Piano della lezione | Apprendimento socioemotivo | Termochimica: Entalpia

Obiettivo

Durata: (10 - 15 minuti)

Questa fase della lezione socie emotiva è studiata per introdurre in modo chiaro il tema dell'entalpia, consentendo agli studenti di afferrare i concetti fondamentali e di imparare a distinguerli e applicarli nell'analisi delle reazioni chimiche. Inoltre, favorisce lo sviluppo di competenze socioemotive, quali l'autoconsapevolezza e la capacità di prendere decisioni responsabili, aiutandoli a riflettere sulle proprie emozioni durante il percorso di apprendimento.

Obiettivo Utama

1. Comprendere il concetto di entalpia e il suo calcolo in contesti di scambio di calore a pressione costante.

2. Distinguere le diverse tipologie di entalpia e interpretarne i valori.

3. Riconoscere se una reazione è esotermica o endotermica in base ai dati entalpici.

Introduzione

Durata: (15 - 20 minuti)

Attività di riscaldamento emotivo

Respiro Profondo per Concentrazione e Messa a Fuoco

L'attività di riscaldamento emotivo scelta è il 'Respiro Profondo'. Questa tecnica, semplice ma efficace, aiuta gli studenti a calmare mente e corpo, favorendo uno stato di presenza e concentrazione. Il respiro profondo contribuisce a ridurre stress e ansia, creando un ambiente ideale per un apprendimento sereno e riflessivo.

1. Fate sedere gli studenti in modo comodo, con i piedi ben appoggiati a terra e le mani sulle ginocchia.

2. Invitateli a chiudere gli occhi e a concentrarsi sul proprio respiro.

3. Indicateli ad inspirare profondamente dal naso, contando fino a quattro, percependo l'aria che riempie i polmoni.

4. Chiedete di trattenere il respiro per qualche istante, contando anch'essi fino a quattro.

5. Successivamente, fate espirare lentamente dalla bocca, contando fino a sei, mentre notano il corpo che si rilassa.

6. Ripetete questo ciclo per circa 3-5 minuti, incoraggiandoli a mantenere l'attenzione sul respiro e sul momento presente.

7. Infine, invitateli ad aprire lentamente gli occhi e a condividere, brevemente, come si sentono.

Contestualizzazione del contenuto

L'entalpia è un concetto cardine nella termochimica, poiché riguarda lo scambio di calore nelle reazioni chimiche. Per renderlo più concreto, pensate a un cuoco che deve misurare con precisione la quantità di calore necessaria per cucinare un piatto. Allo stesso modo, i chimici studiano il trasferimento di calore per poter controllare e ottimizzare le reazioni. Inoltre, conoscere l'entalpia ci aiuta a fare scelte più responsabili nella vita quotidiana, ad esempio, optando per fonti di energia più efficienti e sostenibili, contribuendo così a un ambiente migliore per tutti. Studiare questo argomento significa, pertanto, ampliare le nostre conoscenze scientifiche e rafforzare il senso di responsabilità verso il pianeta.

Sviluppo

Durata: (60 - 75 minuti)

Guida teorica

Durata: (20 - 25 minuti)

1. ### Componenti Fondamentali dell'Entalpia

2. Definizione di Entalpia (H): L’entalpia rappresenta il contenuto di calore di un sistema a pressione costante. Indicato con la lettera H, è una funzione di stato, cioè dipende solo dallo stato attuale del sistema, non da come si è raggiunto tale stato.

3. Variazione di Entalpia (ΔH): Indica la differenza tra l’entalpia dei prodotti e quella dei reagenti in una reazione chimica. La formula è: ΔH = H_prodotti - H_reagenti.

4. Reazioni Esotermiche ed Endotermiche:

5. Reazioni Esotermiche: Queste reazioni rilasciano calore nell'ambiente, manifestandosi con un ΔH negativo. Un esempio classico è la combustione dei carburanti fossili.

6. Reazioni Endotermiche: Queste reazioni assorbono calore dall'ambiente, presentando un ΔH positivo. Basti pensare alla decomposizione termica del carbonato di calcio o alla fusione del ghiaccio.

7. Entalpie Standard di Formazione (ΔH_f°): Rappresenta la variazione di entalpia quando 1 mole di un composto si forma a partire dagli elementi nelle loro forme più stabili, a 1 atm di pressione e 25°C, come nel caso della formazione dell'acqua da idrogeno e ossigeno.

8. Entalpie di Reazione (ΔH_rxn): È la variazione complessiva di entalpia per una specifica reazione chimica, ottenuta come differenza tra la somma delle entalpie di formazione dei prodotti e quella dei reagenti.

9. Legge di Hess: Stabilisce che la variazione di entalpia di una reazione è indipendente dal percorso seguito. Questo principio consente di calcolare ΔH per reazioni complesse mediante la somma di variazioni intermedie note.

Attività con feedback socioemotivo

Durata: (30 - 35 minuti)

Esperimento sulle Reazioni Esotermiche ed Endotermiche

In questa attività pratica, gli studenti eseguiranno semplici esperimenti per osservare direttamente le reazioni che rilasciano o assorbono calore. L'obiettivo è rafforzare quanto appreso teoricamente sull'entalpia, permettendo agli studenti di collegare concetti scientifici e sensazioni emotive sperimentate durante l’attività.

1. Suddividete gli studenti in gruppi di 4-5 elementi.

2. Distribuite il materiale necessario: becher, termometro, bicarbonato di sodio, aceto, solfato di rame, acqua e un cucchiaio di plastica.

3. In un becher, fate aggiungere a ciascun gruppo 2 cucchiai di bicarbonato di sodio e poi 50 ml di aceto. Invitategli a registrare la temperatura iniziale e quella successiva alla reazione.

4. In un secondo becher, fate sciogliere 10 g di solfato di rame in 50 ml di acqua, annotando la temperatura prima e dopo la dissoluzione.

5. Guidate gli studenti nell'osservare i cambiamenti termici e nel classificare ogni reazione come esotermica o endotermica.

6. Dopo aver concluso gli esperimenti, organizzate una discussione in gruppi per confrontare osservazioni e sensazioni vissute durante l'attività.

Discussione e feedback di gruppo

Utilizzando il metodo RULER, iniziate la discussione chiedendo agli studenti di riconoscere le emozioni provate durante gli esperimenti come sorpresa, curiosità o frustrazione. Successivamente, guidateli a comprendere le ragioni dietro queste emozioni, invitandoli a nominarle con precisione. Infine, incoraggiateli a esprimerle apertamente e a trovare insieme strategie per regolarle efficacemente, mantenendo così la calma e la concentrazione durante le attività sperimentali.

Conclusione

Durata: (20 - 25 minuti)

Riflessione e regolazione emotiva

Invitate gli studenti a scrivere un breve paragrafo in cui descrivono le difficoltà incontrate durante gli esperimenti sulle reazioni esotermiche ed endotermiche e come hanno gestito le emozioni emerse. In alternativa, organizzate una discussione di gruppo dove ciascuno possa condividere le proprie esperienze e le strategie adottate per mantenere il controllo emotivo.

Obiettivo: L'obiettivo di questa attività è stimolare l'autovalutazione e la regolazione delle emozioni, aiutando gli studenti a individuare metodi efficaci per affrontare situazioni complesse, competenze preziose sia in ambito scolastico che nella vita quotidiana.

Uno sguardo al futuro

Spiegate agli studenti l'importanza di fissare obiettivi personali e di studio per continuare a crescere sia academicamente sia personalmente. Incentivate ciascuno a stabilire un obiettivo correlato all'entalpia, come risolvere ulteriori esercizi o approfondire il tema delle reazioni endotermiche ed esotermiche, e un obiettivo personale, ad esempio l'applicazione delle tecniche di regolazione emotiva apprese durante la lezione in altri contesti della vita quotidiana.

Penetapan Obiettivo:

1. Completare una serie di esercizi aggiuntivi sull'entalpia.

2. Ricercare ulteriori esempi di reazioni esotermiche ed endotermiche.

3. Applicare tecniche di regolazione emotiva nelle situazioni quotidiane.

4. Condividere le conoscenze sull'entalpia con compagni e familiari. Obiettivo: Questa sezione mira a rafforzare l'autonomia degli studenti e a promuovere un'applicazione pratica e continuativa di quanto appreso, incentivandoli a intraprendere un percorso di sviluppo sia accademico che personale basato dalla definizione di obiettivi specifici.