Piano di Lezione Teknis | Funzioni Organiche: Amide

Obiettivo

Durata: 10 - 15 minuti

La finalità di questa fase è assicurare agli studenti una comprensione solida e approfondita della struttura e delle peculiarità delle ammidi. Conoscere la loro formazione e le proprietà è fondamentale per applicare tali nozioni in ambito pratico e industriale, creando un collegamento diretto con il mondo del lavoro e sviluppando competenze tecniche preziose.

Obiettivo Utama:

1. Comprendere come le ammidi derivino dalla sostituzione del gruppo ossidrile degli acidi carbossilici con un gruppo contenente azoto.

2. Riconoscere le proprietà specifiche e le caratteristiche strutturali delle ammidi.

Obiettivo Sampingan:

1. Esplorare applicazioni pratiche delle ammidi in contesti professionali.
2. Sviluppare abilità nell'analisi e nella sintesi dei composti organici.

Introduzione

Durata: 15 - 20 minuti

L'obiettivo di questa fase è garantire agli studenti una chiara comprensione della formazione e delle proprietà delle ammidi, fondamentale per applicare tali conoscenze in contesti pratici e industriali, sviluppando così competenze tecniche rilevanti per il mercato del lavoro.

Curiosità e Connessione al Mercato

 Curiosità: Le ammidi rivestono un ruolo fondamentale nella produzione di farmaci, come analgesici e antibiotici. Sono componenti essenziali in materiali quali il nylon, largamente usato nell'industria tessile. In biologia, le ammidi sono alla base dei legami peptidici che uniscono gli amminoacidi nelle proteine.

 Collegamento al Mercato: • Industria Farmaceutica: Le ammidi sono cruciali nella sintesi di numerosi farmaci. • Industria Tessile: Il nylon, un polimero ammide, rappresenta un materiale estremamente versatile e resistente. • Biotecnologia: La conoscenza delle ammidi è indispensabile per lo sviluppo di proteine ed enzimi nel settore industriale.

Contestualizzazione

Le ammidi, composti organici di primaria importanza, sono presenti in numerosi ambiti, dai medicinali che assumiamo quotidianamente ai materiali di uso comune. Conoscere la loro struttura e le proprietà non solo ci permette di comprendere meglio i prodotti che utilizziamo ogni giorno, ma stimola anche l’innovazione e lo sviluppo tecnologico.

Attività Iniziale

 Attività Iniziale: Invita gli studenti a riflettere ponendo la domanda: "Sapevate che le ammidi sono parte integrante di molti farmaci che assumiamo?". Proietta un breve video (3-5 minuti) che illustra il processo di produzione di un comune medicinale contenente ammidi, come nel caso del paracetamolo. Successivamente, stimola una discussione in coppia su come la struttura chimica delle ammidi possa influenzare le loro proprietà e utilizzi.

Sviluppo

Durata: 50 - 55 minuti

Questa fase è pensata per approfondire le conoscenze degli studenti sulle ammidi mediante attività pratiche e esercizi teorici, consolidando i concetti appresi e sviluppando competenze tecniche e analitiche apprezzate nel mondo del lavoro.

Argomenti

1. Definizione e struttura delle ammidi

2. Classificazione delle ammidi (primarie, secondarie e terziarie)

3. Proprietà fisiche e chimiche delle ammidi

4. Reazioni di sintesi e idrolisi delle ammidi

5. Applicazioni delle ammidi nelle industrie farmaceutiche, tessili e biotecnologiche

Riflessioni sull'Argomento

Stimola gli studenti a riflettere su come la trasformazione del gruppo ossidrile in un gruppo azotato possa modificare le proprietà del composto. Invitali a valutare quali vantaggi, in termini di stabilità, solubilità e applicazioni pratiche, questa variazione possa offrire, soprattutto nell'ambito industriale.

Mini Sfida

Sfidante Sintesi di Ammide

Gli studenti parteciperanno a una simulazione pratica della sintesi di una semplice ammide in laboratorio, attraverso la reazione tra un acido carbossilico e un'ammina.

1. Suddividi gli studenti in gruppi di 3-4 elementi.

2. Distribuisci a ciascun gruppo i seguenti materiali: acido acetico (acido carbossilico), ammoniaca (ammina), becher, bacchette di vetro per mescolare, termometri e piastre riscaldanti.

3. Istruisci gli studenti ad aggiungere una quantità misurata di acido acetico in un becher.

4. Invitali ad aggiungere con cautela l'ammoniaca alla soluzione, mescolando continuamente.

5. Riscalda leggermente la miscela su una piastra riscaldante, osservando la formazione dell'ammide.

6. Guida gli studenti nel monitoraggio della temperatura e nella registrazione delle osservazioni relative alla reazione e alla formazione del prodotto.

7. Al termine della reazione, ogni gruppo dovrà presentare le proprie osservazioni e discutere l'importanza della temperatura e del rapporto stechiometrico tra i reagenti nella sintesi delle ammidi.

Dimostrare in pratica la sintesi delle ammidi e far comprendere agli studenti quanto sia cruciale controllare le condizioni di reazione per ottenere un prodotto di qualità.

**Durata: 30 - 35 minuti

Esercizi di Valutazione

1. Spiega in che cosa consiste la differenza strutturale tra ammidi primarie, secondarie e terziarie.

2. Descrivi le principali proprietà fisiche delle ammidi e confrontale con quelle di altri composti organici.

3. Risolvi la reazione di sintesi di un'amide a partire da un acido carbossilico specifico e un'ammina.

4. Discuti le applicazioni delle ammidi nell'industria farmaceutica, fornendo esempi di farmaci che ne contengono tracce.

5. Illustra come l'idrolisi delle ammidi possa essere impiegata nel riciclo di materiali come il nylon.

Conclusione

Durata: 10 - 15 minuti

L’obiettivo finale è consolidare l’apprendimento, facendo emergere il legame tra teoria e applicazione pratica e stimolando una riflessione critica sull’importanza delle ammidi in ambito industriale.

Discussione

 Discussione: Avvia una riflessione collettiva chiedendo agli studenti in che modo la sostituzione del gruppo ossidrile con un gruppo azotato influenzi le proprietà delle ammidi. Incoraggiali a condividere le difficoltà affrontate durante la mini-sintesi e le osservazioni fatte in laboratorio, evidenziando l'importanza del controllo delle condizioni di reazione.

Sommario

 Riepilogo: Ripassa con gli studenti i punti salienti della lezione: definizione e struttura delle ammidi, classificazione in primarie, secondarie e terziarie, proprietà fisiche e chimiche, reazioni di sintesi e idrolisi, e applicazioni nel mondo industriale. Sottolinea come le attività pratiche abbiano facilitato una comprensione concreta dei concetti trattati.

Chiusura

 Chiusura: Concludi evidenziando il collegamento tra teoria e pratica, e l'importanza delle ammidi in settori quali quello farmaceutico, tessile e biotecnologico. Ribadisci come questa conoscenza rappresenti un elemento chiave per lo sviluppo scientifico e tecnologico e per la vita quotidiana.