Piano di Lezione | Metodologia Attiva | Funzioni Organiche: Nomenclatura dei Composti Nitro

Premesse: Questo Piano di Lezione Attivo presume: una lezione della durata di 100 minuti, lo studio preliminare degli studenti sia con il Libro che con l'inizio dello sviluppo del Progetto, e che una sola attività (tra le tre proposte) sarà scelta per essere svolta durante la lezione, poiché ogni attività è pensata per occupare gran parte del tempo disponibile.

Obiettivo

Durata: (5 - 10 minuti)

Questa fase del piano didattico mira a definire chiaramente gli obiettivi di apprendimento, orientando le attività in classe e le discussioni. Stabilire in modo preciso cosa ci si aspetta dagli studenti facilita l'organizzazione e la valutazione del percorso formativo, allineandosi alle competenze che devono acquisire, in particolare l'identificazione e la denominazione dei composti nitro, fondamentali per comprendere la struttura e la funzione delle sostanze chimiche organiche.

Obiettivo Utama:

1. Consentire agli studenti di riconoscere e distinguere i composti nitro dagli altri composti organici, identificandone la struttura e la composizione chimica.

2. Sviluppare la capacità di nominare correttamente i composti nitro secondo la nomenclatura IUPAC, applicando il prefisso 'nitro' e rispettando le regole stabilite.

Obiettivo Tambahan:

1. Incoraggiare lo sviluppo del pensiero critico, stimolando gli studenti a confrontare e differenziare i composti nitro da altri gruppi funzionali.

Introduzione

Durata: (15 - 20 minuti)

L'introduzione è studiata per coinvolgere attivamente gli studenti, attivando le conoscenze pregresse relative ai composti nitro e preparando il terreno per un approfondimento dell'argomento. Le situazioni-problema proposte stimolano il pensiero critico, facilitando il passaggio alle successive attività pratiche e collegando il contenuto teorico a esempi concreti della realtà.

Situazione Problema

1. Immagina di lavorare in un laboratorio di chimica e di ricevere un campione di un composto sconosciuto. Dopo aver effettuato alcuni test, rilevi la presenza del gruppo nitro (-NO2). Come nomineresti questo composto applicando la nomenclatura IUPAC?

2. Una rinomata azienda farmaceutica sta sviluppando un nuovo farmaco contenente il gruppo nitro nella sua struttura molecolare. Il reparto marketing ha bisogno del nome chimico di questo gruppo funzionale per inserirlo correttamente nella documentazione tecnica. Come spiegheresti, in veste di chimico, il processo di denominazione del gruppo nitro in modo chiaro e comprensibile?

Contestualizzazione

I composti nitro trovano impiego in numerosi settori: dagli esplosivi ai coloranti, dai prodotti farmaceutici fino ad arrivare ad applicazioni alimentari, dove contribuiscono anche a migliorare il gusto. La capacità di riconoscere e nominare correttamente tali composti è cruciale non solo sul piano teorico, ma anche per applicazioni concrete nella vita di tutti i giorni e nell'industria. Ad esempio, il trinitrotoluene, noto come TNT, è uno degli esplosivi più usati al mondo e contiene il gruppo nitro, a dimostrazione dell'importanza di una corretta comprensione e denominazione di questo gruppo funzionale.

Sviluppo

Durata: (65 - 75 minuti)

La fase di sviluppo è stata progettata per consentire agli studenti di mettere in pratica in maniera divertente la conoscenza della nomenclatura dei composti nitro acquisita, attraverso attività che simulano situazioni reali o immaginarie. Questo approccio non solo rafforza l’apprendimento teorico, ma sviluppa anche competenze come il lavoro di squadra, il pensiero critico e le capacità di problem solving.

Suggerimenti per le Attività

Si consiglia di svolgere solo una delle attività proposte

Attività 1 - Missione Nitro

> Durata: (60 - 70 minuti)

- Obiettivo: Potenziare le capacità degli studenti nell'identificare e nominare i composti nitro in un contesto di laboratorio simulato.

- Descrizione: Gli studenti verranno divisi in gruppi di massimo 5 persone, ciascuno incaricato di formare una vera e propria squadra di scienziati in un laboratorio simulato. A ogni gruppo verrà consegnata una 'scatola misteriosa' contenente vari campioni di composti organici con strutture diverse, di cui uno sarà un composto nitro. La missione consisterà nell'individuare il composto nitro, nominarlo correttamente secondo la nomenclatura IUPAC e presentare le proprie scoperte al resto della classe.

- Istruzioni:

• Organizzarsi in gruppi di massimo 5 studenti.

• Esaminare attentamente i campioni presenti nella 'scatola misteriosa'.

• Individuare il composto nitro tra quelli offerti.

• Applicare la nomenclatura IUPAC per denominare correttamente il composto identificato.

• Preparare una breve presentazione in cui spiegare il ragionamento seguito.

• Illustrare le proprie scoperte alla classe, evidenziando ogni fase del procedimento.

Attività 2 - Chef Nitro

> Durata: (60 - 70 minuti)

- Obiettivo: Favorire la creatività e l’apprendimento pratico della nomenclatura dei composti nitro attraverso un’attività ludica e contestualizzata.

- Descrizione: In questa attività giocosa, i gruppi di studenti si trasformeranno in chef che gareggiano in cucina, ma invece di preparare piatti tradizionali, dovranno comporre 'piatti molecolari' utilizzando diversi gruppi funzionali, compresi i composti nitro. Ogni squadra riceverà 'ingredienti' (ovvero materiali per costruire modelli molecolari) e un 'menu' (le istruzioni per l'assemblaggio) che include anche i composti nitro. L'obiettivo sarà assemblare i modelli, nominarli correttamente con la nomenclatura IUPAC e presentare il proprio 'piatto' per una valutazione creativa.

- Istruzioni:

• Dividersi in gruppi di massimo 5 studenti.

• Ricevere gli 'ingredienti' e il 'menu' per l'assemblaggio dei modelli molecolari.

• Assemblare i modelli seguendo le indicazioni fornite.

• Denominare ogni composto ottenuto applicando le regole della nomenclatura IUPAC.

• Preparare una presentazione creativa del proprio 'piatto molecolare'.

• Presentare il lavoro alla classe, spiegando il significato di ogni nome attribuito e la sua rilevanza.

Attività 3 - Detective Nitro

> Durata: (60 - 70 minuti)

- Obiettivo: Stimolare l’applicazione pratica della nomenclatura dei composti nitro in un contesto di problem solving, enfatizzando il lavoro di squadra e l’analisi critica.

- Descrizione: Gli studenti, organizzati in gruppi, dovranno vestire i panni di detective chimici in un’indagine mirata alla risoluzione di un mistero: l’identificazione di composti nitro in una sostanza sconosciuta. Attraverso tecniche di analisi e l’applicazione della nomenclatura, dovranno raccogliere gli indizi, analizzare i campioni e infine presentare le proprie conclusioni per risolvere il caso.

- Istruzioni:

• Dividere la classe in gruppi di massimo 5 studenti.

• Consegna della 'lettera dal capo della polizia' contenente il caso da risolvere.

• Analizzare i campioni forniti e raccogliere gli indizi utili.

• Applicare la nomenclatura IUPAC per nominare i composti individuati.

• Preparare un rapporto finale con una presentazione esplicativa della soluzione trovata.

• Esporre il lavoro alla classe, commentando le difficoltà incontrate e le soluzioni adottate.

Feedback

Durata: (10 - 15 minuti)

Questa fase ha lo scopo di far riflettere gli studenti su quanto appreso, favorendo la condivisione delle esperienze e il confronto tra diversi approcci, consolidando così la comprensione dei concetti legati alla nomenclatura dei composti nitro.

Discussione di Gruppo

Al termine delle attività, riunire l'intera classe per una discussione collettiva. Iniziare con una breve introduzione in cui si spiega che l’obiettivo è condividere le scoperte e le intuizioni emerse durante le attività pratiche. Ogni gruppo dovrà sintetizzare quanto realizzato e appreso, evidenziando le difficoltà incontrate e le strategie messe in atto. Si incoraggia inoltre lo scambio di opinioni sulle differenze tra i gruppi funzionali e sull’importanza di una nomenclatura precisa nella chimica.

Domande Chiave

1. Quali sono state le principali difficoltà incontrate dal vostro gruppo nell'identificare e nominare i composti nitro?

2. In che modo l’applicazione della nomenclatura IUPAC può influenzare la comprensione e l’utilizzo dei composti nitro in applicazioni concrete?

3. Qualcosa vi ha sorpreso o colpito particolarmente durante le attività svolte?

Conclusione

Durata: (5 - 10 minuti)

L’obiettivo di questa fase conclusiva è assicurarsi che gli studenti abbiano integrato e consolidato le conoscenze acquisite durante la lezione, evidenziando il legame tra teoria e pratica e dimostrando l’importanza della precisione nella nomenclatura dei composti nitro.

Sommario

Per concludere la lezione, si procederà a un riepilogo dei concetti principali relativi alla nomenclatura dei composti nitro, sottolineando l'importanza della struttura e del ruolo del gruppo nitro in chimica organica. Verranno ripassate le regole della nomenclatura IUPAC e illustrate le modalità di applicazione in diversi contesti.

Connessione con la Teoria

La lezione odierna è stata strutturata per collegare teoria e pratica, permettendo agli studenti di esplorare la nomenclatura dei composti nitro attraverso attività dinamiche e coinvolgenti, che simulano situazioni di laboratorio e scenari industriali. Questo metodo ha rafforzato il percorso di apprendimento, evidenziando la rilevanza del tema nella vita quotidiana e nel mondo professionale.

Chiusura

Infine, si ribadirà l’importanza della corretta denominazione dei composti nitro, citando applicazioni reali come gli esplosivi, i farmaci e i prodotti alimentari. Comprendere e nominare correttamente questi composti è fondamentale per garantire la sicurezza e l’efficacia dei prodotti che abbiamo intorno a noi.