SCIENZA DELLA MATERIA
La scienza studia i fenomeni che avvengono in
natura. E’ l’insieme di conoscenze ordinate e
coerenti organizzate logicamente a partire da
principi unicamente fissati e ottenuti con
metodologie diverse.
SCIENZA  SCOPERTE (portare a
conoscenza sé e gli altri di fenomeni esistenti
in natura)
TECNICA  INVENZIONI (inventare
significa ideare oggetti o strumenti non
esistenti in natura)
LA SCIENZA USA UN
LINGUAGGIO SCIENTIFICO MATEMATICO
Scientifico perché bisogna usare
termini specifici.
Matematico perché la matematica fa
parte di tutte le discipline
scientifiche.
Le scienze sperimentali sono così
dette perché si basano sul metodo
induttivo – sperimentale introdotto
da G. Galilei nel 1600.
METODO INDUTTIVO –
SPERIMENTALE
Osservazione di un fenomeno
Raccolta dati bibliografici
Formulazione di un ipotesi
Verifica sperimentale
Elaborazione dati
Esempio: Legge di
Newton
F = G m*m1
d2
Formulazione di una teoria o legge
SCIENZE SPERIMENTALI
ASTRONOMIA
studia i corpi
celesti
GEOLOGIA studia MINERALOGIA
le rocce
studia i minerali
METEOROLOGIA
studia il clima
VULCANOLOGIA
studia i vulcani
SISMOLOGIA
studia i terremoti
BIOLOGIA studia MICROBIOLOGIA
i viventi
studia i
microrganismi
CITOLOGIA studia
le cellule
ISTOLOGIA
studia i tessuti
GENETICA studia
la trasmissione
dei caratteri
ereditari
ANATOMIA studia
il corpo umano
FISIOLOGIA
studia il
funzionamento
degli organi
ZOOLOGIA studia BOTANICA studia i
gli invertebrati
vegetali
SCIENZA DELLA MATERIA
STUDIA LA MATERIA
Vivente (i viventi
svolgono
funzioni vitali e
sono formati da
cellule)
Non vivente ( i
non viventi non
svolgono
funzioni vitali e
sono formati da
atomi)
L’Atomo è l’unità di base di entrambi
L’Atomo
• E’ una particella
invisibile ed è formata
da un NUCLEO centrale
che contiene 2 tipi di
particelle: i protoni con
carica positiva ed i
neutroni privi di carica.
Intorno al nucleo ci sono
orbite sulle quali ruotano
gli elettroni, particelle
con carica negativa. E’
importante sottolineare
che tra nucleo ed
elettroni c’è molto
spazio vuoto per cui la
materia è formata
essenzialmente da
spazio vuoto.
L’ATOMO
L’atomo, per quanto riguarda le cariche
elettriche globali, generalmente è neutro in
quanto ha uno stesso numero di protoni ed
elettroni.
Ogni atomo possiede un suo peso detto peso
atomico ed è dovuto alla somma dei protoni e
dei neutroni ( nucleo ) in quanto gli elettroni,
pesando circa 1836 volte meno rispetto ad
essi, non entrano in gioco nel determinarne il
peso. L’atomo più leggero è H (idrogeno) in
quanto possiede 1 protone 1 neutrone 1
elettrone
PARTICELLE CARICHE ( IONI )
Al contrario degli atomi, gli ioni sono particelle
cariche e derivano da atomi che hanno perso elettroni
(CATIONI con carica + ) e atomi che hanno acquistato
elettroni ( ANIONI con carica - ).
IONI
CATIONI con
carica positiva se
provengono da
atomi che hanno
perso elettroni
ANIONI con carica
negativa se
provengono da atomi
che hanno acquistato
elettroni
LA MATERIA
E’ tutto ciò che ci circonda, occupa uno spazio e
possiede una massa. Si manifesta ai nostri sensi
assumendo forme diverse in quanto costituisce i
corpi.
La materia viene studiata da un punto di vista fisico e
chimico.
Trasformazioni fisiche
Trasformazioni chimiche
Sono reversibili in
quanto non cambiano
la natura della materia
come ad es. i passaggi
di stato
Sono irreversibili in quanto
cambiano la natura della
materia . Esempio:
Fe + O2  FeO
ENERGIA si associa ad entrambe ed è la capacità di un
sistema a compiere un lavoro.
OSSERVAZIONI – EVENTI FENOMENI
• In Natura esistono un’infinità di eventi da osservare,
ma affinché possano essere considerati dei
fenomeni che abbiano valore scientifico è
necessario che tutti li vedano nello stesso modo: la
Scienza, quindi, interpreta i fenomeni sempre in
modo oggettivo, ossia valido per tutti, mentre non
tiene in considerazione i fenomeni soggettivi ossia
non validi per tutti.
• Nella storia della Scienza vi sono anche numerosi
casi di scoperte dovute al caso come il fenomeno
della radioattività o la scoperta della Penicillina da
parte dello scienziato Fleming (nel 1924 ).
IL FENOMENO
• Nel linguaggio comune per fenomeno
s’intende qualcosa che sta al di fuori di
ogni immaginazione, un fatto incredibile o
raro. Non è così da un punto di vista
scientifico.
• Fenomeno deriva da una parola greca e
significa “ ciò che appare ” ossia tutto ciò
che avviene in Natura. E’ un avvenimento
che può accadere spontaneamente o
artificialmente, può suscitare il nostro
interesse o la nostra curiosità, ma può
anche non avere niente di straordinario.
• Esempi di fenomeni: un oggetto che cade,
la neve, la pioggia, un fulmine……
EVENTO
• E’ un sinonimo di fenomeno cioè è un
fenomeno che avviene in un dato luogo ed
in un preciso istante.
• Può essere
RIPRODUCIBILE
Una
candela che
brucia
NON
RIPRODUCIBILE
PREVEDIBILE
NON
PREVEDIBILE
Un
fulmine, la
pioggia
Se lascio andare un oggetto, cadrà a
terra
Non si può prevedere come e
quando ci sarà un fulmine
MODELLI E TEORIE
Quando lo scienziato non è in grado di
interpretare ciò che osserva costruisce MODELLI
ossia interpretazioni ideali di una certa realtà.
MODELLI
REALTA’
MICROSCOPICA:
l’atomo
REALTA’
MACROSCOPICA: le
galassie
Per entrambi lo scienziato ha fatto ricorso a modelli che gli
hanno consentito di visualizzare e rappresentare mentalmente
realtà inaccessibili alla sua mente. Con le TEORIE invece, lo
scienziato tenta di razionalizzare i fenomeni osservati per
tentare di classificarli, interpretarli e spiegarli per arrivare alla
formulazione di leggi generali.