UNITÀ 4 - Molecole e atomi

FLIPPED Classroom

Guarda su YouTube il video Come in Alto così in Basso, dal Macro al Micro, dall’infinitamente grande all’infinitamente piccolo. Concentra la tua attenzione sulle unità di misura inferiori al mm. Quale oggetto pensi di poter osservare direttamente con l’uso dei microscopi? Sai ora fare un’ipotesi su perché si parla di “teoria” atomica della materia?

Compito di realtà

Costruiamo le molecole

Costruisci (con pongo, creta, palline di polistirolo, cannucce, stuzzicadenti…) alcune molecole di sostanze a tua scelta (acqua, ossigeno, anidride carbonica…). Cerca su internet la loro struttura e geometria: gli atomi hanno dimensioni diverse, la lunghezza dei legami e gli angoli tra essi sono diversi. Attento a rispettare le proporzioni.

1 Le trasformazioni della materia

Nella materia avvengono continuamente dei cambiamenti, delle trasformazioni che nel linguaggio scientifico prendono il nome di fenomeni.

Quali tipi di fenomeni si possono osservare?

Un oggetto di ferro lasciato per un po’ di tempo all’aria e all’umidità, assume un colore rossiccio: combinandosi con l’ossigeno e con l’acqua, il ferro si trasforma in una nuova sostanza che comunemente si chiama ruggine ( 1 ). Un pezzo di legna che brucia si trasforma in breve in cenere e fumo: le molecole della sostanza legno si combinano con l’ossigeno dell’aria e generano materiali diversi ( 2 ). Nelle foglie, grazie alla fotosintesi clorofilliana, acqua e anidride carbonica si trasformano in zucchero glucosio e ossigeno ( 3 ). Una mela lasciata all’aria, cambia il suo colore perché in superficie si forma una nuova sostanza generata dalla combinazione con l’ossigeno ( 4 ).

Nei fenomeni osservati le sostanze subiscono dei cambiamenti che portano a sostanze diverse da quelle iniziali; la materia si trasforma profondamente e diventa “qualcos’altro”. I fenomeni in cui si ha trasformazione di materia sono detti fenomeni chimici. Si tratta di fenomeni irreversibili, una volta avvenuti non è più possibile “tornare indietro” alle sostanze di partenza, se non attraverso altre trasformazioni chimiche.

Il ghiaccio si trasforma in acqua se gli si fornisce calore; poiché il ghiaccio è acqua allo stato solido, durante la fusione non c’è un cambiamento di materia ma solo di stato fisico ( 5 ). Quando un bicchiere di vetro cade dal tavolo, cambia la sua posizione, si può rompere andando in pezzi che però saranno sempre dello stesso vetro ( 6 ) Un pezzo di plastilina può trasformarsi in una barchetta, cambiando la sua forma, ma non la sostanza ( 7 ) Una molla si allunga se la tiri, se la lasci andare riacquista la forma iniziale ( 8 ).

I fenomeni in cui avvengono soltanto cambiamenti di stato, di posizione e di forma, ma le sostanze non cambiano, cioè non si ha trasformazione della materia, sono detti fenomeni fisici. Moltissimi fenomeni fisici sono reversibili, possono cioè “tornare indietro”.

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