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Alessandro GUALTIERI
Professore Ordinario
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Mineralogia
Scienze geologiche (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
L’insegnamento di Mineralogia 1 si propone di fornire una solida preparazione di base volta alla definizione e allo studio dei minerali, caratterizzati dalla proprietà di essere materiali cristallini. Verranno fornite le conoscenze relative alle proprietà fisiche e chimiche dei minerali, alle loro condizioni genetiche e al loro riconoscimento. Tra le proprietà fisiche particolare rilievo sarà dato alle proprietà ottiche e all’uso del microscopio da mineralogia. Sarà discussa l’influenza delle condizioni fisico-chimiche sulla struttura e le proprietà dei minerali. Verrà inoltre introdotta la classificazione dei minerali e saranno descritte le proprietà chimico fisiche e strutturali dei principali minerali delle rocce e di quelli di uso industriale.
Prerequisiti
Sono essenziali conoscenze di base di chimica, in particolare su: struttura dell'atomo, legami chimici, diagrammi di fase e basi di termodinamica. Inoltre sono apprezzate conoscenze di ottica e onde elettromagnetiche.
Programma del corso
Cristallografia.
Lo stato cristallino. Simmetria nei cristalli. Il reticolo cristallino, la cella elementare. Gruppi puntuali e spaziali.
Proprietà fisiche dei minerali. Proprietà ottiche dei minerali. Il microscopio da mineralogia.
Cristallochimica.
Struttura dei minerali: poliedri di coordinazione, regole di Pauling. Strutture a impacchettamento compatto. Trasformazioni polimorfe nei minerali. Chimica dei minerali, vicarianza e isomorfismo.
Genesi dei minerali. Distribuzione degli elementi chimici nella crosta terrestre.
Mineralogia sistematica.
Classificazione dei minerali. Proprieta' cristallochimiche e strutturali di:
Minerali nativi; Carbonati; Solfati; Ossidi e idrossidi; Solfuri.
Classificazione dei silicati. Nesosilicati: olivine e granati. Sorosilicati. Inosilicati: pirosseni ed anfiboli. Fillosilicati: miche e minerali argillosi.
Tettosilicati: proprieta' cristallochimiche e strutturali di feldspati, feldspatoidi, fasi della silice.
Meteoriti.
Orario di ricevimento: giovedì ore 15-17.
Metodi didattici
Lezioni frontali ex cathedra, esercitazioni pratiche assistite in aula e in laboratorio.
In base alla evoluzione dell'emergenza sanitaria COVID19 e alle specificita' delle attivita' didattiche verra' valutata l'erogazione in presenza o a distanza.
Testi di riferimento
-Mineralogia. Cornelis Klein. Zanichelli. (2004)
-Introduction to Mineral Sciences- A.Putnis. Cambridge University Press (1995)
-Cristallografia mineralogical. Bonatti S. and Franzini M. Bollati Boringhieri (1972)
-I minerali. Gottardi G. Bollati Boringhieri (1972)
-Mineralogy and optical mineralogy. M.D. Dyar, M.E. Gunter,D.Tasa. Mineralogical Society of America, 2008, Chantilly, USA.
Verifica dell'apprendimento
La verifica è volta a valutare il raggiungimento di un livello sufficiente delle conoscenze/competenze e delle abilità applicative relative ai risultati di apprendimento attesi (80%). Servirà inoltre a valutare complessivamente anche le competenze trasversali (20%): abilità comunicative, autonomia di giudizio e capacità di apprendimento. La valutazione finale complessiva è espressa con votazione in trentesimi. La verifica si compone di :
1) Esame scritto su temi di cristallografia e cristallochimica, non obbligatorio, consistente in domande in parte a risposta multipla in parte aperte e nella proiezione stereografica di un modello cristallografico. La prova ha a disposizione 3 ore e gli studenti potranno verificare col docente la correttezza delle risposte alla fine della prova o presso il docente previo appuntamento via e-mail.
2) Esame finale individuale orale (3-5 domande) con votazione in trentesimi costituito da un colloquio su argomenti specifici trattati durante il corso e non valutati nella prova scritta.
La votazione finale in trentesimi sarà calcolata come media aritmetica tra il voto dello scritto e quello dell'orale in caso di svolgimento dello scritto.
Le prove potrebbero essere svolte in presenza
o a distanza a seconda dell'evoluzione della situazione COVID19.
Orario di ricevimento: giovedì 14-15
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente dovrà essere in grado di: comprendere la differenza tra stato amorfo e cristallino, i gruppi puntuali e i gruppi spaziali; conoscere le proprietà fisiche dei minerali; conoscere gli ambienti naturali di cristallizzazione, i criteri della classificazione mineralogica e la cristallochimica dei minerali; conoscere l'influenza dell'ambiente genetico sulla struttura di una fase cristallina (polimorfismo) e sulla sua composizione chimica (miscibilità allo stato solido e isomorfismo); le proprietà ottiche dei principali minerali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Lo studente dovrà essere in grado di: riconoscere macro e microscopicamente i minerali; correlare le proprietà fisiche e chimiche dei minerali con le loro caratteristiche strutturali; verificare le relazioni tra cristallochimica, cristallofisica e gli ambienti genetici dei principali minerali costituenti le rocce e dei minerali di importanza economica; riconoscere i minerali sulla base delle loro proprietà ottiche.
Autonomia di giudizio.
Lo studente dovrà essere in grado di sviluppare ed approfondire temi relativi allo stato cristallino e di acquisire una capacità di valutazione critica su notizie fornite dai mass-media; identificare obiettivi, ruoli e responsabilità collettive nella gestione delle materie prime.
Abilità comunicativa.
Lo studente dovrà essere in grado di divulgare i concetti relativi allo stato cristallino, alla genesi dei minerali e al loro utilizzo
nella vita di tutti i giorni. Presentare in modo logico, conciso e rigoroso obiettivi, concetti, dati e procedure della mineralogia. Comunicare efficacemente dati tecnici in lingua inglese. Utilizzare strumenti informatici per raccogliere ed elaborare i dati ottenuti.
Capacità di apprendimento.
Lo studente dovrà essere in grado di approfondire in modo autonomo le tematiche affrontate e applicare il metodo scientifico per la formulazione e verifica di teorie.