera Cl2 che reagisce con
l’acqua formando NaClO,
candeggina
Non si tratta di una vera idrolisi, perché dei due prodotti che si ottengono soltanto uno deriva
dall’acqua, l’altro dal soluto
.
Secondo esperimento: idrolisi mediante NaOH
Catodo -
In soluzione
Vengono attirati gli ioni H+.
La reazione è 2H+ + 2e- = H2
Anodo +
Vengono attirati gli ioni OHLa reazione:
4OH- = O2 + 2H2O + 4eSi libera O2
“elettroramatura”
Prepariamo una soluzione di solfato di rame CuSO4 in acqua.
Il solfato di rame è un sale e in soluzione si ionizza in Cu++ e
Immergendo nella soluzione due elettrodi si nota il …………………………………………….
Ma cosa avviene?
Catodo Vengono attirati gli ioni +,
Cu++
La reazione Cu++ + 2e- = Cu,
rame metallico che si deposita.
In soluzione
Anodo +
Vengono attirati gli ioni SO4-che strappano ioni positivi del
metallo di cui è fatto
l’elettrodo
intensità
Quantità di elettroni
percorrono il conduttore
Differenza di potenziale
resistenza
che “forza” con cui passano gli La resistenza che il conduttore
elettroni
esercita contro il passaggio
degli elettroni
Le Leggi di Ohm
Prima legge di Ohm
I = V/R
quindi se il voltaggio è alto……………………………………………………
quindi se il voltaggio è basso……………………………………………………
quindi se la resistenza è alta……………………………………………………
quindi se la resistenza è bassa……………………………………………………
Seconda legge di Ohm
R = r l 1/S²
Quindi la resistenza è dovuta al materiale, alla lunghezza del conduttore e all’inverso dell’area della
sezione. In pratica la resistenza è alta se il filo è …………………….. e …………………………….
Esperimento: una resistenza variabile:
costruisco ……………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………………
Osservo che aumentando la lunghezza del filo percorso dalla corrente ………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
CROMATOGRAFIA DELL’INCHIOSTRO DI PENNARELLO SU CARTA
Materiali:
Procedimento:
Una beuta
Alcool
Strisce di carta assorbente
Pennarelli di vario colore
Si mette l’alcool nella beuta l’alcool fino all’altezza di un centimetro, si traccia
con la matita una linea orizzontale sulla striscia di carta assorbente all’altezza di circa 1,5
cm, si colora questa linea con il pennarello. Si immerge la striscia nella beuta . Si
attendono 5-10 minuti circa.
Risultati:
Pennarello
Componente 1
Conclusioni:
Incolla qui le strisce dopo la cromatografia
Componente 2
Componente 3
ESTRAZIONE DELLA CLOROFILLA
La clorofilla è una sostanza, di formula complessa, presente nelle parti verdi delle piante. Essa capta
l’energia luminosa necessaria affinchè le piante possano svolgere la fotosintesi clorofilliana.
Materiali: Foglie di spinaci
Alcool non denaturato a 95°
Mortaio con pestello
Carta da filtro
Beuta
Striscia di carta assorbente ( circa 2 x 8 cm )
Procedimento:Si fa a piccoli pezzi una certa quantità di foglie e si mettono nel mortaio, si
schiacciano con il pestello e si aggiunge una piccola quantità di alcool, si continua ancora a schiacciare
aggiungendo ancora dell’alcool. La clorofilla “estratta “ dalla foglia colora di verde l’alcool.
Si procede alla filtrazione del liquido ottenuto per eliminare i frammenti di foglia, poi si versa il filtrato
in una beuta.
Intingere una striscetta di carta assorbente nell’alcool
Risultati
Interpretazione del fenomeno osservato:
L’alcool, migrando per capillarità lungo la striscia , trasporta i vari pigmenti e li “ deposita “ ad altezze
diverse a seconda della loro struttura molecolare e della loro “ affinità “ per l’alcool. Quelle con
maggiore affinità per l’alcool vanno più in alto rispetto al punto di partenza. Questa tecnica è detta
cromatografia.
In teoria si dovrebbero vedere più colori: verde scuro ( clorofilla b ), verde chiaro ( clorofilla a ), giallo
( xantofilla ), giallo- arancio ( carotene ).
Le Xantofille o pigmenti gialli, sono il prodotto dell'ossidazione dei caroteni e, come questi, sono
pigmenti accessori della fotosintesi. Vengono sintetizzate anche al buio e perciò danno la tipica
colorazione bianco-giallastra alle foglie cresciute senza luce. I Caroteni, o pigmenti rossi, proteggono la
clorofilla dalla fotoossidazione, una reazione tra clorofilla e ossigeno atmosferico, attivata dalla luce.
dalla TENSIONE SUPERFICIALE alle BOLLE DI SAPONE
Un ago, posto molto delicatamente sulla superficie dell’acqua, sembra galleggiare. In realtà è appoggiato sulla
superficie dell’acqua. Il fenomeno è chiaramente osservabile.
Per capire dobbiamo considerare le forze che agiscono sulle molecole superficiali.
Se aggiungi una goccia di detersivo con tensioattivi, l’ago affonda perché vengono modificate le interazioni fra
le molecole e si indebolisce la tensione superficiale.
Oli e grassi non solubili in acqua: molecole polari e non polari non si attraggono
Saponi e detersivi servono per rendere solubili i grassi associati allo sporco.
Hanno molecole lunghe e formate da una testa polare e una coda apolare.
Nell’acqua si dispongono intorno alle microgocce di grasso togliendole dai tessuti
Invece sulla superficie, a contatto con l’aria, le molecole si dispongono in modo diverso, formando
delle lamine abbastanza resistenti e che tendono a disporsi in modo da limitare al massimo la loro
area.
osservazione della struttura delle cellule vegetali senza cloroplasti (cipolla) o con cloroplasti (Elodea o
“Miseria”)
STRUMENTI E MATERIALI:
Microscopio
Vetrini portaoggetti e coprioggetti
Pipetta pasteur
Aghi da microscopia
Cipolla
Foglioline di Elodea canadensis o “Miseria “
Bisturi
Forbici
Pinzetta
Acqua distillata
Colorante
PROCEDIMENTO 1
Taglia una cipolla a spicchi. Ogni spicchio presenta vari involucri concentrici. Staccane uno e preleva con la
pinzetta la sottile pellicina che riveste l’interno di questi involucri (catafilli).
Taglia un pezzettino (3x3 mm circa) della pellicina con le forbici, aiutandoti con la pinzetta e trasferiscilo al
centro del vetrino portaoggetti. Aggiungi una goccia d’acqua con la pipetta e completa l’allestimento con il
vetrino coprioggetti, facendo attenzione che non rimangano bolle d’aria tra i due vetrini. Eventualmente le
puoi scacciare aiutandoti con gli aghi da microscopia.
Osserva al microscopio a diversi ingrandimenti, individuando a piccolo ingrandimento le zone con le cellule
migliori e poi ingrandendo progressivamente. Disegna le cellule nei vari ingrandimenti sul tuo quaderno di
laboratorio.
Prepara un secondo vetrino utilizzando al posto dell’acqua distillata una goccia di colorante ( eosina o blu di
metilene ) e ripeti le osservazioni come sopra, evidenziando quali sono le strutture meglio visibili con l’aiuto
del colorante.
PROCEDIMENTO 2
Stacca con una pinzetta una fogliolina apicale di Elodea (o togli l’epidermide superiore a una
fogliolina di “Misera”) e immergila in una goccia d’acqua su un vetrino portaoggetti.
Completa l’allestimento con un vetrino coprioggetti facendo attenzione a non lasciare bolle d’aria; per
scacciare verso l’esterno eventuali bolle d’aria aiutati con gli aghi da microscopia.
Osserva al microscopio a diversi ingrandimenti, individuando a piccolo ingrandimento le zone con le
cellule migliori e poi ingrandendo progressivamente. Disegna le cellule sul tuo quaderno di
laboratorio
Lascia per qualche minuto il preparato sul piano del microscopio con la luce accesa e poi ritorna ad
osservare in particolare i cloroplasti. Annota cosa osservi.
Cipolla
Foglia
osservazione della struttura delle cellule animali: cellule dell’epitelio della mucosa boccale
STRUMENTI E MATERIALI:
Microscopio
Vetrini portaoggetti e coprioggetti
Lugol (colorante a base di tintura di iodio) o eosina o blu di metilene
Stuzzicadenti
Pipetta pasteur o contagocce
Acqua distillata
PROCEDIMENTO:
Preleva cellule della tua mucosa boccale passando delicatamente uno stuzzicadenti sulla parte interna della
guancia, non con la punta ma con la superficie laterale, sotto la punta. Sicuramente alcune cellule resteranno
sullo stuzzicadenti.
Poni una, due gocce di colorante al centro del vetrino portaoggetti e immergi la parte dello stuzzicadenti che ha
toccato la mucosa della bocca; le cellule passeranno nel colorante. Completa l’allestimento con un vetrino
coprioggetti, facendo attenzione che non rimangano bolle d’aria.
Osserva al microscopio a diversi ingrandimenti, individuando a piccolo ingrandimento le cellule migliori e poi
ingrandendo progressivamente. Disegna le cellule nei vari ingrandimenti sul tuo quaderno di laboratorio.
Rileva le differenze con la cellula vegetale.
PARAMECIO
I parameci sono organismi eucarioti unicellulari appartenenti al regno dei protisti. Esistono varie specie di
parameci, appartenenti al gener eParamecium. I parameci sono lunghi all’incirca 0,2 mm e perosservarli è
quindi necessarioutilizzare un microscopioottico.
I parameci sono organismiacquatici, largamente diffusi negli specchi d’acqua dolce e stagnante. Per
osservarli, quindi, è sufficiente analizzare un campione d’acqua prelevato in uno stagno, in una
pozzanghera ecc. In alternativa,è possibile rinvenire dei Paramecium all’internodi un infuso preparato
immergendo per 4-5 giorni a temperatura ambiente due manciate d’erba, anche secca, in 2 litri d’acqua.
È consigliabile prelevare il materiale da osservare al microscopio dal fondo del recipiente checontiene
l’infuso.
Per osservare i parameci preleva una goccia d’acqua con un contagocce e mettila su un vetrino
portaoggetti. Copri la goccia con un vetrino coprioggetti, asciugando l’eventuale acqua in eccesso con
della carta assorbente ed evitando la formazione di bolle d’aria. Osserva il campione al microscopio ottico
partendo dall’ingrandimento minore, quindi passa gradualmente agli ingrandimenti maggiori sino ad
arrivare all’obiettivo che offre l’immagine più ingrandita.
I LIEVITI
Con il termine “lieviti” s’intendono i micro organismi appartenenti alla divisione dei Funghi e in
particolare al genere Saccharomyces. Sono unicellulari molto importanti perché agenti della
fermentazione alcolica che è alla base della panificazione e della vinificazione. La fermentazione
alcolica è quel processo che, in assenza di ossigeno, trasforma il glucosio in anidride carbonica ed
alcol etilico.
I Saccaromiceti vivono di solito in ambienti aerobici (in presenza di ossigeno), ma possono anche
vivere in ambienti anaerobici (in assenza di ossigeno). All’inizio, quando il lievito viene messo
nell’impasto per il pane o nei tini per la vinificazione, le cellule si trovano in ambiente aerobico;
crescendo, consumano ossigeno (respirazione cellulare), così che l’ambiente ne risulta impoverito: in
queste condizioni avviene la fermentazione. Nella produzione del pane ciò che è importante è
l’anidride carbonica che viene trattenuta dall’impasto facendolo lievitare, mentre nella vinificazione è
l’alcol etilico il prodotto finale di interesse industriale.
Se si prende una piccola quantità di lievito di birra, indifferentemente fresco o secco, e la si mette in
un bicchiere con acqua, possibilmente non colorata, con un cucchiaino di zucchero, dopo poco tempo i
lieviti, trovandosi in condizioni ottimali di crescita, cominciano a moltiplicarsi: è la moltiplicazione
dei lieviti l’obiettivo di questa esperienza.
I Saccaromiceti sono piccoli organismi di circa una decina di micrometri, non ideali per osservare
l’organizzazione cellulare, ottimali invece per vedere la gemmazione in ogni sua fase: si possono
osservare cellule in diverso stadio di sviluppo delle gemme, dalla piccola protuberanza che va via via
crescendo fino alla gemma matura.
I lieviti possono utilizzare altri sistemi per riprodursi, anche la riproduzione sessuata, ma questa è
difficile da vedersi, perché solo in condizioni ambientali avverse i lieviti cercano la ricombinazione
genica.
COSA FARE PRIMA
Un giorno prima dell’esperienza (bastano anche quattro ore prima) preparare due soluzioni:
in un bicchiere con circa 100 ml di acqua distillata (circa mezzo bicchiere) mettere una punta di spatola di
lievito di birra fresco o liofilizzato e in un altro bicchiere, sempre con 100 ml di acqua distillata, mettere la
stessa quantità di lievito con l’aggiunta di un cucchiaino di zucchero da cucina.
PROCEDIMENTO
Materiale occorrente
Lievito di birra fresco o liofilizzato
Acqua distillata
Saccarosio (zucchero da cucina)
Microscopio ottico
2 vetrini portaoggetti e coprioggetti
2 becker (oppure 2 bicchieri)
Carta assorbente
Pipetta
Procedimento
Qualche ora prima dell’esperimento preparare 2 soluzioni: in un bicchiere con circa 100 ml di acqua
distillata (circa mezzo bicchiere) mettere una punta di spatola di lievito di birra fresco o liofilizzato e in un
altro bicchiere, sempre con 100 ml di acqua distillata, mettere la stessa quantità di lievito con l’aggiunta di
un cucchiaino di zucchero da cucina.
Prelevare con la pipetta una goccia di soluzione con lievito e zucchero e lasciarla cadere sul vetrino
portaoggetti. Mettere il coprioggetto facendo attenzione alla formazione di bolle.
Sciacquare la pipetta con acqua distillata e prelevare una goccia dell’altra soluzione senza zucchero;
lasciarla cadere su un vetrino pulito e mettere il coprioggetto.
Segnare con il pennarello i vetrini per distinguere i due campioni.
Osservare al microscopio partendo dall’ingrandimento minore, quindi passare gradualmente agli
ingrandimenti maggiori fino ad arrivare all’obiettivo 40x, che in questo caso offre un’immagine chiara e
sufficientemente dettagliata. La prassi di partire dall’ingrandimento più piccolo per poi passare a quello più
grande è importante mettere a fuoco e ad analizzare l’immagine nella sua interezza, in modo da poter
scegliere le zone che meglio si prestano all’osservazione.
Prove quantitative di soluzioni
Sostanza colorata A, liquida
Sostanza B, solida
Obiettivo: realizzare soluzioni al 50%, al 20% al 10% al 3% e all’1%
e confrontarne il colore
Attenzione: la percentuale indica la parte del soluto su tutta la soluzione….
1. al 50%: una parte di solvente e una di soluto
2. al 20%: 8cc di solvente e 2cc di soluto
3. al 10%: 9cc di solvente e 1cc di soluto
4. all’1%:…99cc di solvente e 1cc di soluto…. Oppure
Prendi 1cc della soluzione al 10% e diluisci con 9cc di acqua. Ottieni 10cc di soluzione che
contengono 0,1cc di soluto, cioè
100
1
5. 97cc di solvente e 3cc di soluto…. Ma non c’è un modo più semplice?
Prendi 3cc della soluzione al 10% e diluisci con 7cc di acqua. Ottieni 10cc di soluzione che
contengono 0,3cc di soluto, cioè
100
3
Confronta le cinque soluzioni realizzate. Cosa osservi? …………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………….
La concentrazione di una soluzione può essere misurata in grammi di soluto per centimetro cubo di
solvente.
a) Soluzione salina 0,2g di sale / cc di acqua
la bilancia non permette di misurare pesi così piccoli. E allora?
Pesa 2g di sale e mettili in soluzione in 10cc di acqua.
Normalmente però la concentrazione si misura in grammi di soluto per centimetro cubo di
soluzione
b) Soluzione salina 0,2g di sale / cc di soluzione
la bilancia non permette di misurare pesi così piccoli. E allora?
Pesa 2g di sale, mettili in un tubo graduato e aggiungi acqua fino ad arrivare a 10cc.
Confronta le due soluzioni:
Quale contiene più sale? …………………………………………………………………………
Quale contiene più acqua? ……………………………………………………………………….
Quale è più concentrata?
Storia del microscopio
1590 H&Z Hansen primo vero microscopio a due lenti 30X
16… A. van Leeuwenhoek inventa supporto per lente per osservare la trama dei tessuti, da cui il nome di
lente contafili.
1661 M Malpigli osserva il sangue che si muove nei capillari
1665 R Hooke usa microscopio a due lenti: in “Micrographica” descrive le “cellette”.
1668 Redi vede le uova di insetti della “generazione spontanea”
1671-74 Leeuwenhoek arriva con le sue straordinarie minilenti a 300X: osservazioni di biologia:
protozoi, cellule sangue, batteri nel tartaro
1838 Schwann & Schleiden osservano nuclei e scoprono cellule in tutti gli organismi che osservano.
Ingrandimenti
Da 2X a 4X lente normale
Da 5X a 10X lente potente, di piccolo diametro.
Da 15X a 50X microscopi a e stereomicroscopi anche a riflessione
Da 50X a 1000X microscopi per trasparenza
ALCUNI MOMENTI DEL NOSTRO
LAVORO
ALCUNE SCHEDE
ELABORATE DAGLI
ALUNNI