È pura follia continuare a fare sempre le
stesse cose ed aspettarsi differenti risultati
Albert Einstein
Il vuoto esiste?
Giuseppe Valitutti
Università di Urbino ‘’Carlo Bo’’
[email protected]
Napoli 2011
Indirizzi utili
• www.ihmc.us Per scaricare il software sulle mappe
concettuali
• www.leparoledellascienza.it 25 Film di 3 minuti su ‘’Il
Mondo della Chimica’’
• www.itismajo.it/chimica Come si organizza uno spettacolo
di Chimica
• www.learner.org
• http://www.indire.it/delivery_unit/allegati/rfu278.pdf
• http://www.scienzeformaz.urbino.com/Prodotti/SchedaPr
odotto.asp?PathID=329.469&IDDB=1&Lan=IT
• Per i collegamenti ai siti bisogna aprire a schermo intero.
Quindi si porta il cursore (col mouse) al centro di
ciascuno indirizzo e si clicca.
Sotto zero (0°C)
l’acqua è solida. Le
molecole vibrano e
oscillano, pur
conservando una
struttura rigida. Le
molecole sono
separate da spazi
vuoti.
L’acqua è liquida da 0°a
100°. Le molecole si
muovono liberamente,
ma rimangono vicine e
sono separate da spazi
vuoti.
Le molecole si muovono
liberamente e sono separate
da grandi spazi vuoti.
Modello particellare
Proprietà
Solido
Liquido
Gas
Posizione
delle
particelle
Moto delle
particelle
Le molecole sono vicine
e in ordine. Ci sono
spazi vuoti fra le
molecole.
Le molecole vibrano
intorno a delle
posizioni fisse.
Le interazioni fra le
molecole, attraverso gli
spazi vuoti, sono molto
intense.
Le molecole sono
vicine ma disordinate.
Ci sono spazi vuoti fra
le molecole.
Le molecole sono in
moto e possono
scorrere l’una sull’altra.
Le interazioni fra le
molecole, attraverso gli
spazi vuoti, sono meno
intense dello stato
solido.
Incomprimibili, perché
le nubi elettroniche
interagiscono e si
respingono attraverso
gli spazi vuoti.
Le molecole sono
disordinate e ci sono
larghi spazi vuoti.
Hanno volume proprio
ma la forma è quella
del contenitore.
Non hanno forma e
volume propri. Le
molecole occupano
tutto lo spazio
disponibile.
Figure
Forze di
attrazione
Comprimibilità
Incomprimibili, perché
le nubi elettroniche
interagiscono e si
respingono attraverso
gli spazi vuoti.
Volume e
forma
Hanno forma e volume
propri.
Le molecole sono libere
di muoversi in tutte le
direzioni.
Sono molto deboli le
interazioni fra le
molecole, attraverso gli
spazi vuoti.
Facilmente
comprimibili, perché le
molecole sono molto
distanti.
L’entità del moto (energia cinetica media)delle particelle
allo stato solido, liquido e gassoso è la stessa se le temperature di
solidi, liquidi e gas sono uguali. Cambiano solo le modalità con
cui si muovono: nei solidi le particelle vibrano e oscillano intorno a
delle posizioni fisse, nei liquidi scorrono l’una sull’altra e sono
disordinate ma vicine , nei gas si muovono in tutte le direzioni.
Il Bollitore
Di che cosa sono fatte le bollicine ?
•
•
•
•
•
Carlo: sono bollicine di calore
Nicola: le bollicine sono piene d’aria
Teresa: le bollicine sono una forma invisibile d’acqua
Laura: le bollicine sono vuote e dentro non c’è niente
Michele: le bollicine contengono idrogeno e ossigeno,
che sono gli elementi componenti dell’acqua.
• Con quale allievo/a siete più d’accordo e
perché ? Spiegate per iscritto il vostro
pensiero.
Investigazioni
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1. Tappetino di gomma e libro
2. Siringa e manometro
3. Termometro digitale
4. Pompa da vuoto e beuta codata
5. Cubi di zinco e rame
6. Palloncino con chiodi di garofano
7. Stratificare l’alcol sull’acqua (matraccio)
8. Il palloncino nella beuta
9. Reazioni chimiche sul lucido
Investigazioni
• 10. La logica chimica: le 4 bottiglie colorate
e l’ingrediente misterioso
• 11. Colorante in acqua calda, fredda e su
ghiacciolo
• 12. Gocce d’acqua e d’olio su carta da forno
• 13. Spezzare le molecole: fermentazione
• 14. Cromatografia di carotene e licopene
C40 H56
• 15. Volume di ossigeno in H2O2.
La pressione atmosferica
Motivazione e organizzazione
• Ha scritto J.Osborne, ‘’se gli argomenti e le attività di laboratorio di
per i docenti non sono interessanti e motivanti, difficilmente essi
riusciranno a suscitare in classe la curiosità e l’entusiasmo degli
allievi verso le discipline scientifiche’’.
• Per questi motivi si propongono molte investigazioni tra le quali
scegliere quelle più adatte. Gli obiettivi della proposta didattica
sono:
• 1. la comprensione profonda delle grandi idee contenute nel
nucleo tematico trasformazioni ;
• 2. il miglioramento dell’organizzazione dei materiali da studiare;
• 3. la scelta delle strategie più efficaci per connettere i concetti,
dando la preferenza alla didattica laboratoriale, alla Chimica verde
e alla cooperazione fra studenti, in classe e in laboratorio.
• 4. Gli studenti devono essere posti di fronte a
problemi reali, che abbiano senso per loro.
Le idee centrali delle
Trasformazioni
Nel tema Trasformazioni ci sono 4 idee centrali che, se costruite
attraverso investigazioni e valutazioni autentiche (Cooperative
Learning, Problem – solving, WebQuest), permettono allo studente di
conquistare e di mantenere a lungo la comprensione – competenza.
1. Le particelle microscopiche (atomi e molecole), che compongono la
materia, sono in perenne moto e sono separate da spazi vuoti. Tale
modello serve a spiegare il mondo visibile mediante il mondo
invisibile degli atomi e delle molecole.
2. Ci sono le trasformazioni fisiche (cambiamenti di stato) e le
trasformazioni chimiche. Le prime comportano cambiamenti che
non fanno variare la natura degli atomi e delle molecole che
compongono i materiali e le sostanze.
Le idee centrali delle
Trasformazioni
3. Il Sistema Periodico consente di spiegare le proprietà macroscopiche
degli elementi: densità, punto di fusione, punto di ebollizione. Per
esempio, confrontando e discutendo le densità di Rame e Zinco e di
altre coppie di metalli (come Osmio e Piombo), è possibile
comprendere che lo spazio vuoto fra gli atomi esiste anche
allo stato solido ed è diverso fra metalli differenti. Attraverso gli
spazi vuoti, che separano gli atomi e le molecole, avvengono le
interazioni elettromagnetiche (attrazioni e repulsioni).
4. Il sistema duale (Pierre Laszlo) di presentazione, rappresentazione e
spiegazione dei concetti contrapposti (atomo-molecola, elementocomposto, sostanza-miscuglio, acido-base) aiuta ad apprendere
significativamente le idee centrali.
I quesiti concettuali
Quesiti concettuali
Il grafico rappresenta il volume e il peso dei 6 oggetti da A ad F:
1. Ordina i 6 oggetti dal più leggero al più pesante (alcuni oggetti hanno lo
stesso peso)
2. Ordina gli oggetti dal volume minore al volume maggiore
3. Ordina gli oggetti secondo la densità (alcuni oggetti hanno la stessa
densità).
Quesiti concettuali
Osserva la figura e rispondi ai quesiti
A. Qual è il volume dell’oggetto? Descrivi in due righe come ottieni il risultato.
B. Qual è la massa dell’oggetto? Descrivi in due righe come ricavi il risultato.
C. Qual è il peso dell’oggetto? Descrivi in due righe come ottieni il risultato.
D. Qual è la densità dell’oggetto? Descrivi in due righe come calcoli
la densità.
Quesiti concettuali
• Osserva la figura precedente e rispondi ai
quesiti:
• Se l’oggetto si trova su un pianeta che ha una
forza di attrazione gravitazionale doppia della
Terra:
G. Il volume sarà:
• E. La sua massa sarà:
(a) Doppio che sulla terra
• (a) Doppia che sulla terra
(b) Metà che sulla terra
• (b) Metà che sulla terra
(c) Lo stesso che sulla terra.
• (c) La stessa che sulla terra.
• F. Il peso sarà:
• (a) Doppio che sulla terra
• (b) Metà che sulla terra
• (c) Lo stesso che sulla terra.
Come risolvere i problemi
•
1.
2.
3.
4.
•
Riflessione
L’allievo legge il problema e identifica i dati che
gli servono;
Evoca mentalmente (con immagini visive, uditive
o verbali) il problema;
Evoca gerarchicamente le leggi generali e le
relative strategie risolutive;
Confronta la legge o la relazione col problema
(andata e ritorno ripetuti più volte) e trova la
soluzione.
Le quattro tappe sono tutte indispensabili !!
Investigazioni su acidi e basi
• 1. Introduzione
• Per molte persone, e forse anche per voi, la parola ‘’acido’’
esprime il massimo della pericolosità di un materiale che, a
contatto della pelle, genera estese e dolorose ferite. L’acido
solforico, l’acido nitrico e pochi altri acidi, in soluzioni
concentrate, si comportano proprio come descritto. Ma la
maggioranza degli acidi non sono così aggressivi.
• 2. Compito
• Si divide la classe in gruppi di 4 allievi, che dovranno investigare
sulla natura acida o basica dei seguenti materiali in tabella. I dati
sperimentali sul comportamento acido e basico dei materiali della
tabella si raccolgono con una serie di prove sperimentali.
Investigazioni su acidi e basi
• 3. Procedimento e risorse
• I dati sperimentali sul cambiamento di colore dell’indicatore vanno
inseriti nella seguente scheda. Ciascun gruppo compilerà la scheda.
I gruppi si scambiano le schede, dopo averle discusse e compilate.
Attraverso il confronto delle tabelle prodotte e dei criteri
individuati, si arrivi a una soluzione del problema in cui la classe si
riconosce. Si deve cioè pervenire a un prodotto negoziato, frutto
del lavoro collettivo, che soddisfa tutti e che rappresenta il lavoro
della classe. Per la compilazione della scheda i gruppi possono
consultare i seguenti siti insieme al libro di testo.
Investigazioni su acidi e basi
• Siti da visitare per raccogliere le informazioni
• http://www.funsci.com/fun3_it/acidi/acidi.htm Il sito descrive le
prove con gli indicatori, per riconoscere gli acidi e le basi. Contiene
pure tutte le indicazioni per estrarre un indicatore dal cavolo rosso.
• http://www.cosediscienza.it/index.html Il sito espone una breve
storia dei concetti di acido e di base, necessaria per compilare la
comunicazione finale della Webquest.
• http://www.mednat.org/bioelettr/acidi_basi.htm Il sito spiega il
comportamento acido – base di alcuni materiali del corpo umano.
• http://video.google.it/videoplay?docid=3932487430362878433 Il
video mostra i cambiamenti di colore degli indicatori dovuti al
comportamento acido dell’anidride carbonica in soluzione.
Materiale
Ac.cloridrico dil.
Ammoniaca dil,
Aceto
Acido lattico
Bicarbonato
di sodio dil,
Succo di limone
Idrossido sodio
(diluito)
Candeggina
(diluita)
Soluzione di
sapone
Colore
indicatore
È un
acido
È una
base
Come spieghi le evidenze ?
Investigazioni su acidi e basi
•
•
4. Valutazione
Le schede sono scambiate fra i gruppi, sono discusse e negoziate,
corrette e quindi valutate dai vari gruppi.
•
•
5. Conclusione (ossia comunicazione di quanto investigato).
Si riassume l’esperienza, facilitando la riflessione sul processo e
sulle collaborazioni attivate. Si descrivono i risultati e le attività
portate a termine. Rispondere alle domande proposte,
descrivendo le riflessioni sul processo e sulle collaborazioni
attivate, i risultati e le attività portate a termine. I gruppi
comunicano la ricerca, condensata in scheda, ad Antoine
Lavoisier che classificava gli acidi in maniera diversa da quella
odierna.
Quali altre investigazioni e webquest si possono pianificare per
completare le conoscenze – competenze sugli acidi e le basi ? Le
informazioni ricavate dai siti possono guidare la progettazione di
altre webquest sull’argomento ?
•
Griglia di autovalutazione del gruppo
Ottimo
Punti 5
Il lavoro è stato
completato ?
C’è stata la
collaborazione dei
componenti del gruppo ?
La consultazione e l’uso
delle risorse informatiche
è avvenuta ?
La scheda di lavoro e le
conclusioni sono state
scritte in maniera
corretta?
Punteggio grezzo
Buono Suffic. Insuff.
Punti 4 Punti 3 Punti 2
Grav.
Ins.
Punti 1
Problemi e investigazioni in classe
Densità dell’aria:
•
•
Come usi la beuta codata, la bilancia digitale e la pompa
da vuoto per calcolare la densità dell’aria ?
Se la densità dell’idrogeno H2 è 0,084 g/L, a temperatura
ambiente, puoi calcolare il peso molecolare medio
dell’aria nelle stesse condizioni di temperatura
e pressione ?
Le Trasformazioni chimiche
comportano cambiamenti
Produzione o assorbimento di calore
Cambiamento di colore
Emissione di luce
Formazione di bollicine
Formazione di un Precipitato
Solido
Cambiamento
di odore
Il ragionamento logico di Van’t Hoff, per giustificare il
carbonio tetraedrico, si basa sull’esistenza di un
unico CH3OH e di un unico CH2Cl2 e non di due, se le
strutture planari e piramidali fossero vere.
No planare
Cis
Trans
No Piramide
Tetragonale
Cis
Si Tetraedro
Trans
Logica chimica 1
Risultati Bicarbonato
attesi
di sodio
Bicarbonato Cremore Detergente Amido
di sodio +
di tartaro
idrogeno
fosfato di
calcio
Acqua
Aceto
Tintura di
Iodio
Cavolo
rosso
Na2H2P2O7
• Pensiero critico – Problem solving: identifica le 4
polveri bianche usando le soluzioni in 3 pipette:
acqua, aceto, colorante del cavolo rosso. Le polveri
sono gesso (CaCO3), Alka-seltzer, bicarbonato di
sodio, vitamina C.
• Pensiero critico – Problem solving: in 3 pipette ci
sono le soluzioni di cloruro di calcio, carbonato di
sodio, acido cloridrico. Identifica le 3 soluzioni.
Tieni a bagno, per 30 minuti in acqua calda a 50 °C
(non in acqua bollente ! ), le foglie tagliate sottilmente
del cavolo rosso. Filtra il miscuglio. Il filtrato freddo
dell’estrazione, di colore blu, lo usi per valutare
il pH di una soluzione incognita.
• Pensiero critico – Problem solving – Identifica le 3
soluzioni di acido cloridrico, di carbonato di sodio
e acqua. Puoi usare il colorante del cavolo rosso.
• Pensiero critico – Classificazione – Le 4 pipette
contengono soluzioni acide e basiche. Classifica le
soluzioni usando il colorante del cavolo rosso.
Marco Falasca: un altro esempio di
logica chimica
In quale soluzione ci sono meno spazi vuoti fra
le particelle?
Colore
Rosso
Arancio
Oro
I materiali dei Fuochi artificiali
Sali di stronzio e di litio
carbonato di litio, Li2CO3 = rosso
carbonato di stronzio, SrCO3 = rosso brillante
Sali di calcio
cloruro di calcio, CaCl2
solfato di calcio, CaSO4·xH2O, in cui x = 0,2,3,5
Incandescenza di limatura di ferro con polvere di carbone
Giallo
Composti del sodio
nitrato di sodio, NaNO3 ; criolite, Na3AlF6
Bianco
elettrico
Polveri di magnesio o alluminio
Verde
Composti del bario
cloruro di bario, BaCl+ = verde brillante
Composti del rame
acetoarsenito di Cu (Verde Parigi), Cu3As2O3Cu(C2H3O2)2 = blu
cloruro di rame (I), CuCl = blu turchese
Blu
Porpora Miscugli di composti di stronzio (rosso) e rame (blu)
Polveri di alluminio, titanio o magnesio
Argento
1. Si riscalda la bottiglia con 2 – 3 mL d’acqua, sino alla fuoriuscita
della prima nebbiolina di vapore, si tappa, si lascia raffreddare.
2. Si pone la bottiglia sulla bilancia e si azzera.
3. Si lascia entrare l’aria nella bottiglia e si legge sulla bilancia la
massa in grammi del Litro d’aria ossia la sua densità.
Densità aria (g/L)/Densità idrogeno H2 (0,084 g/L) =
= ½ Peso molecolare medio dell’aria
Scheda
TITOLO INVESTIGAZIONE
Investigazione
Domanda iniziale
Classe e tempo
impiegato per
investigare
Prerequisiti teorici e
sperimentali
Materiali
Descrizione della
Procedura
Dati sperimentali
Discussione e
Valutazione dei
risultati
Estensione
dell’esperienza
La massa si conserva ?
• Materiale
• Carta da filtro, bilancia digitale, acqua, contagocce
• Domande
• “Quando la carta assorbente è asciutta, misura e registra la nuova massa.
• Dove è andata a finire l’acqua? Dopo discussione, descrivi sul quaderno il tuo
pensiero.
• L’acqua si è trasformata in un gas invisibile?
• Se il sistema è chiuso la trasformazione subisce cambiamenti di massa?
• Se la massa non cambia, come lo possiamo spiegare?
• Come chiami questo processo? Cosa avviene asciugando i panni al sole?
• Puoi dire che l’acqua sparisce e si trasforma in un gas invisibile, formato da
particelle microscopiche, che non riesci a vedere?
• Qual è la massa di una camicia umida in kg e in g?
• Qual è la massa della camicia asciutta, sempre in kg e in g?
• In cucina sta bollendo l’acqua sul fornello. Sotto quale forma l’acqua
si trasferisce dalla pentola e fa appannare il vetro della finestra?
• Il vapore che si trasferisce è visibile o invisibile?’’
Ci sono spazi vuoti fra le
molecole dell’aria ?
• Materiale
• Siringa con manometro, bilancia digitale, elastico
• Domande
• Discuti col gruppo e poi disegna la struttura microscopica del gas.
• Ripeti l’esperimento riempiendo la siringa d’acqua. Riesci a
comprimere l’acqua?
• In che cosa sono diversi e quali sono le somiglianze fra il gas e il
liquido?
• C’è maggiore spazio vuoto fra le molecole del gas o le molecole
dell’acqua?
• L’acqua liquida si può trasformare in vapore?
• Se riempi la siringa col vapor d’acqua riesci a comprimerlo
come hai fatto con l’aria ?
Ci sono degli spazi vuoti fra le
molecole dell’acqua ?
• Materiali
• Matraccio da 250 mL con tappo, imbuto a gambo lungo,
contagocce, alcol denaturato, bilancia digitale
• Domande
• Ci sono spazi vuoti fra le molecole dell’acqua ?
• C’è più spazio vuoto fra le molecole dell’acqua o fra le molecole
dell’alcol ?
• Come posso verificare se sono più vicine le molecole dell’alcol
oppure le molecole dell’acqua ?
• Il modello del cubo unitario.
Ci sono spazi vuoti fra gli atomi
dei metalli ?
• Materiali
• Barrette di rame e di zinco, bilancia digitale, cilindro
graduato, acqua, righello, Tavola Periodica, cubo con palline.
• Domande
• Qual è il più denso metallo identificato?
• Qual è il meno denso?
• Confronta la massa atomica dei metalli identificati, che leggi sulla
Tavola Periodica, con le rispettive densità.
• Il metallo con massa atomica più grande ha pure una densità più
elevata?
• Le eventuali anomalie riscontrate come possono essere spiegate?
• C’è maggiore spazio vuoto fra gli atomi di zinco o fra gli atomi di rame?
Perché il ghiaccio galleggia in
acqua e affonda in alcol etilico ?
• Materiale
• 2 becher, acqua, alcol, cubetti di ghiaccio
• Domande
•
•
•
•
•
Le molecole d’acqua sono più pesanti delle molecole del ghiaccio ?
Perché le particelle di ghiaccio galleggiano sull’acqua ?
Perché il ghiaccio affonda nell’alcol ?
Sono più pesanti le molecole dell’acqua o le molecole dell’alcol ?
Come spieghi le densità diverse di alcol e acqua ? Discuti nel gruppo
e arriva a una soluzione del quesito condivisa pure dal docente.
Modello particellare e
trasformazioni fisiche
• Materiali
• Guanto da forno, 2 beute da 200 mL, bilancia digitale,
palloncini di gomma
• Domande
• Appena il vapore esce dalla beuta siamo sicuri che l’aria non sia più
presente ?
• Il vapore acqueo può essere compresso come l’aria della siringa ?
• Lo spazio vuoto fra le molecole d’acqua è maggiore allo stato gassoso
o allo stato liquido ?
• Come possiamo dimostrare che le molecole d’acqua sono
separate da spazio vuoto ?
•
Il modello particellare
• Materiale
Bicchiere alto, lenticchie piccole,
fagioli borlotti grandi.
• Stratificare nel bicchiere prima le lenticchie
piccole.
• Stratificare poi i fagioli borlotti.
• Quale altezza raggiunge il miscuglio dopo
agitazione del bicchiere?
Singapore 1
Maggio 2008
Magritte – La memoria
La scuola del nuovo millennio
secondo Norberto Bottani
• Eccellenza ed equità non sono incompatibili.
• Ci sono sistemi scolastici che riescono molto bene a
conseguire medie elevate con tutti gli studenti, a ridurre il
divario tra studenti forti e deboli e a elevare le
competenze degli studenti deboli, senza penalizzare
gli studenti forti.
La scuola del nuovo millennio
secondo Norberto Bottani
• La seconda principale novità del decennio è l'obbligo, imposto alle
scuole e agli insegnanti, di rendere conto dei risultati conseguiti
nella scuola ossia ‘’l’accountability della scuola’’.
• In generale, "l'accountability" è combinata con la valutazione,
ossia con la somministrazione di prove con quesiti concettuali.
• Questa cultura del senso di responsabilità collettiva, della
presentazione dei risultati, degli studenti iscritti nelle scuole, mette
fine ai tentativi di autovalutazione.
• Il mio messaggio conclusivo è un forte richiamo alla nostra
responsabilità come genitori e come insegnanti:
• abbiamo il dovere di attrezzarci per conoscere quello che sta
avvenendo nell'universo giovanile e intorno a loro. Se non
comprendiamo i ragazzi e il loro mondo, non riusciremo
in alcun modo ad educarli.
Giuseppe Peano (1858 – 1932)
• La differenza fra noi e gli allievi, affidati alle
nostre cure, sta solo in ciò, che noi abbiamo
percorso un più lungo tratto della parabola della
vita. Se gli allievi non capiscono, il torto è
dell'insegnante che non sa spiegare. Né vale
addossare la responsabilità alle scuole inferiori.
Dobbiamo prendere gli allievi come sono, e
richiamare ciò che essi hanno dimenticato, o
studiato sotto altra nomenclatura. Se l'insegnante
tormenta i suoi alunni e, invece di accattivarsi il
loro amore, eccita odio contro sé e la scienza che
insegna, non solo il suo insegnamento sarà negativo,
ma il dover convivere con tanti piccoli nemici
sarà per lui un continuo tormento.
Altri quesiti concettuali
1. Sono formati di materia ? Indica con una X tutti gli oggetti che sono formati da
materiali: -----roccia
------sale
-----luce
----- vapore
-----calore
------stelle ------ossigeno ------elettricità ----freddo -----amore -------democrazia ----polvere
2. Due amici stanno discutendo sulla natura della gravità. Marco sostiene: ‘’la
gravità ha bisogno di un’atmosfera e senza aria non c’è gravità’’. Maria,
invece, ritiene che: ‘’la gravità non ha bisogno di aria. Senza l’atmosfera c’è
sempre la gravità’’. Con chi sei d’accordo ? Spiega dettagliatamente il tuo
pensiero in almeno cinque righe.
3. In inverno la tua camera ha una temperatura di 15 °C, quale sarà la
temperatura dei seguenti oggetti della tua camera ? Gli oggetti sono: una sedia
di legno, il pavimento, il tappetino vicino al letto, lo specchio di vetro. Secondo
te quali oggetti hanno la stessa temperatura ?
4. Roberto ha una piastra di un determinato materiale, che galleggia sull’acqua.
Roberto prende la piastra e vi crea 5 buchi, con un trapano. Poi, rimette la
piastra bucata sull’acqua. Cosa pensi che accadrà ? A. la piastra bucata
affonda; B. la piastra bucata galleggia a pelo d’acqua; C. la piastra
bucata galleggia alla stessa maniera della piastra senza buchi;
D. la piastra bucata va a fondo e poi ritorna in superficie, in
continuazione. Spiega le ragioni della tua risposta.
Altri quesiti concettuali
5. Teresa versa un cucchiaio di zucchero in un bicchiere d’acqua calda. Agita
l’acqua col cucchiaio, per sciogliere lo zucchero. Segna con una X le
affermazioni corrette. A……..lo zucchero fonde; B…….lo zucchero perde
massa; C…….lo zucchero si trasforma nelle molecole d’acqua; D……..lo
zucchero forma un miscuglio con l’acqua;
E ……..lo zucchero può essere
separato dall’acqua;
F…….lo zucchero scompare e non esiste più;
G………le molecole di zucchero si sparpagliano fra le molecole d’acqua;
H……lo zucchero libera gli atomi di cui è costituito in acqua;
I……lo
zucchero si combina con l’acqua per formare una nuova sostanza.
6. Michele misura una barretta di ferro e la pone al sole. Dopo il riscaldamento la
barretta è leggermente più lunga. Quale affermazione, riguardante gli atomi
di ferro, dopo il riscaldamento, è corretta ?
A. Il numero di atomi
cresce.
B. La dimensione degli atomi cresce. C. Lo spazio fra gli atomi
cresce.
D. L’aria che separa gli atomi di ferro si espande.
E. Alcuni
atomi fondono e si sparpagliano nella barretta.
F. Il calore causa un flusso
di atomi nella barretta.
•
Altri quesiti concettuali
7. Boris e i suoi compagni di classe stanno osservando i piccoli cristalli di sale con
•
•
•
•
•
•
•
una lente di ingrandimento. Essi immaginano che, con uno strumento di
ingrandimento più potente, potrebbero vedere gli atomi. I loro pareri sono
elencati. Con quale allievo siete d’accordo e perché?
Boris ‘’Gli atomi sono impacchettati, l’uno vicino all’altro. Essi ci appaiono
come un materiale solido senza spazi vuoti fra gli atomi’’.
Maria ‘’Io penso che gli atomi, sistemati ordinatamente, dovrebbero vibrare
negli spazi vuoti che li separano. Negli spazi vuoti non c’è aria’’.
Nicola ‘’Secondo me gli atomi, sistemati ordinatamente, non si muovono e
sono separati da spazi vuoti’’.
Carlo ‘’Io penso che gli atomi, sistemati ordinatamente, dovrebbero vibrare
negli spazi vuoti che li separano. Negli spazi vuoti c’è aria’’.
Vera ‘’Secondo me dovremmo vedere gli atomi a forma di piccoli cubi.
Ciascun cubo piccolo, unito agli altri cubi, dovrebbe formare un cubo grande di
sale’’.
Ciro ‘’Io penso che dovremmo vedere degli atomi vibranti connessi da piccole
linee. Le linee, che connettono gli atomi, danno al sale la caratteristica forma
cubica’’.
Rita ‘’Io ritengo che dovremmo vedere gli atomi che si muovono
da una parte all’altra. Il loro movimento avviene all’interno della
forma cristallina’’.
Altri quesiti concettuali
• 8. Marta pone un termometro in acqua calda e gli altri allievi guardano cosa
accade al termometro, il cui liquido rosso sale rapidamente nel capillare di
vetro. I pareri degli allievi sono elencati sotto. Con quale allievo siete d’accordo
e perché?
• Enzo ‘’L’acqua calda spinge il liquido rosso in alto’’.
• Paolo ‘’La massa del liquido rosso aumenta’’.
• Marisa ‘’Il calore nel termometro aumenta’’.
• Tania ‘’L’aria nel termometro spinge in alto il liquido rosso’’.
• Carlo ‘’Le molecole del liquido rosso sono più lontane’’.
• Vera ‘’Cresce il numero di molecole nel liquido rosso’’.
• Maria ‘’Le molecole del liquido rosso sono diventate più grandi’’.
• 9. Michele ha un palloncino sgonfio. Lo riempie con il gas elio e il palloncino
gonfio si innalza nel cielo. Perché ? A. Il Pallone che galleggia nell’aria ha più
massa. B. Il Pallone che galleggia nell’aria ha meno massa. C. La massa
del pallone sgonfio e del pallone che galleggia nell’aria è la stessa. Fornisci una
spiegazione della tua risposta in tre righe.
Altri quesiti concettuali
 10. Moira ha riempito un pallone con aria a 30 °C. Pone il Pallone
chiuso nel frigo a 5 °C ed osserva che, dopo mezz’ora, il Pallone
ha un volume più piccolo di quello a 30 °C. Perché? A. La massa
del pallone caldo è minore del pallone freddo. B. La massa del
pallone caldo è maggiore della massa del pallone freddo.
C. La
massa del pallone caldo è la stessa di quella del pallone freddo.
Spiega il fenomeno e giustifica la tua risposta in almeno tre righe.