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Chimica (GEST)
Chemistry
Liberato Cardellini

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 6
Ore 48
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Il ragionamento causale, la capacità di argomentare e le abilità algebriche e di calcolo sono abilità necessarie per poter beneficiare appieno del corso

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L'insegnamento si propone di fornire i fondamenti per la comprensione e l'interpretazione dei fenomeni chimici utili per comprendere le tecnologie applicate nel settore ingegneristico. L'insegnamento è rivolto alla conoscenza della struttura e delle proprietà della materia, creando un collegamento tra il mondo microscopico e quello macroscopico. Inoltre vengono introdotte delle conoscenze per il trattamento delle acqua. Fondamentali sono le abilità logiche nel problem solving che un corretto approccio al calcolo stechiometrico permette di acquisire. Agli studenti viene richiesto di rendere visibile il ragionamento e di organizzare la conoscenza acquisita attraverso riassunti e mappe concettuali
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
L'insegnamento fornisce le capacità necessarie per applicare le conoscenze acquisite all'analisi e alla comprensione di problematiche chimiche nell’ambito ingegneristico. Tali capacità sono anche acquisite dallo studente per mezzo dell’impegno personale e la comprensione di esercizi guidati che richiedono l'uso dei modelli e delle metodologie descritte nelle lezioni. Gli studenti vengono invitati a spiegare, illustrare, rappresentare e argomentare i passaggi nella risoluzione dei problemi. Gli studenti sono stimolati con delle prove e opportuni problemi la cui soluzione richiede di andare oltre a quanto già conoscono.
COMPETENZE TRASVERSALI:
Il corso è strutturato in modo da stimolare e sottolineare possibili collegamenti con le altre discipline, con l’obiettivo di migliorare la capacità di apprendimento e la capacità comunicativa, attraverso la padronanza della terminologia scientifica di base. Il corso intende stimolare gli studenti a sviluppare l’attitudine ad un ragionamento logico, basato sul metodo scientifico. Agli studenti è richiesto di lavorare nei gruppi secondo il cooperative learning. Questo metodo contribuisce a migliorare negli studenti sia il grado di autonomia di giudizio, sia la capacità comunicativa che deriva anche dal lavoro in gruppo, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni.

Programma
Gli idrocarburi. Materia, sostanze, proprietà. Simboli e valenze. Le reazioni chimiche. L’atomo. Configurazione elettronica degli elementi. Proprietà periodiche. Reazioni redox. La mole. Calcolo stechiometrico. Legami chimici. Geometria dei composti principali. Ibridi del carbonio. Concentrazione delle soluzioni. L’energia nelle reazioni chimiche. La capacità termica. Elettroliti. Grado di dissociazione. L’equilibrio chimico. La costante di equilibrio. La dissociazione dell’acqua. La scala pH. Teorie acido-base. La forza di acidi e basi. Soluzioni tampone. Reazioni di idrolisi. Le acque industriali. Durezza. Addolcimento. BOD e COD. Colloidi e interazioni intermolecolari. Potenziale zeta e meccanismi di aggregazione.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione del livello di apprendimento dello studente viene effettuata alla fine del corso mediante due prove: una scritta ed una orale. Per facilitare un impegno continuo negli studenti, durante il corso ci saranno due prove parziali di stechiometria, con 3 problemi in ciascuna prova. La prova scritta si considera superata se la somma del voto dei due parziali è almeno uguale a 36/30, avendo in ciascuna prova ottenuto un voto maggiore o uguale a 15. Per coloro che non arrivano a 36/30, o che non accedono alle prove parziali, la prova scritta consiste nella risoluzione di quattro problemi che possono riguardare tutti gli argomenti trattati nel corso. La prova scritta è propedeutica alla prova orale, per accedere alla quale lo studente deve risolvere almeno tre problemi in modo corretto. Accedendo alla prova orale, lo studente avrà l’opportunità di misurare la propria preparazione con un test scritto riguardante la parte teorica. La discussione orale consiste nell’approfondimento delle conoscenze su temi trattati nel corso, scelti opportunamente in modo da sondare la preparazione dello studente sugli argomenti concettuali del corso. Nel caso di esito negativo per la prova orale, lo studente deve ripetere anche la prova scritta.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, attraverso le prove scritta e orale, lo studente deve dimostrare di aver acquisito la capacità di risolvere i problemi chimici in modo significativo e familiarità con i concetti esposti nel corso, possedendo quindi una conoscenza adeguata delle conoscenze chimiche fondamentali. L’obiettivo del corso è di rendere capace lo studente di ragionare e pensare almeno in parte come ragiona un chimico negli argomenti del corso.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nella prova scritta lo studente deve dimostrare di aver compreso ed assimilato la logica del calcolo stechiometrico. I problemi vengono considerati risolti in modo corretto se il procedimento è corretto dal punto di vista logico e l’errore relativo del risultato non supera l’1%, tenendo conto della teoria cifre significative. Durante il corso gli studenti vengono allenati nella risoluzione dei problemi ed incoraggiati a fare la verifica esaustiva del risultato, oltre a spiegare la logica di ogni passaggio. Gli studenti verranno anche incoraggiati a risolvere opportuni problemi pensati per sviluppare le soluzioni originali e creative. Viene ritenuta importante la capacità dello studente di argomentare e ragionare in modo causale nel colloquio orale.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Perché l’esito complessivo della valutazione sia positivo, lo studente deve conseguire la sufficienza, ovvero almeno 18 punti, in ciascuna delle due prove. Il voto complessivo, in trentesimi, è il risultato di della media dei voti ottenuti nelle due prove. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano sostenuto brillantemente entrambe le prove, dimostrando una padronanza della materia risultante dal livello di approfondimento degli argomenti e da una riflessione personale significativa. Verrà tenuto conto in modo positivo di eventuali soluzioni originali e creative dello studente.

Testi consigliati
Per la teoria: L. Palmisano, M. Schiavello, “Elementi di chimica“, EdiSES; oppure: W.L. Masterton, C.N. Hurley, “Chimica. Principi e reazioni“, Piccin; Appunti del docente. Per la stechiometria: L. Cardellini, “Strategie per il problem solving in chimica“, Ragni..

Corsi di laurea

• Ingegneria Gestionale (Corso di Laurea Triennale Fuori Sede (DM 270/04))