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FRANCESCO TASSINARI
Ricercatore t.d. art. 24 c. 3 lett. B
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
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Insegnamento: Laboratorio di Chimica organica I
Chimica (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Obiettivi formativi
Far acquisire allo studente:
-nozioni sulla cinetica di reazione e sulla stereochimica dei composti organici
-conoscenze teoriche di base sulle principali tecniche di laboratorio per l’isolamento e la purificazione dei composti organici (distillazione, cristallizzazione, estrazione con solventi, cromatografia)
-abilità pratiche nell’eseguire in laboratorio l’isolamento e la purificazione dei composti organici tramite le tecniche della distillazione, cristallizzazione, estrazione con solventi, cromatografia e nel seguire in laboratorio la cinetica di una reazione
- le principali norme di sicurezza di un laboratorio di chimica organica
- abilità nella raccolta e nella presentazione dei dati scientifici
Per una più completa comprensione degli obiettivi formativi, si rimanda alla lettura dei risultati di apprendimento attesi a seguito dello svolgimento del presente percorso formativo.
Prerequisiti
Prerequisiti
Conoscenze preliminari di chimica generale e nozioni di base di laboratorio di chimica generale.
Programma del corso
Contenuti del corso
Parte teorica: cenni e richiami su norme comportamentali, vetreria, quaderno, proprietà fisiche dei composti organici, solventi (1ora); teoria della cristallizzazione, scelta del solvente, riscaldamento a ricadere, preparazione di un filtro a pieghe, filtrazione a caldo, filtrazione in vuoto, essiccamento, determinazione sperimentale del punto di fusione (1ora); teoria della distillazione, distillazione semplice e frazionata, apparecchiature per la distillazione semplice e frazionata, diagrammi di fase per una sostanza pura, per una miscela ideale di due liquidi miscibili ed immiscibili, distillazione in vuoto e in corrente di vapore, l’evaporatore rotante (2ore); proprietà acido base di composti organici (2 ore); teoria dell’estrazione con solventi, estrazione liquido-liquido, liquido-solido, efficacia estrattiva, scelta del solvente, separazione di emulsioni, estrazioni e lavaggi acido-base, uso degli anidrificanti (2ore); teoria della cromatografia, classificazione delle tecniche cromatografiche, serie elutropica, cromatografia su strato sottile, cromatografia su colonna, cenni di GC-MS, HPLC e MPLC (2 ore), cinetica e meccanismi di reazione (3 ore) e stereochimica dei composti organici (3 ore).
Parte pratica: Il laboratorio consiste di 12 esperienze (4 ore ciascuna, solitamente condotte da gruppi formati da due studenti) atte a consolidare le conoscenze teoriche precedentemente fornite e ad acquisire abilità pratiche di laboratorio.
Metodi didattici
Metodi didattici
Per le lezioni frontali verranno utilizzate slides e proiezioni di brevi video.
Per la parte di laboratorio verranno utilizzati i seguenti strumenti didattici:
-quiz pre-lab: domande a risposta multipla con cui vengono accertate le conoscenze di base di teoria e di sicurezza sull’esperienza che si andrà a condurre (compilazione individuale)
-quaderno: mediante verifica dell’avvenuta compilazione (individuale) della tabella dei reagenti/solventi il docente accerta che lo studente abbia preso visione delle schede di sicurezza dei prodotti chimici che si andranno ad utilizzare nell’esperienza. Al termine dell’esperienza un secondo controllo del quaderno permette al docente di verificare che lo studente (individualmente) abbia annotato i dati utili a redigere le conclusioni.
Testi di riferimento
Testi consigliati
Testi consigliati per la teoria:
-Chimica organica (struttura e reattività) S.Ege Idelson-gnocchi
- Chimica Organica
Brown, Foote, Iverson, Anslyn Edises
Testi consigliati per il Laboratorio:
- R.M Roberts, J.C. Gilbert, S. F. Martin “Chimica Organica Sperimentale” Ed Zanichelli
-M. D'Ischia “La Chimica Organica in Laboratorio” Ed Piccin
Suggested textbooks
Theory:
-Chimica organica (struttura e reattività) S.Ege Idelson-gnocchi
- Chimica Organica
Brown, Foote, Iverson, Anslyn Edises
Laboratory:
- R.M Roberts, J.C. Gilbert, S. F. Martin “Chimica Organica Sperimentale” Ed Zanichelli
-M. D'Ischia “La Chimica Organica in Laboratorio” Ed Piccin
Verifica dell'apprendimento
Verifica dell’apprendimento
Sono previste verifiche in itinere ed un esame finale. Verifiche in itinere:
1) Quiz pre-lab: 6 domande a risposta multipla (1 pto esatta, 0 non compilata o errata), DD “Conoscenza e capacità di comprensione”
2) Quaderno: valutazione su scala numerica da 0 a 3 dei Descrittori DD: conoscenza e capacità di comprensione= corretta esecuzione dell’esperienza (0- 0.5pti), autonomia di giudizio =comprensione dell’obiettivo finale cui tende l’esperienza proposta (0-1 pti), abilità comunicative=capacità di organizzazione e sintesi, proprietà di linguaggio (0- 0.5 pti), capacità di apprendimento=capacità di descrivere ed interpretare i risultati (0-1 pti) 3)Laboratorio: valutazione su scala numerica da 0 a 2 in base a presenze e comportamento: fino a 9 esperienze su 12 (75%) assegnati 2 punti, per ogni assenza aggiuntiva decurtati 2 punti sul voto finale; ogni 2 richiami (es mancato uso dei DPI, ritardi...) decurtazione di 1 punto sul voto finale. 4)Esame finale orale/pratico con valutazione su scala numerica (voto minimo 15 voto massimo 20) consistente in 3 domande di cui 2 di teoria ed una più pratico-applicativa. DD: conoscenza e capacità di comprensione (0-4 pti) abilità comunicative (0-4 pti), autonomia di giudizio= capacità di individuare in autonomia la corretta pratica di laboratorio per affrontare un dato problema (0-4 pti), capacità di applicare conoscenza e comprensione= corretta esecuzione della parte pratica (0-4 pti) capacità di apprendimento= autonomia nell’esecuzione della parte pratica secondo le norme di sicurezza (0-4 pti).
Formazione del punteggio finale: il voto finale in trentesimi è dato dalla somma di:
1) Voto dell’esame orale (voto massimo 20)
2) Media dei voti dei quiz pre-lab (punteggio massimo 6)
3) Laboratorio (punteggio massimo 2)
4) Quaderno (punteggio massimo 3)
5) Penalità accumulate (per ogni assenza successiva alla terza -2 punti; ogni 2 richiami (es mancato uso dei DPI, ritardi...) - 1 punto.
Voto massimo ottenibile 31 corrispondente a 30L
Risultati attesi
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione- Lo studente approfondisce aspetti riguardanti le proprietà acido-base, la stereochimica, l’equilibrio e la cinetica di reazione dei composti organici; apprende nozioni sulle proprietà chimico-fisiche fondamentali dei composti organici e sul loro impiego nelle tecniche di purificazione e/o isolamento.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione- attraverso esercizi e domande ragionate lo studente acquisisce abilità nell’applicare conoscenza e comprensione; tramite le esperienze di laboratorio lo studente mette in pratica le conoscenze teoriche acquisite ed impara a lavorare in condizioni di sicurezza.
Autonomia di giudizio- Lo studente è in grado di sostenere discussioni sugli argomenti trattati a lezione dimostrando di aver compreso la teoria, di saper esporre e discutere i risultati sperimentali ottenuti, di rilevare e motivare eventuali discrepanze dalle previsioni teoriche.
Abilità comunicative- Lo studente è in grado di comunicare argomenti di chimica organica utilizzando la corretta terminologia. Attraverso l’uso del quaderno di laboratorio come strumento didattico lo studente sviluppa le capacità di presentare i dati ottenuti in modo efficace e conciso e di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato.
Capacità di apprendimento- Lo studente acquisisce gli strumenti metodologi necessari per proseguire gli studi della chimica organica e per poter approfondire autonomamente diversi aspetti della materia.