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I.I.S. “FERRARIS-FERMI” - I.T.T. “Galileo Ferraris” - Verona
PROGRAMMAZIONE PER DISCIPLINA
Anno scolastico 2016/2017
INDIRIZZO: Chimica, Materiali e Biotecnologie – ARTICOLAZIONE: Chimica e Materiali
DISCIPLINA “TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI ” - SECONDO BIENNIO – CLASSE QUARTA
LIBRO DI TESTO: S.Natoli, M.Calatozzolo “Tecnologie Chimiche Industriali” - Volume Secondo, seconda edizione - Edisco
COMPETENZE CHIAVE EUROPEE:
Nella rosa delle otto competenze chiave europee, lo studio delle tecnologie chimiche industriali nel secondo biennio concorre a sviluppare in particolar modo:
1) competenza matematica e competenza di base in scienza e tecnologia
2) spirito di iniziativa e imprenditorialità
COMPETENZE:
La disciplina, nell’ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi
all’indirizzo, espressi in termini di competenza:
1) acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate
2) individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali
3) utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni
4) essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie, nel contesto culturale e sociale in cui sono applicate
5) intervenire nella pianificazione di attività e controllo della qualità del lavoro nei processi chimici e biotecnologici
6) elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio
7) controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza
8) redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali
CONOSCENZE
Mod. 1.
BILANCIO DI MATERIA E DI ENERGIA (5 ore)
- Grandezze utili nei bilanci di materia: frazioni
molari, frazioni di massa;
- Elementi di termodinamica: principio zero e primo
principio. energia interna e entalpia; calcolo di
entalpie, calori latenti.
- Generalità sui bilanci di materia e di energia.
- Bilanci e dimensionamento.
ABILITA’
- Conoscere e descrivere i principi teorici su cui si
basano i bilanci di materia e di energia di un
impianto.
- saper applicare le nozioni di termodinamica nei
bilanci di energia.
- saper calcolare l’entalpia di un sistema
termodinamico o determinare il suo valore per
mezzo di grafici
- Saper applicare i bilanci di materia e di energia in
assenza di reazioni chimiche a casi concreti.
VALUTAZIONE
STRUMENTI DI VALUTAZIONE
Prove disciplinari
Attività laboratoriali
Numero minimo di prove per quadrimestre: 2
Mod. 2.
SCAMBIO TERMICO ( 27 ore)
- Metodi di trasmissione del calore: conduzione,
convezione ed irraggiamento.
- Coibentazione
- Scambio termico tra fluidi: calcolo del
coefficiente globale di scambio
- Apparecchi per lo scambio termico: descrizione,
bilanci di energia e dimensionamento
- Controllo automatico degli scambiatori di calore
- Produzione del caldo e del freddo.
Modulo 3.
EVAPORAZIONE (25ore)
- Elementi di termodinamica: tensione di vapore,
pressioni parziali, evaporazione, ebollizione, innalzamento ebullioscopio
- Determinazione Teb e λeb in soluzioni reali
- Bilanci di materia e energia
- Dimensionamento di un evaporatore a singolo
effetto
- Problemi tecnologici nell'evaporazione
- Evaporatori industriali e apparecchiature ausiliarie
- Impianti a multipli effetti equi e controcorrente;
impianti con termocompressione: dimensionamento.
- Controllo automatico di evaporatori
• Conoscere e descrivere i principi teorici delle
modalità di trasmissione del calore.
• Saper determinare la resistenza di una parete
semplice e complessa ed il coefficiente globale di
scambio relativo ad alcuni semplici apparecchi
industriali.
• Conoscere le caratteristiche dei più diffusi
apparecchi per lo scambio termico e saper
discutere la scelta del tipo di scambiatore più
idoneo ad una data operazione.
• Saper scegliere e quantificare il fluido di servizio
necessario ad una operazione.
• Saper determinare la superficie di scambio
necessaria ad eseguire una data operazione.
• Conoscere i principali schemi di regolazione degli
scambiatori e saperli discutere e realizzare
graficamente.
• Saper descrivere i principi su cui si basa
l'evaporazione industriale di soluzioni.
• Saper dimensionare un impianto di
evaporazione a semplice e a multiplo effetto
• Saper dimensionare le apparecchiature per il
vuoto correlate agli impianti di evaporazione
• Saper discutere la scelta del tipo di evaporatore
più idoneo ad una data operazione.
• Conoscere, descrivere e realizzare graficamente
i principali schemi di regolazione degli
evaporatori industriali
-
Modulo 4.
CRISTALLIZZAZIONE (5 ore)
-Generalità: aspetti teorici e rendimento
- Cristallizzatori industriali
- Bilanci di materia ed energia nei cristallizzatori
- Controllo automatico di cristallizzatori
• Descrivere i principi su cui si basa la
cristallizzazione
• Saper descrivere le caratteristiche dei principali
cristallizzatori industriali e saper scegliere il tipo
di impianto più adatto
• Conoscere,
descrivere
e
realizzare
graficamente schemi di processo e schemi di
regolazione di cristallizatori industriali.
CRITERI DI VALUTAZIONE
Si applica una scala di voti da 1 a 10 facendo riferimento
alla griglia del POFT.
Si adottano tutte le modalità di verifica orale e scritta che si
ritengono opportune per accertare le conoscenze e le
competenze degli alunni, comprese le prove strutturate,
semistrutturate e laboratoriali.
GRIGLIA DI VALUTAZIONE
Si allega la griglia di valutazione delle prove scritte adottata
dal Coordinamento di Materia.
Per le modalità di recupero si fa riferimento a quanto
previsto nel POFT.
Modulo 5.
ESSICCAMENTO (27 ore)
- Generalità, aspetti teorici, diagramma igrometrico,
aria essiccativa
- Bilanci di materia in un essiccatore
- Essiccamento di solidi: tecniche ed apparecchi
- Controllo automatico di essiccatori
- La liofilizzazione
• Conoscere e discutere i principi teorici
dell’essiccamento
• Saper usare il diagramma igrometrico per
determinare le grandezze utilizzate in igrometria
• Saper descrivere le caratteristiche dei principali
essiccatori industriali e saper scegliere il tipo di
impianto più adatto
• Conoscere, descrivere e realizzare graficamente
schemi di processo e schemi di regolazione di
essiccatori industriali
Modulo 6.
SCHEMI DI PROCESSO DI IMPIANTI CHIMICI
(10 ore )
- Disegno e commento di schemi di processo
secondo la programmazione del PEP
• Saper realizzare graficamente, commentare e
discutere, schemi di processo delle operazioni
unitarie studiate, completi di controlli e regolazioni
automatiche.
DATA
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Firma del Coordinatore di Materia
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