CONTESTO/LIVELLO DI SCOLARITA’

L’unità didattica si può collocare:

in un triennio di un Istituto Tecnico Industriale per periti chimici, nell’ambito della disciplina “Tecnologie chimiche e processi”,  per esempio in una classe IV.

in un triennio di un Istituto Professionale per Tecnico Chimico e Biologico , per esempio in una classe V.

FINALITA’ DELL’INSEGNAMENTO

Lo studio della chimica industriale necessita la conoscenza sintetica di elementi scientifici con elementi di natura più propriamente tecnica ed economica e viene affrontata in “Tecnologie chimiche”disciplina del triennio del corso di studi da perito chimico ed anche degli istituti professionali per tecnico chimico e biologico.

La finalità dell’insegnamento è lo studio dei processi industriali, favorendo sia gli aspetti teorici sia quelli pratici, soffermandosi sui problemi caratteristici dell’ industria chimica, sulle norme vigenti sull’ impatto ambientale e sugli aspetti economici.

I processi industriali sono raggruppati in funzione delle reazioni fondamentali sulle quali si basano:

ossidazione, riduzione, polimerizzazione, carbonilazione, idrogenazione,idratazione, alchilazione, nitrazione, solfonazione, alogenazione, industria petrolifera e petrolchimica, industria dell’ azoto e la qualità delle acque con processi per il loro trattamento.

In questa unità didattica è importante favorire:

l’ interazione tra i processi chimici e la termodinamica e la cinetica;

collegare la teoria e la pratica dei vari processi industriali;

giustificare la scelta di certe tecniche industriali connesse al risparmio e ad un minor inquinamento;

sensibilizzare gli studenti nei confronti di grandi problemi connessi all’ industria, all’ ambiente e alle norme per la sicurezza.

OBIETTIVI TRASVERSALI

  utilizzare una terminologia appropriata all’ argomento affrontato;

lavorare in gruppo, ma nello stesso tempo dimostrare di essere autonomi;

rispettare gli altri;

rispettare il regolamento scolastico ed eventuali regole fissate dall’ insegnante;

aiutare compagni in difficoltà mediante il tutoraggio;

OBIETTIVI GENERALI

Saper collegare gli argomenti affrontati con le altre discipline;

Individuare i processi chimici, fisici e biologici nei vari processi industriali;

Cercare di individuare il metodo più economico e meno inquinante in un processo industriale.

OBIETTIVI SPECIFICI

Descrivere le caratteristiche delle acque in base alla loro provenienza.

Descrivere i requisiti che devono possedere le acque destinate al consumo umano ed alle principali applicazioni  nell’ industria.

  Definire la durezza, classificare i metodi di addolcimento ed individuare lo specifico campo di applicazione

  Distinguere le varie tipologie merceologiche di acque minerali dalla lettura dell’etichetta.

  Descrivere il meccanismo di azione dei coagulanti e dei polielettroliti organici.

  Descrivere i principi in base ai quali agiscono le resine scambiatrici e gli impianti di osmosi inversa

  Confrontare i campi di applicabilità delle varie tecniche di eliminazione dei solidi disciolti.

  Scegliere e motivare il ciclo di trattamenti per ottenere acque di requisiti opportuni a partire da determinate caratteristiche (potabilità, acque per caldaia ).

OBIETTIVI MINIMI

Conoscere in modo sintetico le principali tecniche di trattamento delle acque sia per uso civile, sia per uso industriale;

Saper individuare i trattamenti più adeguati e più economici.

DESCRITTORI DELLE COMPETENZE

Alla fine del modulo l’allievo:

deve saper  descrivere un impianto chimico;

deve saper descrivere le principali reazioni inorganiche prese in considerazione;

deve saper indicare il metodo di depurazione più appropriato.

PREREQUISITI

Equilibri di dissociazione;

prodotti di solubilità;

calcoli stechiometrici;

leggi sui gas;

conoscenza della simbologia Unichim per descrivere i vari impianti;

TEMPO PREVISTO PER LO SVOLGIMENTO DEL MODULO:

Prevedo  per lo svolgimento dell’ intero modulo, dalla verifica dei prerequisiti, alla verifica sommativa almeno 15 ore di lezione così ripartite:

1 ora per valutare i prerequisiti mediante una prova semistrutturata con votazione che non verrà considerata ai fini della media;

9 ore di lezione frontale dialogata e partecipata, favorendo la peer education;

2 ore di verifica formativa con domande rivolte alla classe alla conclusione della spiegazione;

2 ore di verifica sommativa che consisterà in una prova semistrutturata scritta con domande chiuse ed aperte ma con un numero limitato di righe da rispondere; ad ogni esercizio verrà assegnato un punteggio che verrà comunicato agli allievi all’ inizio della verifica, per responsabilizzarli nella preparazione;

1 ora di  attività di recupero utilizzando la correzione della verifica come ripasso generale ed utilizzando degli schemi per fissare ulteriormente i concetti.

A queste potrebbero essere aggiunte, se necessarie, altre 2 ore per il recupero, oppure, in alternativa 2 ore per l’approfondimento.

METODOLOGIA

Le lezioni verranno attuate con una didattica di tipo frontale dialogata, per sollecitare continuamente l’ interesse degli allievi, altrimenti c’è il rischio che si distraggono e non riescono a collegare i vari argomenti trattati.

Per alcuni argomenti particolarmente complessi, potrà essere utile la peer education, in quanto gli alunni sono in grado di spiegare usando una terminologia più semplice.

Per eventuali approfondimenti potrà essere utile una ricerca su internet, o su riviste specializzate, soffermandosi maggiormente sui problemi ambientali.

ESPERIENZE OPERATIVE

In laboratorio potranno venir effettuate analisi sulle acque, per determinare i parametri essenziali per la potabilizzazione.

Usare l’assorbimento atomico per individuare i cationi presenti, usare i metodi ufficiali per la determinazione degli anioni presenti, determinare il residuo fisso, la quantità di ossigeno disciolto, il pH e la conducibilità.

Fare delle visite guidate agli impianti di potabilizzazione; insegnare come avvengono i prelievi dei vari campioni.

VERIFICA:

Formativa in itinere: ritengo importante delle verifiche orali al termine di ogni lezione, per capire se l’argomento è stato assimilato e se ci sono eventuali carenze in certi punti.

Ovviamente gli alunni sono chiamati a caso e non vengono valutati, se si trovano in difficoltà si richiede l’intervento dei compagni per aiutarli a comprendere l’ argomento trattato.

Sono molto importanti sia gli schemi alla lavagna, sia i disegni degli impianti, per permettere a tutti di effettuare un ripasso e di fare continuamente il punto della situazione, per renderli partecipi su dove vogliamo condurli.

Sommativa:  alla conclusione del modulo per verificare le conoscenze degli allievi, verrà effettuata una prova semistrutturata costituita da: domande chiuse ( esempio vero o falso e giustificare le domande false in modo che siano vere); domande aperte (devono rispondere in poche righe) per verificare la capacità di interpretazione, di sintesi e di terminologia appropriata.

Ogni domanda avrà un punteggio che verrà esplicitato al momento della verifica, cercando di far raggiungere facilmente gli obiettivi minimi.