“CAOTICA CHIMICA… IN CUCINA!”

1. Università degli studi di L’Aquila Tirocinio Formativo Attivo (TFA) – Anno accademico 2011-2012 Classi di concorso A013 e A060. Docente: Dottoressa Reale Samantha “CAOTICA CHIMICA… IN CUCINA!” • -Classe A013 • d’Orazio Angela • Manzone Marco • Torelli Emanuela • -Classe A060 • D’amario Maria Loreta • Di Pietro Nino • Gallese Anatolia • Pezzi Melania. TIROCINANTI

2. La chimica in cucina • La cucina è il primo laboratorio di chimica e non è un caso che spesso i chimici siano ottimi cuochi! Una gelatina, una schiuma soffice, la giusta scelta della temperatura o del recipiente di cottura si basano su fenomeni chimico-fisici che, se osservati con consapevolezza, rendono migliori i cibi e “scientificamente competente” chi li cucina.

3. Misconcezione “Le misconcezioni sono idee, concetti, punti di vista, modi di ragionare che sono in conflitto con il sapere scientifico socialmente condiviso e la cui origine è da ricercare di norma, in un intreccio micidiale di sapere comune e conoscenze scientifiche male intese e peggio interpretate” (Società chimica italiana, 1999).

4. Misconcezione • Quando uno studente affronta nuovi argomenti lo fa utilizzando le concezioni di cui dispone ed elabora di conseguenza un sapere distorto. • Questo è un vero e proprio processo a cascata che può fuorviare lo studente in due modi diversi: • può dare risposte esatte seguendo un ragionamento errato; • può arrivare a conclusioni distorte ricorrendo a modi di ragionare esatti.

5. Misconcezione • Quando uno studente affronta nuovi argomenti lo fa utilizzando le concezioni di cui dispone ed elabora di conseguenza un sapere distorto. • Questo è un vero e proprio processo a cascata che può fuorviare lo studente in due modi diversi: • può dare risposte esatte seguendo un ragionamento errato; • può arrivare a conclusioni distorte ricorrendo a modi di ragionare esatti. APPRENDIMENTO DIFFORME DI NUOVI CONCETTI!

6. obiettivi • individuare alcune misconcezioni comuni tra gli studenti; • indicare alcuni percorsi o attività di laboratorio che siano in grado di sradicarle.

7. obiettivi • individuare alcune misconcezioni comuni tra gli studenti; • indicare alcuni percorsi o attività di laboratorio che siano in grado di sradicarle.

8. obiettivi • individuare alcune misconcezioni comuni tra gli studenti; • indicare alcuni percorsi o attività di laboratorio che siano in grado di sradicarle. • L’obiettivo trasversale presentare la disciplina come ‘bella e buona’, ‘amica’, ‘indispensabile per l’uomo’. E’ sempre troppo diffusa infatti la misconcezione peggiore fra tutte, secondo la quale la chimica fa male, inquina, è dannosa, noiosa, e non è utile studiarla…!

9. obiettivi Partendo da questa premessa abbiamo cercato di riflettere su alcune delle più frequenti misconcezioni riguardanti concetti di base della chimica e abbiamo fatto sempre riferimento alla cucina. Caotica chimica…in cucina!

10. 1.VISCOSITA’ IN TUTTE LE SALSE Misconcezione Densità-viscosità 2.ACQUA E OLIO Misconcezione densità - miscibilità 7.OCCHIO DI BUE Misconcezione Trasformazioni fisiche-trasformazioni chimiche 3.UNA MOLE D’ACQUA…. DUE CUCCHIAINI!! Misconcezione Quantità di sostanza-quantità di materia CAOTICA CHIMICA... IN CUCINA!!! 6.LATTE SCREMATO Misconcezione Miscuglio omogeneo-miscuglio eterogeneo 4.ACIDA COCACOLA…BUONA! Misconcezione Acidità-tossicità 5.ACQUA E SALE Misconcezione Sostanza pura-miscela omogenea

11. Attività di laboratorio Le esperienze di laboratorio nella didattica chimica seguono il metodo scientifico; infatti esse vengono eseguite allo scopo di ottenere informazioni e dati sull’argomento oggetto di studio dopo averlo presentato e discusso con i ragazzi.

12. Metodo scientifico

13. Attività di laboratorio Le esperienze di laboratorio nella didattica chimica seguono il metodo scientifico; infatti esse vengono eseguite allo scopo di ottenere informazioni e dati sull’argomento oggetto di studio dopo averlo presentato e discusso con i ragazzi. Il laboratorio è dunque il luogo migliore dove lo studente può ‘costruire l’apprendimento’, e far svanire le convinzioni errate.

14. 1.Viscosità in tutte le salse! Misconcezione: densità e viscosità. Un liquido che ha difficoltà a scorrere è definito: • denso • viscoso • fluido • volatile

15. 1.Viscosità in tutte le salse! Misconcezione: densità e viscosità. Un liquido che ha difficoltà a scorrere è definito: • denso • viscoso • fluido • volatile

16. 1.Viscosità in tutte le salse! • Il miele è più denso dell’acqua! L’acqua fluisce rapidamente da un bicchiere inclinato, mentre il miele tende a essere frenato da una forma di attrito interno!

17. 1.Viscosità in tutte le salse! • Il miele è più denso dell’acqua! L’acqua fluisce rapidamente da un bicchiere inclinato, mentre il miele tende a essere frenato da una forma di attrito interno! VISCOSITA’

18. 1.Viscosità in tutte le salse! Per sfatare questa misconcezione è bene richiamare le definizioni di densità e viscosità. Densità: rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume (g/cm3) d= massa/volume

19. 1.Viscosità in tutte le salse! Per sfatare questa misconcezione è bene richiamare le definizioni di densità e viscosità. Densità: rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume (g/cm3) d= massa/volume Viscosità: è una grandezza fisica che quantifica la resistenza dei fluidi allo scorrimento (mPas)

20. 1.Viscosità in tutte le salse! Fluido con viscosità maggiore Fluido con viscosità minore Nei fluidi con viscosità maggiore gli strati scorrono l’uno rispetto all’altro con più difficoltà, cioè sono frenati da una forza di intensità maggiore, a parità di condizioni.

21. 1.Viscosità in tutte le salse! Se il contenitore della salsa ketchup è lasciato fermo la salsa ha un aspetto semisolido. Quando invece il contenitore viene agitato, la salsa diventa fluida al punto di fuoriuscire facilmente Quando agitiamo il contenitore della salsa ketchup la densità non cambia infatti non cambiano né la massa né il volume!

22. 2.ACQUA E OLIO. Misconcezione: densità e miscibilità. Quale proprietà devono possedere in comune il soluto ed il solvente perché sia valida l’espressione “il simile scioglie il simile”? • Massa molare • Densità • Polarità • Struttura spaziale

23. 2.ACQUA E OLIO Misconcezione: densità e miscibilità. Quale proprietà devono possedere in comune il soluto ed il solvente perché sia valida l’espressione “il simile scioglie il simile”? • Massa molare • Densità • Polarità • Struttura spaziale

24. 2.ACQUA E OLIO • L’olio galleggia sull’acqua, perché meno denso, e dunque... non si scioglie!

25. 2.ACQUA E OLIO Attività di laboratorio verificare che conoscere il valore di densità di due liquidi diversi non consente di fare previsioni sulla miscibilità/solubilità reciproca.

26. 2.ACQUA E OLIO • Materiali: Acetone, acqua distillata, olio di paraffina, alcol etilico, acido acetico. Imbuto separatore, pipette, beute. • Procedimento Si mescolano in un imbuto separatore quantità uguali di due liquidi scelti in base ai valori di densità, affrontando tutti i casi possibili.

27. 2.ACQUA E OLIO Primo caso. Due liquidi con densità uguale, immiscibili.

28. 2.ACQUA E OLIO Secondo caso. • Due liquidi con densità diverse, completamente miscibili. Primo caso. Due liquidi con densità uguale, immiscibili.

29. 2.ACQUA E OLIO Secondo caso. • Due liquidi con densità diverse, completamente miscibili. Primo caso. Due liquidi con densità uguale, immiscibili. Terzo caso. • Due liquidi con densità uguale miscibili.

30. 2.ACQUA E OLIO Secondo caso. • Due liquidi con densità diverse, completamente miscibili. Primo caso. Due liquidi con densità uguale, immiscibili. Terzo caso. • Due liquidi con densità uguale, miscibili. Quarto caso. • Due liquidi con densità diversa, immiscibili.

31. 2.ACQUA E OLIO Conclusioni: • sapere che due liquidi hanno densità uguale non ci permette di affermare che saranno miscibili (solubili l’uno nell’altro); • due liquidi con densità diverse possono essere completamente miscibili, come l’acqua e l’acetone.

32. 2.ACQUA E OLIO Conclusioni: • sapere che due liquidi hanno densità uguale non ci permette di affermare che saranno miscibili (solubili l’uno nell’altro); • due liquidi con densità diverse possono essere completamente miscibili, come l’acqua e l’acetone. Il principio ‘il simile scioglie il simile’ evidentemente non fa riferimento alla densità!

33. 3.Una mole di acqua…due cucchiaini!

34. Misconcezione: Quantità di sostanza e • quantità di materia. • Un uguale numero di moli di composti differenti: • contiene lo stesso numero di molecole • occupa lo stesso volume • ha la stessa massa • contiene lo stesso numero di atomi

35. Misconcezione: Quantità di sostanza e • quantità di materia. • Un uguale numero di moli di composti differenti: • contiene lo stesso numero di molecole • occupa lo stesso volume • ha la stessa massa • contiene lo stesso numero di atomi

36. 3.Una mole di acqua…due cucchiaini! Lo studente che mostra difficoltà nel rispondere a questa domanda non ha chiaro il concetto di mole

37. «… ma allora una mole di acqua o di sale o di zucchero hanno la stessa massa e lo stesso volume?!?...» L’alunno che pensa questo ha acquisito un concetto difforme di MOLE

38. La connessione tra il mondo macroscopico e quello delle molecole non è quindi semplice da comprendere soprattutto perché la nozione di MOLE non è spendibile dagli studenti nella loro quotidianità

39. Un modo semplice per «sradicare» questa misconcezione sulla mole è l’attività laboratoriale

40. Si determinano i pesi molecolari di alcune sostanze da esaminare:

41. Si dispongono le sostanze sui vetrini e si effettuano le pesate alla bilancia; si ottiene che: 1 MOLE di sostanze diverse corrisponde a MASSE DIVERSE

42. Confrontando anche i volumi si osserva che: He (g) Glucosio (s) Acqua (L) 1 MOLE di sostanze diverse occupa VOLUMI DIVERSI

43. «Un ugual numero di moli di composti differenti contiene lo stesso numero di molecole pur non avendo la stessa massa o lo stesso volume» GLI STUDENTI CONCLUDERANNO CHE:

44. 4.Acida coca cola…buona! • Misconcezione: Acidità e tossicità. • Che cos'è un acido? • una sostanza che contiene idrogeno e produce ioni H+ in soluzione acquosa • uno ione positivo • una sostanza dannosa per la salute • una sostanza di esclusivo uso in laboratorio

45. 4.Acida coca cola…buona! • Misconcezione: Acidità e tossicità. • Che cos'è un acido? • una sostanza che contiene idrogeno e produce ioni H+ in soluzione acquosa • uno ione positivo • una sostanza dannosa per la salute • una sostanza di esclusivo uso in laboratorio

46. 4.Acida coca cola…buona! pH: concentrazione di ioni H+

47. 4.Acida coca cola…buona! Attività di laboratorio Misurare il pH di sette sostanze di uso quotidiano con le cartine al tornasole.

48. 4.Acida coca cola…buona! Attività di laboratorio Misurare il pH di sette sostanze di uso quotidiano con le cartine al tornasole. Non sempre riusciamo a percepire gli acidi al gusto ed è per questo che non ci accorgiamo che gli alimenti sono quasi tutti acidi!

49. 4.Acida coca cola…buona!

50. 4.Acida coca cola…buona! Gli alimenti che spesso preferiamo sono acidi!