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Oggetto:

Chimica e Fisica

Oggetto:

Chemistry and Physics

Oggetto:

Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
SVE0215
Docenti
Francesco Turci (Affidamento interno)
Anna Vignati (Affidamento interno)
Corso di studio
[2501L31] SISTEMI ZOOTECNICI SOSTENIBILI
Anno
1° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
A - Di base
Crediti/Valenza
10
SSD attività didattica
CHIM/03 - chimica generale e inorganica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti
Non vi è propedeuticità formale, si ritengono necessarie le conoscenze di base nei campi della matematica e della fisica dei normali programmi di studio delle scuole superiori. Nello specifico, elementi di algebra, vettori, conversione tra unità di misura e grandezze, notazione scientifica, calcolo esponenziale e logaritmi.

There is no formal prerequisite, the basic knowledge in the fields of mathematics and physics acquired during high school is considered necessary. Specifically, elements of algebra, vectors, conversion between units of measure and quantities, scientific notation, exponential calculus and logarithms.
Propedeutico a

SVE0222 Tirocinio I anno

SVE0222
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L’insegnamento rientra nell’area di apprendimento “comprensione dei fenomeni biologici”. L'insegnamento concorre alla realizzazione dell'obiettivo formativo del Corso di Studi in SiZoS fornendo allo/a studente/studentessa le conoscenze di base nei settori della chimica, della matematica e della fisica utili e sufficienti per affrontare gli insegnamenti successivi e per la formazione professionale specifica.  Più nel dettaglio:

Modulo Didattico (MD) di Fondamenti di Chimica. Il modulo didattico si propone di fornire gli elementi terminologici e tecnici atti a descrivere, comprendere ed interpretare i fenomeni chimici, biologici e naturali indispensabili per affrontare insegnamenti successivi del Corso di Studio (es., biochimica e fisiologia cellulare) e nella futura attività professionale. Il MD comprende una sessione di laboratorio che mira a fornire competenze pratiche, concordate con le parti sociali interessate al progetto formativo, quali la preparazione di soluzioni a concentrazione nota, la misura del pH di una soluzione e l’uso di semplice strumentazione di laboratorio. Il MD si pone inoltre l'obiettivo di stimolare una riflessione autonoma sui fenomeni naturali e sulla loro spiegazione a livello molecolare.

Modulo Didattico (MD) di Fisica. Gli argomenti trattati e le abilità che si intendono formare sono finalizzati a contribuire a far maturare le competenze necessarie ad affrontare (descrivere, comprendere e risolvere) la complessità dei fenomeni, quali l’animale e le sue interazioni con l’ambiente, che si presenteranno negli insegnamenti successivi del Corso di Studio e nella futura attività professionale.

The integrated Course falls within the learning area “understanding biological phenomena” and contributes to the achievement of the educational objective of the Study Course in SiZoS by providing the student with the basic knowledge in the fields of chemistry, mathematics and physics that are useful and sufficient for tackling subsequent teachings and for specific professional training. More in detail:

Fundamentals of Chemistry Teaching Module. Within the group of teachings of a preparatory nature, the teaching module (MD) aims to provide the terminological and technical elements suitable for describing, understanding and interpret the chemical, biological and natural phenomena covered in the Corso di Studi. The MD includes a laboratory session that aims to provide practical skills, agreed with the social partners interested in the training project, such as the preparation of solutions of known concentration, the measurement of the pH of a solution and the use of simple laboratory instruments. The MD also aims to stimulate an independent reflection on natural phenomena and their explanation at the molecular level.

Physics Teaching Module.The topics covered and the skills that are intended to be trained are aimed at helping to develop the skills necessary to deal with the complexity of phenomena (describe, understand and solve), such as the animal and its interactions with the environment, which will arise in subsequent courses of the Study Program and in future professional activity.

 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

  • Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine dell’insegnamento si sarà in grado di:
  • comprendere la struttura atomica e molecolare dei composti nei diversi stati della materia necessaria ad una corretta comprensione delle proprietà di composti utilizzati nell’alimentazione e la cura degli animali;
  • leggere la tavola periodica, scrivere e leggere le formule di semplici composti di uso comune;
  • conoscere le formule, le procedure di calcolo, la simbologia e le unità di misura necessarie per descrivere e quantificare dal punto di vista fisico un fenomeno biologico.
  • Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine dell’insegnamento si saprà:
  • applicare le teorie atomico-molecolari acquisite alla descrizione strutturale dei composti prevedendone le principali proprietà chimiche e fisiche;
  • bilanciare semplici reazioni chimiche applicando i concetti di numero di ossidazione, e i principi di conservazione della massa e della carica;
  • risolvere semplici problemi stechiometrici;
  • prevedere le proprietà delle soluzioni acquose, incluse le soluzioni di acidi e basi;
  • applicare a casi concreti le conoscenze relative allo stato di equilibrio chimico;
  • scegliere e applicare le formule, le tecniche e le procedure di calcolo appropriate per risolvere un problema/esercizio di Fisica. Tale capacità è funzionale alla comprensione dei fenomeni complessi quali l’animale e le sue interazioni con l’ambiente.

 

  • Autonomia di giudizio. Al termine dell’insegnamento si sarà in grado di: 
  • impostare analiticamente di semplici problemi stechiometrici, es., la preparazione di soluzioni a concentrazione nota, necessari per supportare le competenze pratiche acquisite;
  • valutare gli strumenti più idonei per compiere semplici manipolazioni chimiche;
  • impostare analiticamente la soluzione di un problema/esercizio di Fisica e rappresentare graficamente il fenomeno/esercizio in analisi. Descrivere le strategie adottate. Ciò contribuisce allo sviluppo delle competenze trasversali e quindi alla crescita personale e professionale dello/a studente/studentessa
  • Capacità di apprendimento

    Al termine dell’insegnamento si sarà approfondito l'approccio analitico alla risoluzione di problemi chimici e di Fisica e si saranno acquisiti strumenti di autovalutazione delle proprie conoscenze/competenze.

        L'acquisizione di tali conoscenze/competenze sarà valutata in sede di esame.

  • Knowledge and understanding. At the end of the course you will be able to:
    • read the periodic table and predict the chemical and physical properties of the elements
    • understand the atomic and molecular structure of compounds
    • write and read the formulas of ionic and molecular compounds
    • understand the molecular nature of the different states of matter
  • Ability to apply knowledge and understanding. At the end of the course you will be able to:
    • apply atomic-molecular theories to the description of compounds, their formation, composition and nomenclature
    • apply the principles of conservation of mass and charge to the balance of simple chemical reactions
    • solve simple stoichiometric problems
    • predict the properties of aqueous solutions, including acidic and basic solutions
    • understand the nature and characteristics of the chemical equilibrium state
  • Judgment autonomy. At the end of the course you will be able to:
    • set up analytically the solution of simple stoichiometric problems
    • evaluate the most suitable tools to carry out simple chemical manipulations of matter
  • Learning ability. At the end of the course the analytical approach to solving chemical problems will be deepened and tools will be acquired for the self-assessment of one's own knowledge/ability.

The acquisition of such knowledge/skills will be assessed during the exam.

Physics Teaching Module.

  • Knowledge and understanding. At the end of the course, the formulas, calculation procedures, symbols and units of measurement (necessary to describe and quantify a biological phenomenon from the physical point of view) will be known.
  • Ability to apply knowledge and understanding. At the end of the course, the ability to choose and apply the appropriate formulas, techniques and calculation procedures to solve a physics problem / exercise will be learned. This ability is functional to the understanding of complex phenomena, such as the animal and its interactions with the environment.
  • Autonomy of judgment. At the end of the course, a good degree of autonomy in analytically setting up the solution to a problem / exercise and in graphically representing the phenomenon / exercise under analysis will have been learned. Furthermore, a good ability to describe the strategies adopted will be consolidated. This contributes to the development of soft skills and therefore to the personal and professional growth of the student.
  • Learning ability. At the end of the course, an analytical approach to solving problems and their graphic representation will have been learned, contributing to the development of soft skills useful for understanding complex phenomena such as the animal and its interactions with the environment.

Acquisition of skills and competences will be evaluated during the final examination. 

Oggetto:

Programma

Modulo Didattico di Fondamenti di Chimica. Natura atomica della materia. Elementi di struttura dell'atomo. Funzione d'onda e densità di probabilità. Orbitali atomici e numeri quantici. Atomi polielettronici e proprietà periodiche degli elementi. Legame chimico. Elettronegatività e polarità dei legami. L'approccio di Lewis. Geometrie molecolari e teoria della minima repulsione (VSEPR). Teoria del legame di valenza. Risonanza, ibridazione. Forze intermolecolari. Stati di aggregazione della materia: stato gassoso, liquido e solido e loro caratteristiche. Passaggi di stato e diagrammi di stato. Stechiometria e reazioni chimiche, bilanciamento di reazioni, il calcolo della mole, quantità di reagenti e di prodotti; reagente limitante. Soluzioni: generalità, concentrazione, proprietà colligative. Acidi e basi forti e deboli, definizioni di acido-base secondo le teorie di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis. Equilibrio chimico, costanti di equilibrio e legge di azione di massa. Equilibri in soluzione acquosa, prodotto ionico dell'acqua, pH, pOH, acidi e basi forti e deboli, pH delle soluzioni saline, soluzioni tampone. Cenni di termochimica e cinetica chimica.

Modulo Didattico di Fisica. Ripasso di matematica. Metodo scientifico e grandezze fisiche. Analisi dimensionale e cifre significative. Calcolo vettoriale e grandezze scalari. Cinematica. Dinamica. Lavoro ed energia. Leggi di conservazione. Fluidodinamica. Termodinamica. Fenomeni molecolari. Diffusione e osmosi. Fenomeni elettrici.

Tutti gli argomenti trattati durante le lezioni teoriche saranno integrati da esempi e esercitazioni.

Teaching Module of Fundamentals of Chemistry. Atomic nature of matter. Basics of atomic structure. Electron wave function and probability density. Atomic orbitals and quantum numbers. Multi-electron atoms and periodic properties of elements. Chemical bond. Electronegativity and polarity of bonds. The Lewis' approach. Molecular geometry and valence shell electron pair repulsion (VSEPR) theory. Valence bond theory. Resonance and hybridization. Intermolecular forces. States of matter: gas, liquid and solid, and their characteristics. Phase transitions and states diagram of matter. Chemical reactions and stoichiometry, chemical equation balancing, chemical equilibrium, mole calculations, amount of reactants and products; limiting reagent. Solutions: background information, concentration, colligative properties. Strong and weak acids and bases, definition of acids and bases according to the theories of Arrhenius, Brønsted-Lowry and Lewis. Chemical equilibrium, equilibrium constants and law of mass action. Equilibria in aqueous solutions, ionic product, pH, pOH, Strong and weak acids and bases, pH of salt solutions, buffer solutions. Elements of thermochemistry and kinetics.

Physics Teaching Module. Scientific method and physical quantities. Dimensional analysis and significant figures. Vector calculus and scalar quantities. Kinematics. Dynamics. Work and energy. Conservation laws. Fluid dynamics. Thermodynamics. Molecular phenomena. Diffusion and osmosis. Electrical phenomena.

All topics of theoretical lectures will be also considered for exercises.

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento, inteso come CI nel suo complesso, comprende 80 ore di attività ripartite in modo eguale nei due MD, di cui 60 ore teoriche in aula e 20 pratiche/esercitative descritte di seguito.

Descrizione attività pratiche/esercitative: Le attività comprendono esercitazioni collettive in aula sia per il MD di Fondamenti di Chimica che di Fisica. Per il MD di Fondamenti di Chimica, una parte (2 ore) delle attività esercitative è svolta in gruppi presso il Laboratorio di Chimica del Dipartimento.

Durante il corso è prevista l’erogazione di test di autovalutazione per favorire la consapevolezza rispetto al livello di apprendimento.

E' obbligatoria la frequenza di almeno il 50% delle esercitazioni.

The teaching course, intended as integrated course, includes 80 hours of activities: 60 theoretical hours and 20 hours of exercise sessions.

Description of practical/exercising activities: The activities include collective exercises in the classroom for both the MD of Fundamentals of Chemistry and Physics. For the MD of Fundamentals of Chemistry, a part (2 hours) of the exercise activities is carried out in groups at the Chemistry Laboratory of the Department.

 

During the course, self-assessment tests will be provided to promote awareness of the level of learning.

Students are required to attend at least 50% of practices.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame del Corso Integrato si svolge in forma scritta. Nell’ambito della stessa sessione d’esame, si terrà una prova scritta relativa al MD Fondamenti di Chimica e una prova scritta relativa al MD Fisica. Nel caso di non superamento di una delle due prove, si dovrà risostenere l’intero esame (cioè sia la prova scritta relativa al MD di Fondamenti di Chimica, sia la prova scritta relativa al MD di Fisica). La valutazione viene fatta in trentesimi, l’esame si ritiene superato se viene raggiunta la sufficienza (18/30) in ognuna delle due prove scritte, il voto finale del CI risulta dalla media matematica dei punteggi ottenuti nelle due prove scritte relative ai due MD.

Prova scritta relativa al MD di Fondamenti di Chimica. Le conoscenze acquisite sono verificate mediante una prova scritta che include dieci domande ed esercizi (ad es., formule di struttura, semplici problemi stechiometrici, bilanciamento di reazioni e domande a risposta aperta, semi-aperta o chiusa). Ad ogni domanda/esercizio è assegnato un punteggio legato al grado di difficoltà.

La prova scritta relativa al Modulo Didattico di Fisica richiede lo svolgimento di 4 esercizi. Ogni esercizio pone due quesiti a cui si risponde attraverso svolgimento per esteso, rappresentando graficamente la situazione proposta quando richiesto e motivando le strategie adottate.

La verifica di alcune competenze (saper impostare analiticamente alcuni semplici problemi stechiometrici quali la preparazione di soluzioni a concentrazione nota e valutare correttamente gli strumenti più idonei per compiere le manipolazioni chimiche richieste) avviene al termine dell’attività esercitativa di laboratorio chimico.

Per stimolare uno studio progressivo e continuativo nel corso del semestre, il CI prevede la possibilità di sostenere, verso la metà dell’insegnamento, un esonero relativo ad una porzione del programma per entrambi i MD. Le prove vengono somministrate e valutate con le stesse modalità della prova d’esame standard. Superando l'esonero, si può sostenere l'esame unicamente sulla parte restante del programma nella prima data utile della sessione d'esami invernale. Il voto finale per ogni MD sarà pari alla media matematica dei voti delle due prove. Chi non dovesse completare l’esonero, dovrà sostenere l'esame del CI negli appelli ordinari, secondo le modalità descritte sopra.

 

The exam of the Integrated Course of CHEMISTRY and PHYSICS includes two written tests in the same exam session. A written test is related to the MD of Chemistry and the other is related to the Physics MD. The two written tests must be taken in the same exam session and if one of the two tests is not passed, the student will have to take the entire exam again (i.e. both the written tests related to the MD of Chemistry, and the one related to the Physics MD). The evaluation is done out of thirty, the exam is considered passed if the sufficiency (18/30) is achieved in each of the two written tests.

The final grade of the integrated course results from the mathematical average of the scores obtained in the two written tests related to the two MD.

Written test related to the Chemistry Module. The written test includes 10 questions/exercises (e.g. structural formulas, stoichiometric problems) in form of MCQ and/or open questions. For each questions a difficulty coefficient is assigned. Written exam related to the Physics Teaching Module. The written test requires the completion of 4 exercises. Each exercise poses two questions which requires carrying out the exercise in full, graphically representing the proposed situation when required and motivating the strategies adopted.

Some competencies (to know how to solve simple problems such as to prepare solutions and to use lab instruments) are evaluated at the end of practical activities

Approximately halfway through the program, there is the possibility of carrying out a partial exam (esonero) on the portion of the program carried out in the two modules. The partial exam (esonero) is consistent with already specified above for the final exam. The program evaluated through the partial exam will not ne evaluated during the final exam session.

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Attività di supporto

E' prevista un'attività di tutorato disciplinare, opportunamente calendarizzata, per entrambi i moduli didattici. L’organizzazione delle attività di tutorato verrà condivisa dai docenti all’inizio del corso.

Gli/le studenti/sse lavoratori/trici possono contattare i docenti in caso di necessità legate all’insegnamento.

A disciplinary tutoring activity, suitably scheduled, is foreseen for both teaching modules. The organization of the tutoring activities will be shared by the teachers at the beginning of the course. Students workers can contact the teachers in case of needs related to teaching.

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Principi di Fisica - Vol.1 Meccanica, Onde e Termodinamica
Anno pubblicazione:  
2023
Editore:  
Pearson
Autore:  
Hugh D. Young - Roger A. Freedman - Fabio Bruni
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Principi di Fisica - Vol.2 Elettromagnetismo e Ottica
Anno pubblicazione:  
2023
Editore:  
Pearson
Autore:  
Hugh D. Young - Roger A. Freedman - Fabio Bruni
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Chimica medica e propedeutica biochimica : con applicazioni cliniche
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
Zanichelli
Autore:  
Bellini, Tiziana
ISBN  
Permalink:  
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Modulo Didattico di Fondamenti di Chimica. Qualsiasi testo di Chimica Generale di livello universitario. Le slide verranno rese disponibili prima delle lezioni.

Modulo Didattico di Fisica. Verranno fornite le slides mostrate a lezione.

Didactic Module of Fundamentals of Chemistry. Any university-level General Chemistry textbook. The slides will be made available before the lessons.

Physics Teaching Module. The lessons slides will be provided.



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Note

I collegamenti alle pagine di MOODLE su cui viene caricato il materiale didattico sono riportati nelle schede dei singoli Moduli Didattici.

Links to the Moodle pages in which the teaching material is uploaded are available on Teaching module pages

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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 05/02/2024 16:21
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