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CALVINO • POLETTI • TORRI

Fabio CALVINO Rita POLETTI Marinella TORRI

BUONE NOTIZIE PER IL FUTURO

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1 Il piacere di apprendere

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EDIZIONE IN TRE VOLUMI ANNUALI Fabio CALVINO Rita POLETTI Marinella TORRI

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ECO 2

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ECO 3

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TERRA

BUONE NOTIZIE PER IL FUTURO CORPO UMANO

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COMPETENZE IN AZIONE

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AGENDA 2030 Realtà aumentata

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CALVINO • POLETTI • TORRI

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SKILL BOOK COMPETENZE IN AZIONE

COMPETENZE IN AZIONE

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LAB STEM LAB STEAM LAB TINKERING SCIENZE & MAT PROVE DI COMPETENZA COMPITI DI REALTÀ DEBATE CODING PERCORSI PLURIDISCIPLINARI

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TEMA

1 CORPO UMANO Conoscere il nostro corpo per mantenerci in salute Prenderci cura della salute è un impegno che dobbiamo assumere fin da quando siamo giovani. Il fatto di sentirci forti e vitali, come generalmente avviene nella prima fase della vita, non può prescindere dalla conoscenza della struttura del nostro organismo, delle caratteristiche e delle funzioni dei diversi apparati e sistemi e degli organi che li formano, e di come dobbiamo comportarci per conservarli efficienti col passare degli anni.

Ugualmente importante è conoscere quali sono i rischi che corre il corpo quando si ammala e quali sono le principali malattie che sono oggetto di studio della medicina e di tutte le diverse specializzazioni in cui si suddivide. Se, per esempio, ci fratturiamo un osso praticando uno sport, dobbiamo rivolgerci a uno specialista in ortopedia, mentre se abbiamo qualche problema alla pelle, come può accadere durante l’adolescenza, dobbiamo farci visitare da uno specialista in dermatologia.

Esiste però un modo per conservare la nostra salute che possiamo realizzare ogni giorno: un’alimentazione sana ed equilibrata, secondo quanto ci suggerisce la scienza dell’alimentazione, è la migliore prevenzione delle malattie, in particolare di quelle che possono colpire gli organi dell’apparato digerente, oggetto di studio della gastroenterologia.

Parole per capire Medicina • È la scienza che studia le malattie del corpo umano, oltre che curare i pazienti e alleviare le loro sofferenze.

Ortopedia • È il settore della medicina che si occupa dei problemi del sistema muscolo-scheletrico: infezioni, traumi, fratture, problemi alle articolazioni e altre patologie che possono colpire ossa e muscoli.

Dermatologia • È il settore della medicina che si occupa del benessere della pelle e degli annessi cutanei (capelli, unghie e mucose) e delle patologie che li possono colpire.

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Scienza dell’alimentazione • È lo studio degli aspetti medici della nutrizione. Il dietologo, lo specialista in questo campo, si occupa di prescrivere diete, sia a persone sane sia soggette a patologie, e di diagnosticare le malattie derivate da disfunzioni dell’alimentazione.

Gastroenterologia • È il settore della medicina che si occupa delle malattie che possono colpire gli organi dell’apparato digerente.

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LE PROFESSIONI del tuo

futuro! futuro

ALIDA CARRÀ, infermiera Vive a Londra dal 2015 dove lavora come infermiera di terapia intensiva al Saint George’s Hospital. Dopo aver frequentato il liceo scientifico con indirizzo biologico, scopre la sua passione per la biologia e la biochimica e il desiderio di creare relazioni con le persone.

Da qui la scelta di iscriversi alla facoltà di Scienze infermieristiche e completare la sua formazione con un master di tre anni in terapia intensiva. Oggi oltre al suo impegno principale come infermiera, è tutor di giovani infermieri che stanno PARLA LA perfezionando il loro SCIENZIATA percorso di studi.

UNITÀ 1

MATTEO MAURI, medico e chirurgo

IL SISTEMA CORPO UMANO

Dopo aver conseguito la laurea in Medicina e Chirurgia, Matteo ha lasciato l’Italia per la Svizzera dove lavora e continua a studiare.

Appassionato di scienza, si è avvicinato al mondo della ricerca e ha ottenuto un dottorato di ricerca in immuno-oncologia.

Successivamente Matteo ha iniziato la sua carriera clinica specializzandosi in Medicina interna, base di partenza per la sua seconda specializzazione in Oncologia medica, che sta attualmente completando. Il suo intento è riuscire a creare un filo diretto tra la ricerca e la clinica medica per offrire ai pazienti nuove cure più efficaci e nel minor tempo possibile.

UNITÀ 2

MICHELA LUPO, informatore medico-scientifico

L’ALIMENTAZIONE UNITÀ 3

L’APPARATO DIGERENTE

Laureata in Biologia biomolecolare, dopo due anni di insegnamento nella scuola superiore, ha iniziato a lavorare in un’azienda farmaceutica come informatore medico scientifico. La sua attività consiste nel fornire informazioni dettagliate sui farmaci dagli effetti, ai possibili effetti collaterali; organizzare sessioni di formazione per migliorare la comprensione dei prodotti farmaceutici e delle terapie disponibili, partecipare a conferenze mediche ed eventi scientifici per presentare le ultime scoperte in campo farmaceutico. Nella stessa azienda ha ricoperto il ruolo di Scientific Monitor, occupandosi della ricerca approfondita di studi clinici, analizzando dati relativi all’efficacia e alla sicurezza di farmaci e terapie.

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UNITÀ 2

L’ALIMENTAZIONE L’ALIMENTAZIONE LEZIONE 1

LA NUTRIZIONE

LEZIONE 2

I NUTRIENTI ENERGETICI

LEZIONE 3

I NUTRIENTI PLASTICI

LEZIONE 4

I NUTRIENTI BIOREGOLATORI

CITTADINANZA ATTIVA

ECO LEZIONE 5

I DISTURBI ALIMENTARI L’ALIMENTAZIONE SOSTENIBILE

LEZIONI in ANTEPRIMA

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CORPO UMANO CEREALI ANTICHI E NUOVE FOGLIE DA INSALATA Delle 30000 specie di piante potenzialmente commestibili, ne coltiviamo appena 200. In termini di agrobiodiversità, il dato è preoccupante: in molte aree del pianeta le condizioni climatiche impediscono la coltivazione di questi vegetali e questo costringe i paesi a indebitarsi per importare derrate alimentari per le esigenze della popolazione. Negli ultimi anni è stata potenziata la ricerca in ambito agroalimentare per individuare nuove piante commestibili in grado di sopportare condizioni estreme di aridità e di temperature elevate e favorire lo sviluppo di produzioni agricole che possano sfamare le popolazioni locali. Un esempio è il fonio, un antichissimo cereale coltivato da millenni nelle zone rurali del Senegal che si sta facendo conoscere anche in Europa: è un cereale senza glutine, quindi adatto a chi è affetto da celiachia, contiene quattro volte le proteine e quasi il doppio del ferro del riso integrale e ha un basso indice glicemico che lo rende adatto alla dieta dei diabetici. Anche il cactus Opuntia ficus-indica, più noto come fico d’india, potrebbe presto arrivare sulle nostre tavole sotto forma di nopal: si tratta delle pale della pianta che, opportunamente ripulite delle spine, potremo cuocere alla griglia o aggiungere alle nostre insalate.

BUONE NOTIZIE per il

futuro! futuro

Parole per capire Agrobiodiversità • Indica tutte le specie vegetali, animali e di microrganismi che, a partire da circa 10 000 anni fa, sono state selezionate da generazioni di agricoltori e allevatori.

Celiachia • È un’intolleranza permanente al glutine, un complesso di proteine che si forma quando si impasta, con l’aggiunta di acqua, la farina di cereali come frumento, orzo, avena e farro.

Indice glicemico • Esprime la capacità dei carboidrati contenuti negli alimenti di innalzare la glicemia, cioè la concentrazione di zucchero nel sangue.

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LEZIONE 3

GLI UCCELLI FLIPPED CLASSROOM Guarda il video e scrivi le risposte sul quaderno.

Dai dinosauri agli uccelli

1. Quale straordinario fossile è stato ritrovato nel 1861 nei pressi di Solnhofen, in Germania?

2. Archaeopteryx era in grado di volare attivamente? Da che cosa lo si può dedurre?

3. Quale processo ha favorito la comparsa degli uccelli?

4. Perché gli scienziati ritengono che i dinosauri discendano dagli uccelli?

ORA FERMA L’IMMAGINE! Metti in pausa il video nei seguenti punti.

5. Scrivi un breve testo che metta a confronto le caratteristiche dell’Archaeopteryx e del pappagallo.

1 GLI UCCELLI, VERTEBRATI ADATTI AL VOLO 1 Strategie per il volo.

Gli uccelli si distinguono da tutti gli altri vertebrati per la loro capacità di volare, grazie alla quale hanno potuto occupare nuovi ambienti di vita.

La struttura corporea aerodinamica, adatta a fendere l’aria, rende gli uccelli particolarmente adatti al volo 1 .

Lo scheletro è molto leggero, formato da ossa robuste, ma cave all’interno e piene d’aria.

ala penne remiganti

Il cranio piccolo, con la bocca munita di becco, contribuisce alla forma aerodinamica del corpo.

I movimenti delle ali sono resi possibili da muscoli molto robusti, inseriti su una cresta ossea che sporge dallo sterno, la carena.

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UNITÀ 6

muscoli per il volo

carena

penne timoniere

I sacchi aerei, diramazioni dei polmoni, si insinuano nelle ossa cave e alleggeriscono ulteriormente il corpo.

Gli arti anteriori sono trasformati in ali e la loro superficie è resa più ampia dalla presenza delle penne. Le grandi penne delle ali sono chiamate remiganti perché battono l’aria durante il volo come i remi di una barca. Le penne timoniere che ricoprono la coda servono a dare la direzione.

Il reGnO DeGlI anImalI: I VertebratI

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Per mantenere caldo il corpo, occorre anche limitare la quantità di calore che viene disperso: a questo provvedono le piume, morbide e flessibili, che ricoprono il corpo funzionando da isolante termico.

Anche le penne contribuiscono a ridurre la dispersione del calore ma hanno una funzione preminente nel volo. Le penne sono costituite da una parte infissa nella cute, il calamo, da una parte esterna formata dal rachide,, che è la continuazione del calamo, e dal vessillo, che si diparte ai due lati del rachide 2 .

Il vessillo è a sua volta formato da filamenti via via più sottili, chiamati barbe e barbule.

Le barbule si dipartono ai lati delle barbe e in molte specie presentano, nel tratto terminale, dei piccoli uncini con i quali si agganciano tra di loro rendendo il vessillo più compatto e le penne più aerodinamiche.

Per volare gli uccelli hanno bisogno di una grande quantità di energia: per questa ragione il sistema respiratorio e quello circolatorio devono essere molto efficienti 3 .

2 Le parti della penna.

3 Come è fatto un uccello.

vessillo polmone

polmoni

cuore

rachide

rene ventriglio

esofago

calamo

ingluvie

cuore con 4 cavità

cloaca

tessuti

intestino

fegato pancreas

O–

Gli uccelli cantano soprattutto al mattino

O ER – ER

SI DICE CHE…

–V

La circolazione del sangue è doppia e completa; il cuore è suddiviso in due atri e due ventricoli e il sangue vi transita due volte. In questo modo il sangue ricco di ossigeno che arriva dai polmoni non si mescola mai con quello carico di anidride carbonica che proviene da tutti i tessuti del corpo.

–V

23 15:34

VIVENTI

Secondo gli ornitologi, gli scienziati che studiano gli uccelli e i loro comportamenti, gli uccelli prediligono il mattino per dare prova della loro forma fisica. Gli uccelli diurni, infatti, si nutrono durante il giorno e, di conseguenza, al mattino sono più deboli. Cantare all’alba è quindi una tecnica utilizzata dai maschi per dimostrare alle femmine di essere sani e pieni di energia già dal mattino.

GlI uccellI

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ECO LEZIONE 5

LA RISORSA ARIA LAB TINKERING

UN LABORATORIO MOBILE PER VALUTARE L’INQUINAMENTO DELL’ARIA Realizza un piccolo laboratorio per valutare la qualità dell’aria che respiri al parco, nel cortile della scuola oppure all’incrocio stradale che attraversi ogni mattina.

■ REALIZZA L’ESPERIMENTO MATERIALI

• cartoncino bianco • vaselina (si acquista in farmacia) • forbici • un pennello • una lente di ingrandimento • una penna • un righello • nastro adesivo

PROCEDIMENTO

1. Per prima cosa, stabilisci le postazioni nelle quali intendi installare i tuoi “laboratori mobili”: per esempio, il cortile della scuola, il balcone di casa, il parco pubblico.

2. Disegna sul cartoncino bianco dei rettangoli delle dimensioni di una cartolina, tanti quante sono le postazioni prescelte, poi ritagliali con le forbici.

3. Usa il pennello per spalmare la vaselina nella parte inferiore di ciascun cartoncino e scrivi il numero identificativo di ogni postazione nella parte superiore.

4. Con il nastro adesivo attacca i cartoncini nelle postazioni.

5. Dopo qualche giorno, recupera i cartoncini ed esamina con la lente di ingrandimento la parte trattata con la vaselina.

■ OSSERVA E RISPONDI 1. Che tipo di frammenti osservi con la lente di ingrandimento?

2. Quali considerazioni puoi fare mettendo a confronto i cartoncini?

CODING

3. Esiste una relazione tra inquinamento da polveri e traffico stradale?

CALCOLA LA TUA IMPRONTA DI CARBONIO

4. Ripeti l’esperimento in periodi diversi dell’anno: in quali mesi l’inquinamento da polveri è più elevato? Sai dare una spiegazione?

SKILL BOOK

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UNITÀ 2

l’atmosfera

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LEZIONE 2

I VIVENTI SONO COSTITUITI DA CELLULE LAB STEM

TESSUTI ANIMALI E VEGETALI AL MICROSCOPIO Basta un microscopio ottico piuttosto semplice per osservare dei tessuti, cioè degli insiemi di cellule dello stesso tipo.

■ REALIZZA L’ESPERIMENTO PROCEDIMENTO

MATERIALI

• un microscopio ottico • vetrini portaoggetto e coprioggetto • un contagocce • acqua • bastoncini cotonati • una cipolla • una pinzetta

1. Inizia con la preparazione del campione di tessuto animale. Usa il bastoncino cotonato per strofinare l’interno della tua guancia e disponi i frammenti di tessuto sul vetrino portaoggetto. Preleva un po’ d’acqua con il contagocce e versa una goccia sul campione, poi ricopri il tutto con il vetrino coprioggetto.

2. Prepara il campione di tessuto vegetale. Preleva con la pinzetta un frammento di pellicola di cipolla dalla parte viva e umida. Fai in modo che sia il più sottile possibile. Appoggia la pellicola sul vetrino e coprila con il vetrino coprioggetto.

3. Ora puoi procedere con l’osservazione dei due campioni: inizia con un ingrandimento 100× e poi passa a 400×.

■ OSSERVA E RISPONDI 1. Che forma hanno le cellule che costituiscono il tessuto prelevato all’interno della tua bocca?

2. Che forma hanno le cellula della cipolla?

3. Quale dei due tipi di cellula ha una forma più regolare?

4. Che cosa riesci a vedere all’interno delle cellule? È visibile in entrambe un grosso corpuscolo di forma sferica?

5. Osservi altri particolari che distinguono la cellula animale da quella vegetale?

6. Scrivi la relazione dell’esperimento.

1 CHE COS’È LA CELLULA Ti sei mai fermato a osservare la varietà degli edifici che trovi lungo la strada che ti porta a scuola? Piccoli condomini, villette, palazzi, anche se diversi hanno molti elementi in comune: per esempio, hanno porte e finestre, impianti idraulici ed elettrici, un tetto e sono generalmente costruiti con mattoni. Lo stesso si può dire per gli esseri viventi. All’apparenza sono molto diversi per forma, dimensioni, tipo di movimento, modo di nutrirsi, ma tutti hanno una caratteristica in comune: sono fatti di cellule.

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UNITÀ 1

La ceLLuLa

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RIPASSA I CONTENUTI ESSENZIALI CON LA MAPPA 1 Completa la mappa con le parole chiave mancanti. acqua – carbonio – organici – ossidi acidi – ossidi basici – ossigeno – soluzioni

1. I COMPOSTI CHIMICI si suddividono in

2. inorganici

3. ................................................................

che possono essere il risultato di reazioni con l’elemento

che sono composti del

4. ................................................................

5. ..........................................................

come accade nella reazioni di

6. non metallo + ossigeno

7. metallo + ossigeno

che porta alla formazione di

che porta alla formazione di

8. ................................................................

9. ................................................................

10.

......................................................

..........................................................

che disciolti in

O H

danno origine alle

H 11. .......................................................

2 Inserisci accanto a ogni definizione il numero che corrisponde alla parola chiave usata nella mappa. a. È il prodotto della reazione di ossidazione dell’idrogeno. b. Lo è la reazione di combustione del carbonio. c. Sono composti che contengono carbonio e pochi altri elementi, come ossigeno, azoto e idrogeno. d. Sono composte dal solvente e dal soluto.

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UNITÀ 5

I COMPOSTI CHIMICI

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MATERIA Lezioni in MP3

CON LA SINTESI LEZIONE 1

OSSIDI, ANIDRIDI E BASI

L’ossidazione è un tipo di reazione chimica tra l’ossigeno e un altro elemento chimico. Un tipo particolare di ossidazione è la combustione che avviene quando si combina l’ossigeno, il comburente, con il carbonio o un suo composto, il combustibile: la combustione libera energia sotto forma di luce e calore.

Quando l’ossigeno reagisce con un metallo si forma un ossido basico o ossido.

Quando l’ossigeno reagisce con un non metallo si forma un ossido acido o anidride.

Quando un ossido basico reagisce con l’acqua si ottiene una base o idrossido.

La caratteristica di tutte le basi è di possedere il gruppo ossidrile OH -.

Le basi hanno un sapore amaro, sono viscide al tatto e sono tossiche.

LEZIONE 2 ACIDI E SALI Quando un ossido acido reagisce con l’acqua si forma un ossiacido, cioè un tipo di acido formato da idrogeno, ossigeno e un non metallo.

Quando un non metallo reagisce con l’idrogeno si forma un idracido, cioè un acido che non contiene ossigeno.

Caratteristica di tutti gli acidi è quella di possedere il gruppo H+, chiamato ione idrogeno.

Gli acidi hanno un sapore aspro, sono corrosivi, sono pericolosi se vengono a contatto con pelle o mucose.

Quando un acido reagisce con una base avviene una reazione di neutralizzazione: i prodotti che si ottengono sono sali e acqua.

LEZIONE 3 SOLUZIONI ACIDE, BASICHE E NEUTRE Una soluzione è un miscuglio omogeneo di due o più sostanze.

Quella che è presente in quantità maggiore si chiama solvente, l’altra si chiama soluto. Una soluzione può essere liquida (per esempio l’acqua di mare), solida (per esempio una lega metallica), aeriforme (per esempio l’aria). La concentrazione di una soluzione fornisce informazioni sulla quantità di soluto presente: si può esprimere come rapporto tra la quantità (la massa) di soluto in 1 litro di soluzione oppure in percentuale, facendo riferimento ai grammi di soluto sciolti in 100 g di soluzione. Una soluzione con poco soluto si dice diluita; con abbondante soluto si dice concentrata.

Una soluzione è satura quando non è più in grado di sciogliere il soluto, che si deposita come corpo di fondo.

RipAssA i CONtENuti EssENziALi

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Test interattivi

LEZIONE 1

MATERIA

FISSA I CONTENUTI ESSENZIALI c. Gli acidi sono corrosivi. d. Quando acido e base reagiscono si forma un sale.

OSSIDI, ANIDRIDI E BASI

1 Scegli la soluzione corretta.

Le reazioni di ossidazione:

V

F

È più pericoloso maneggiare:

2 comprendono le combustioni.

1 una piccola quantità di acido cloridrico.

3 avvengono in assenza di ossigeno.

4 hanno l’ossigeno tra i prodotti della reazione.

2 Scegli la soluzione errata.

2 una goccia di aceto.

3 una goccia di succo di limone.

4 una piccola quantità di succo di un’arancia.

Le basi:

7 Scegli la soluzione errata.

1 sono amare e viscide.

Quando si mescolano tra loro un acido e una base si ha:

2 in acqua liberano uno ione OH-.

3 sono anche chiamate idrossidi.

1 u na reazione diversa in relazione al tipo di reagenti.

4 presentano un’anidride come reagente.

3 Segna con una crocetta se vero (V) o falso (F).

2 una reazione di neutralizzazione.

V a. Una base è formata da ossido e acqua. b. L’ossidrile contiene due atomi di ossigeno. V c. Un idrossido contiene almeno un ossidrile. V d. Sciolte in acqua le basi liberano V uno ione metallico positivo.

3 la formazione di un sale.

F F F F

4 S ottolinea il termine corretto tra i due proposti. a. In una reazione di ossidazione uno dei reagenti è l’idrogeno/ossigeno. b. L’anidride è il prodotto della reazione tra metallo/non metallo e ossigeno. c. L’ossido è il prodotto della reazione tra metallo/non metallo e ossigeno. d. In una combustione l’ossigeno è il combustibile/comburente.

4 la formazione di acqua.

8 Completa le frasi con i termini corretti.

Gli acidi sono formati da tre elementi: idrogeno, ossigeno e . + Tutti gli acidi possiedono il gruppo H che si chiama che ha carica .

LEZIONE 3 SOLUZIONI ACIDE, BASICHE E NEUTRE

9 Abbina i termini con la definizione corretta.

1. Lega 2. Corpo di fondo

3. Concentrazione 4. Solubilità

apporto tra grammi di soluto e litro a R di soluzione.

LEZIONE 2 ACIDI E SALI

apporto tra grammi di soluto e 100 grammi b R di solvente.

5 Segna con una crocetta se vero (V) o falso (F).

c Soluzione solida tra due metalli.

V

F

V

F

d Soluto non disciolto in una soluzione satura.

1.

2.

3.

4.

FISSA I CONTENUTI ESSENZIALI

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F

6 Scegli la soluzione corretta.

1 sviluppano sempre anidride carbonica.

a. Un idracido contiene almeno un atomo di ossigeno. b. L’acido carbonico contiene due atomi di ossigeno.

V

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METTI ALLA PROVA LE TUE COMPETENZE TRARRE INFORMAZIONI DA UNA IMMAGINE

1 Osserva i disegni e rispondi alle domande.

a

b

MATERIA

3 Gli oggetti rappresentati nella fotografia sono fatti di carta riciclata.

c

a. Quale sostanza è contenuta nel becker A? b. Quale sostanza è contenuta nel becker B? c. Che tipo di reazione avviene tra queste due sostanze?

Illustra le fasi del processo di riciclo della carta e spiega i vantaggi per l’ambiente di questa produzione.

d. Che cosa si ottiene come prodotto nel becker C?

2 A quale famiglia appartiene ciascuna delle tre molecole rappresentate e quale tipo di legame ha il carbonio in ciascuna di esse? a

APPLICARE CONOSCENZE

4 Risolvi i problemi. a. Una soluzione è costituita da 180 g di solvente e 15 g di soluto. Qual è la sua concentrazione?

H H C C

b. In una soluzione al 25% di acqua e sale sono contenuti 600 g di sale. Quanti litri di acqua sono presenti ?

H

H

b

c. Considera le seguenti soluzioni:

H

H U22 F069 H

1 10 g di soluto in 100 ml di solvente; C

2 30 g di soluto in 200 ml di solvente;

C H

H

Calcola la concentrazione di ciascuna di esse e determina quale è più concentrata.

H etano

c H

C

3 40 g di soluto in 250 ml di solvente.

1.

C

H

2.

3.

U22 F001 U22 F068

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METTI ALLA PROVA LE TUE COMPETENZE

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CITTADINANZA ATTIVA

MITIGAZIONE CLIMATICA E ADATTAMENTO

Ogni anno sono immesse nell’atmosfera circa 51 miliardi di tonnellate di gas serra.

Dopo un calo di circa 2,7 miliardi di tonnellate avvenuto nel 2020 a causa della pandemia, negli ultimi anni le emissioni hanno ripreso a salire. La comunità internazionale ha compreso la necessità di mettere immediatamente un freno alle emissioni di CO2 e di gas serra e di intervenire sul cambiamento climatico: sono state varate leggi e stanziati fondi, ma è necessario che tutti noi cambiamo abitudini e stile di vita per raggiungere gli obiettivi climatici.

1 GLI EFFETTI DEL GLOBAL WARMING I gas serra sono i principali responsabili del global warming, il riscaldamento in atto che coinvolge l’intero pianeta e che costituisce uno dei problemi più gravi che l’umanità deve affrontare. Gli effetti sono davanti ai nostri occhi ogni giorno e si manifestano in tutte le aree del pianeta, anche in Europa e in Italia: fenomeni atmosferici violenti, come cicloni e tornado, sono in aumento; periodi prolungati di siccità si alternano a precipitazioni particolarmente abbondanti e concentrate nel tempo, chiamate cloudburst (bombe d’acqua), che spesso causano rovinose inondazioni. Nel mese di luglio del 2023 a Milano si è verificato un fenomeno atmosferico particolarmente violento, tipico delle zone subtropicali, chiamato downburst, caratterizzato da violente raffiche di vento che possono raggiungere anche i 120-130 km/h 1 . A questi fenomeni si aggiunge la fusione accelerata dei ghiacci e il conseguente innalzamento del livello dei mari. Anche la sopravvivenza degli ecosistemi, la disponibilità di risorse idriche e la stessa salute umana sono messe in pericolo dall’innalzamento della temperatura terrestre.

1 Conseguenze della tempesta tropicale a Milano.

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UNITÀ 2

l’atmosfera

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TERRA 2 Il Bosco verticale, a Milano, e tutte le iniziative di forestazione messe in atto in Italia e nel mondo sono esempi di potenziamento dei carbon sink.

Nel 2020 la maggior parte dei paesi dell’UE ha aderito al Green Deal (patto verde), un accordo nel quale gli aderenti si impegnano a ridurre le emissioni di CO2 di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990, in modo da mantenere al di sotto dei 2 °C l’aumento della temperatura globale.

Gli interventi per ridurre l’impatto ambientale causato dal cambiamento climatico sono di due tipi: mitigazione e adattamento.

La mitigazione comprende tutto quello che si può fare per intervenire direttamente sulle cause del cambiamento climatico attraverso la riduzione delle emissioni di gas serra nell’atmosfera.

La mitigazione si ottiene riducendo l’uso dei combustibili fossili, incrementando la quota di energie rinnovabili e creando un sistema di mobilità più pulito. Inoltre sono potenziati i carbon sink, i “pozzi di assorbimento della CO2”, attraverso l’aumento delle dimensioni delle foreste e della copertura vegetale nelle città 2 .

3 L’ADATTAMENTO CLIMATICO Malgrado gli interventi di mitigazione che sono stati avviati, il cambiamento climatico è destinato a continuare per molti anni. Per questa ragione sono necessari altri interventi per diventare più resilienti, cioè per adattarsi al cambiamento in atto.

L’adattamento comprende tutti i comportamenti e le azioni concrete che possono servire ad anticipare gli effetti negativi del cambiamento climatico, per prevenirli e ridurre al minimo i danni che possono causare. Esempi di misure di adattamento sono le modifiche alle infrastrutture 3 , la costruzione di difese per proteggere gli insediamenti lungo le coste dall’innalzamento del livello del mare, ma anche i cambiamenti delle nostre abitudini. Qualche esempio? Ridurre lo spreco di acqua dolce, migliorare l’efficienza energetica delle nostre abitazioni, ridurre l’uso della plastica, non sprecare cibo, evitare di uscire di casa, soprattutto in auto, in occasione di temporali e precipitazioni violente, curare il verde domestico e cittadino.

In conclusione, l’adattamento può essere inteso come il processo di adeguamento agli effetti attuali e futuri del cambiamento climatico.

3 A Siviglia è stato realizzato il Metropol parasol, costituito da strutture in legno che offrono riparo all’ombra quando avvengono le ondate di calore, sempre più frequenti durante l’estate mediterranea.

mitigaZione climatica e adattamento

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CITTADINANZA ATTIVA

2 LA MITIGAZIONE CLIMATICA

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CITTADINANZA ATTIVA

L’aPPaRaTO RESPIRaTORIO IN PRIMA LINEA La Giornata mondiale dell’asma, che cade il secondo martedì di maggio, e la Giornata mondiale della lotta contro il fumo, che si celebra il 31 maggio, costituiscono due appuntamenti annuali dedicati alla protezione delle vie respiratorie.

Perché sono state istituite addirittura due giornate? Perché le vie respiratorie sono la “prima linea” dell’organismo: insieme all’aria inspirata, batteri e virus, polveri e gas inquinanti e fumo penetrano con estrema facilità nei polmoni e possono provocare infezioni e malattie anche gravi agli organi dell’apparato respiratorio.

GIORNATA MONDIALE DELLA LOTTA CONTRO IL FUMO 31 MAGGIO

Giornata mondiale dell’asma 1 PROTEGGIAMO LE PRIME VIE RESPIRATORIE

1 Il raffreddore si trasmette facilmente attraverso starnuti e colpi di tosse.

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UNITÀ 4

Il raffreddore e l’influenza sono infezioni delle prime vie respiratorie prodotte da diversi tipi di virus; si tratta di malattie non particolarmente preoccupanti per le quali la cura migliore è restare al caldo e a riposo, per permettere al nostro organismo di combattere l’infezione con le proprie difese immunitarie 1 .

Guai però a trascurare queste malattie: se non viene ben curato, un raffreddore può trasformarsi in sinusite, un’infezione che colpisce le mucose del setto nasale e delle cavità presenti in alcune ossa della faccia.

Il mal di gola è un’infiammazione della faringe (faringite) che causa difficoltà di deglutizione, o della laringe (laringite) che può portare alla perdita temporanea della voce. Si tratta di infezioni causate da batteri che attaccano il primo tratto dell’apparato respiratorio: il fumo di sigaretta, l’abuso di alcol e l’inalazione di sostanze irritanti possono favorire le infezioni delle prime vie aeree.

L’apparato respiratorio

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CORPO UMANO

2 BRONCHITE E POLMONITE La bronchite è un’infiammazione dei bronchi. Può essere causata da batteri o virus che si insediano nella parete dei bronchi e infettano le cellule, le quali reagiscono con un’abbondante secrezione di muco. Per liberare le vie respiratorie dal muco si tossisce, ma la tosse provoca un’ulteriore irritazione dei bronchi che causa una produzione di muco ancora più abbondante. La polmonite è una grave infiammazione degli alveoli polmonari, che impedisce lo scambio dei gas respiratori che normalmente avviene attraverso le loro pareti, rendendo la respirazione molto difficoltosa. Talvolta l’infiammazione può colpire le membrane pleuriche che rivestono i polmoni: in tal caso si parla di pleurite; se invece colpisce l’intero albero bronchiale si ha la broncopolmonite.

3 LE ALLERGIE RESPIRATORIE

4 IL FUMO Secondo i dati dell’OMS, l’Organizzazione Mondiale della Sanità, il fumo di tabacco è la più grande minaccia per la salute umana e il primo fattore di rischio delle malattie croniche non trasmissibili. Si stima che a livello mondiale fumatori e fumatrici siano circa un miliardo, di cui circa l’80% vive in paesi a basso e medio reddito, dove si registra il maggior numero di malattie collegate al tabacco e la mortalità è più alta. Anche il fumo passivo, cioè l’inalazione di aria inquinata dal fumo, ha esisti negativi sulla salute e può causare malattie respiratorie che possono condurre alla morte. In Italia il numero di coloro che fumano sta calando, ma ogni anno almeno 83 000 persone muoiono per cause legate al fumo.

2 Un attacco d’asma provoca tosse e difficoltà respiratorie; può essere fermato con broncodilatatori e antinfiammatori.

SE NON FUMI DA...

20 MINUTI: pressione del sangue e pulsazioni tornano a valori normali.

8 ORE: si normalizza il livello di ossigeno nel sangue.

CITTADINANZA ATTIVA

Le allergie respiratorie sono tra i disturbi più diffusi. Ci sono persone allergiche ai pollini dei fiori, ai peli dei gatti, alla polvere di casa e a tanti altri agenti.

Una reazione allergica si verifica quando il nostro sistema immunitario risponde in maniera esagerata all’ingresso di sostanze estranee nel corpo, scatenando starnuti, colpi di tosse, produzione abbondante di muco e lacrimazione. Rientrano in questo gruppo la rinite allergica, detta anche raffreddore da fieno, e l’asma bronchiale. Questa, in particolare, è una patologia causata dall’infiammazione e dall’improvviso restringimento dei bronchi e dei bronchioli 2 .

48 ORE: il senso del gusto e dell’olfatto migliorano.

72 ORE: non c’è più nicotina in circolo.

3 SETTIMANE: migliorano circolazione e respirazione e la pelle è più luminosa.

5-10 ANNI: il rischio di infarto torna a essere quasi uguale a quello di un non fumatore.

L’apparato respiratorio in priMa Linea

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visual UNA CHIAVE

PER CLASSIFICARE ti è capitato di chiederti, davanti a un albero con le foglie a forma di aghi e le pigne, “sarà un pino o un abete? e quale sarà il suo nome?” i naturalisti hanno messo a punto un sistema di classificazione: le CHIAVI DICOTOMICHE, una sequenza di coppie di affermazioni che descrivono due caratteristiche opposte, tra le quali bisogna scegliere quella che l’organismo in esame presenta. ogni descrizione rimanda a una nuova coppia di caratteristiche oppure permette di giungere al riconoscimento dell’organismo.

INIZIO LA CHIOMA È A OMBRELLO? OSSERVA LE PIGNE

NO

OSSERVA LA CHIOMA: È APPUNTITA?

Le pigne sono raggruppate e appuntite?

SÌ

OSSERVA LE FOGLIE E LE PIGNE

Le foglie sono a squama direttamente sul ramo e le pigne sono piccole e tondeggianti?

SÌ

NO

ALLORA È UN PINO MARITTIMO

ALLORA È UN PINO DOMESTICO

NO

SÌ

ALLORA È UN CIPRESSO

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UNITÀ 2

la ClassifiCaZione Degli organismi

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VOL_B

VIVENTI

ALLORA È UN LARICE Ha foglie caduche riunite in ciuffetti?

SÌ

OSSERVA LA DISPOSIZIONE DEGLI AGHI

NO Gli aghi sono in gruppi di cinque?

SÌ

NO

ALLORA È UN PINO SILVESTRE

Gli aghi sono riuniti due a due?

O

23 15:22

ALLORA È UN PINO CEMBRO

SÌ

SE GLI AGHI SONO ATTACCATI UNO A UNO TUTT’ATTORNO AL RAMO E LE PIGNE SONO RIVOLTE VERSO IL BASSO, ALLORA È UN ABETE ROSSO

NO

NO

Gli aghi sono attaccati uno a uno e su due linee opposte e le pigne sono erette verso l’alto?

ALLORA È UN ABETE BIANCO

SÌ

una CHiave Per ClassifiCare

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VISUAL

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nome ................................................................................................

cognome ................................................................................................

MISURIAMO L’ANGOLO DI RIFLESSIONE

LAB STEM

7

SCHEDA

Osservare il fenomeno

Formulare un’ipotesi

Prevedere delle conseguenze

Un raggio di luce che colpisce uno specchio viene riflesso in modo simmetrico, mantenendo una direzione rettilinea: anche l’immagine riflessa è simmetrica.

Nella riflessione della luce gli angoli di incidenza e di riflessione sono uguali.

Se cambia l’angolo di incidenza del raggio cambia anche l’angolo di riflessione.

• Oscura la stanza e indirizza il raggio laser sullo specchio, nel punto di origine riflesso della verticale tracciata.

• Prova a modificare l’inclinazione del raggio laser.

• Ripeti l’esperimento modificando l’inclinazione dello specchio mantenendo sempre la perpendicolarità tra specchio e cartoncino.

■ REALIZZA L’ESPERIMENTO MATERIALI

– un puntatore laser – uno specchio – un cartoncino rigido – goniometro – nastro biadesivo – righello – pennarello

■ OSSERVA E RISPONDI 1 Quanto misurano gli angoli che raggio inciden-

te e raggio riflesso formano con la perpendicolare tracciata sul cartoncino? ............................................................................................................... ...............................................................................................................

2 Leggi i valori sul goniometro e prendi nota del-

le variazioni in base alle diverse inclinazioni date al raggio incidente. ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ...............................................................................................................

3 Quando modifichi l’inclinazione dello specchio

il fenomeno presenta la stessa regolarità?

PROCEDIMENTO

• Disponi il cartoncino in modo che il lato lungo sia orizzontale e traccia nel centro una linea verticale con il pennarello.

• Con il nastro biadesivo fissa il goniometro al cartoncino in modo che la verticale tracciata corrisponda ai 90° del goniometro.

• Appoggia sul banco lo specchio e posiziona il cartoncino con il goniometro in modo che sia perfettamente perpendicolare allo specchio.

VOLUME 3

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UNITÀ 3

............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ...............................................................................................................

4 La legge che regola la riflessione della luce si è

dimostrata corretta? ............................................................................................................... ............................................................................................................... ...............................................................................................................

IL SUONO E LA LUCE

VOLUME A

UNITÀ 10

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PAM00

M

nome .............................................................................................

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COLORIAMO CON I MINERALI

23 14:44

LAB STEAM

cognome .............................................................................................

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SCHEDA

Osservare il fenomeno

Formulare un’ipotesi

Prevedere delle conseguenze

I minerali hanno colori affascinanti che vanno oltre i colori dell’arcobaleno. Il colore può cambiare se il minerale è tritato.

Alcuni minerali bellissimi da vedere, non permettono di estrarne il colore; altri, meno appariscenti, sono invece adatti a colorare e dipingere.

È possibile ottenere il nero, il bianco e i sette colori dell’arcobaleno, ma non tutte le sfumature di colori con cui si presentano i minerali.

■ REALIZZA L’ESPERIMENTO

■ OSSERVA E RISPONDI

MATERIALI

1 Quando “strisci” il minerale sul retro del piatti-

no di ceramica che tipo di colore appare? È il medesimo del minerale o cambia?

– minerali vari: quarzo, tormalina, pirite, magnetite, ematite, lapislazzuli, argille di vari colori – mortaio e pestello – acqua – olio di lino – fogli da disegno, meglio se ruvidi – pennelli – piattino di ceramica – piattini o contenitori per preparare i colori

............................................................................................................... ...............................................................................................................

2 Che colore si ottiene dai minerali tritati? ...............................................................................................................

3 Come colorano i colori ad acqua? In modo in-

tenso o opaco? ...............................................................................................................

4 Come colorano i colori ad olio? In modo inten-

so o opaco? ...............................................................................................................

5 Osserva le pitture rupestri e i dipinti delle tom-

be egizie. Secondo te quali minerali hanno utilizzato per creare i colori utilizzati? ............................................................................................................... ............................................................................................................... ...............................................................................................................

PROCEDIMENTO

• Osserva il colore dei minerali.

• Prova a grattare il minerale sul retro del piattino di ceramica dove la ceramica appare opaca.

• Prendi l’ematite, il lapislazzulo e l’argilla. Riducili in polvere nel mortaio.

• Mischia una parte delle polveri colorate con acqua e una parte con olio di lino.

• Fai la stessa cosa anche con gli altri minerali.

• Prova a colorare con i colori da te preparati.

VOLUME 3

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UNITÀ 5

LA COMPOSIZIONE DELLA LITOSFERA

VOLUME D

UNITÀ 5

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DEBATE

nome ......................................................................................................

cognome ......................................................................................................

ANIMALI DOMESTICI ESOTICI

SCHEDA

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Con i nostri animali domestici condividiamo momenti di tenerezza e di gioco. Da qualche anno, oltre a cani, gatti, pesci rossi e canarini, la popolazione di animali da compagnia si è arricchita di numerose altre specie: pulcini e merli indiani, tra i più comuni, ma anche animali provenienti da Paesi lontani come tartarughe tropicali d’acqua dolce, pappagallini o addirittura serpenti, ragni e scorpioni, iguane e altri ancora. Gli animali esotici hanno molto successo, ma comportano diversi problemi: che cosa succede, ad esempio, quando crescono e diventano ingestibili in un normale appartamento, o semplicemente scappano e ritornano nell’ambiente naturale o in quello cittadino?

Tema del DEBATE

Se vogliamo un animale da compagnia, è meglio scegliere tra quelli domestici abituati da sempre a vivere con l’uomo.

Tenere animali esotici in casa è una moda che non va incentivata.

■ ARGOMENTI PRO

■ ARGOMENTI CONTRO

Cani e gatti vivono con noi da millenni: ne conosciamo bene le abitudini, i comportamenti e le esigenze e quindi li alleviamo correttamente.

Cani e gatti ci fanno vivere meglio e sono usati anche nella pet therapy per curare alcune malattie e aiutarci a guarire.

Togliere un animale da un canile o da un gattile e portarlo a vivere con noi è un gesto di civiltà e un modo per contrastare i danni dell’abbandono degli animali.

La globalizzazione e la facilità delle comunicazioni ci hanno dato la possibilità di conoscere animali di specie esotiche che possono diventare animali da compagnia.

Le specie esotiche sono affascinanti, danno lustro e arricchiscono le abitazioni dei proprietari.

L’allevamento di animali esotici aiuta la sopravvivenza di specie che altrimenti sarebbero a rischio di estinzione. È possibile che, insieme a un cane e a un gatto, possano vivere animali esotici da compagnia.

ALTRI ARGOMENTI A FAVORE

• Il commercio di specie esotiche, oltre a essere illegale in molti Paesi, provoca una serie di effetti negativi: economici, sociali e ambientali; • il lungo viaggio causa sofferenze agli animali; • l’ecosistema può essere danneggiato dall’introduzione di specie nuove.

ALTRI ARGOMENTI CONTRARI

• Il commercio di specie esotiche è una risorsa economica per i Paesi che hanno un’economia di sussistenza dove le persone spesso soffrono la fame.

• Il prelievo di specie a rischio dal loro ambiente naturale può essere controbilanciato dall’allevamento, che ne aumenta il numero di individui.

Documentiamoci Per affrontare la sfida del debate ricerchiamo informazioni in rete.

– Sito del WWF per gli animali in via di estinzione. https://www.wwf.it/specie/

– Elenco delle specie esotiche invasive. http://www.isprambiente.gov.it/it/archivio/notizie-e-novita-normative/notizie-ispra/2018/02/pubblicatoil-nuovo-decreto-legislativo-sulle-specie-invasive-divieti-controlli-eradicazione-e-gestione

– La situazione dello scoiattolo grigio in Europa. https://www.italiaambiente.it/2021/11/02/lo-scoiattolo-grigio-invade-litalia-lo-zoologo-vanno-abbattuti -minacciano-la-specie-europea/

– L’estinzione dei primati causata dal commercio illegale. http://www.lescienze.it/news/2017/01/19/news/rischio_estinzione_primati_non_umani-3389587/

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VOLUME 2

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UNITÀ 6

L’ETOLOGIA

VOLUME B

UNITÀ 8

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