LABORATORIO DIDATTICO SUL PROGETTO APQUA

1. LABORATORIO DIDATTICO SULPROGETTO APQUA Impariamo a conoscere le materie plastiche : i loro usi e le loro applicazioni Workshop per Insegnanti di Chimica

2. Il Programma APQUA

3. Introduzione APQUA si propone al mondo della scuola come un programma per l’apprendimento delle scienze a partire dallo studio e dalla discussione di temi di attualità che riguardano le materie plastiche

4. Il KIT di APQUA

5. Presentazionegeneraledel programma • Il programma si articola attraverso sette diverse attività, ognuna delle quali affronta l’argomento “PLASTICA” mediante un approccio basato su: - Contenuti scientifici - Processi - Contenuti sociali

6. - Contenuti scientifici - Concetti di monomero, polimero, polimerizzazione - Caratteristiche fisico-chimiche dei materiali plastici - Processi di trasformazione delle materie plastiche - L’ambiente e le materie plastiche : -riciclo meccanico e chimico -recupero energetico - Analisi del ciclo di vita : -l’energia contenuta nelle plastiche può essere economicamente ed ecologicamente riutilizzata

7. - Processi - Ogni punto, prima trattato teoricamente, può essere poi sperimentato dallo studente attraverso le diverse esperienze previste dal programma • Viene così stimolato l’apprendimente mediante un approccio teorico/pratico che convolge direttamente gli alunni

8. - Contenuti sociali - L’importanza delle materie plastiche nella società di oggi : - l’apporto dato all’industria in diversi settori - lo sviluppo scientifico e tecnologico - il benessere

9. Attività 1 - Gli alunni assumono il ruolo di componenti della Commissione Ambiente di un Comune nel quale dovrà sorgere un grande centro commerciale. La Commissione dovrà consigliare se utilizzare sacchetti di plastica o di carta: SUGGERIMENTOPermettete che i ragazzi si esprimano liberamente prendendo nota delle loro opinioni che, in seguito, potranno essere spunto per alcuni esercizi. CRITERI DI VALUTAZIONE Tipologia del materiale Resistenza del materiale Impatto ambientale Risorse usate nella produzione Riciclabilità

10. Attività 1 Obiettivi : • apprendere come non sempre le conoscenze disponibili siano sufficienti per prendere decisioni che devono tenere conto di molteplici aspetti Materiale occorrente : sacchetti di carta e di plastica di volume simile Annotazione dei risultati : fogli di lavoro 1.1 e 1.2

11. Attività 2 IDENTIFICAZIONE DELLE MATERIE PLASTICHE - Le differenti materie plastiche verranno esaminate per quanto riguarda le proprietà di : Resistenza meccanica Resistenza al calore Resistenza agli agenti chimici Densità

12. Attività 2 Obiettivi : • utilizzare le proprietà fisiche per differenziare i vari materiali • identificare materiali sconosciuti in base alle proprietà conosciute • verificare che le proprietà di un materiale ne determinino la scelta per ogni specifica applicazione Materiale occorrente : • strisce e granuli di 4 materie plastiche (PE, PP, PS e PVC) • foglio su cui disporre strisce e granuli Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.1 e tavola dati

13. Attività 2.1 RESISTENZA MECCANICA Obiettivi : • verificare la resistenza alla piegatura ed al graffio di alcune materie plastiche Materiale occorrente : strisce dei 4 materiali plastici e una graffetta Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.1 e tavola dati

14. Attività 2.2 TRASMISSIONE DELLA LUCE Obiettivi : • verificare la trasmissione della luce di alcuni granuli non colorati di materie plastiche Materiale occorrente : granuli dei 4 materiali plastici e una pinzetta Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.1 e tavola dati

15. Attività 2.3 DENSITA’ DELLE MATERIE PLASTICHE Obiettivi : verificare la densità di alcune materie plastiche Materiale occorrente : • granuli delle 4 materie plastiche, 3 bicchieri di plastica trasparente, pinzette, acqua, sale da cucina, alcool denaturato Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.1 e tavola dati ATTENZIONE ! Non operare in presenza di fiamme libere o di possibili fonti di ignizione

16. Attività 2.4 RESISTENZA AGLI AGENTI CHIMICI Obiettivi : • verificare la resistenza di alcune materie plastiche ad un solvente organico Materiale occorrente : • strisce delle 4 materie plastiche, 1 bicchiere di vetro, pinzette, acetone Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.1 e tavola dati ATTENZIONE ! Non operare in presenza di fiamme libere o di possibili fonti di ignizione

17. Attività 2.5 RESISTENZA AL CALORE Obiettivi : • verificare la resistenza al calore di alcune materie plastiche Materiale occorrente : • un supporto per sostenere le strisce plastiche, un asciugacapelli Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.1 e tavola dati

18. Attività 2.6 IDENTIFICAZIONE DI UNA MATERIA PLASTICA SCONOSCIUTA Obiettivi : identificare una materia plastica Materiale occorrente : • una striscia di materia plastica, un pezzetto di plastica portato da casa, materiale utilizzato nelle prove precedenti Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 2.3 e relative tavole 1 e 2

19. Attività 3 SINTESI DI UN POLIMERO - Vengono introdotti i concetti di monomero, di polimero e di processo di polimerizzazione : Confrontare le proprietà fisiche dei reagenti e dei prodotti Sperimentazione pratica della sintesi di un polimero

20. Attività 3 SINTESI DI UN POLIMERO Obiettivi : • introdurre i concetti di monomero e di polimerizzazione. • Confrontare le proprietà fisiche dei reagenti e dei prodotti Materiale occorrente : • soluzione di alcool polivinilico, colorante, soluzione di borato di sodio, 1 cilindro graduato da 10 ml, 1 bicchiere di plastica, un cucchiaio di plastica Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 3.1 e relativa tavola dati 1

21. Attività 4 REALIZZAZIONE DI MODELLI DI POLIMERI - Studio delle diverse strutture dei polimeri : Polimeri lineari Polimeri ramificati Polimeri reticolati - Costruire modelli delle strutture molecolari dei polimeri - Mettere a confronto le proprietà dei polimeri con la loro struttura molecolare

22. Attività 4 REALIZZAZIONE DI MODELLI DI POLIMERI Obiettivi : • visualizzare, attraverso la costruzione di modelli, le strutture molecolari dei polimeri Materiale occorrente : • graffette colorate, 2 bicchieri di plastica, 1 cucchiaio di plastca Annotazione dei risultati : foglio di lavoro 4.1 e relativa tavola dati

23. Attività 5 STORIA DELLE MATERIE PLASTICHE E DELLE TECNICHE DI TRASFORMAZIONE - Studio della scoperta e dell’evoluzione storica delle materie plastiche - Descrizione delle tecniche di trasformazione usate più comunemente • La tecnica di trasformazione da usare in funzione delle tipologia di manufatto da ottenere - Realizzazione pratica di pellicole polimeriche

24. Attività 5 STORIA DELLE MATERIE PLASTICHE E TECNICHE DI TRASFORMAZIONE Obiettivi : • conoscenza dell’evoluzione storica e tecnologica delle materie plastiche • esame delle tecniche di trasformazione Materiale occorrente : foglio di lavoro 5.1 Verifica dell’apprendimento : foglio di lavoro 5.2

25. Attività 6 LE MATERIE PLASTICHE E L’AMBIENTE - Monouso o riusabile? • Confronto tra la capacità di assorbimento di un pannolino monouso ed uno di tela - La gestione dei rifiuti plastici - Riciclo e recupero come vie di riduzione dei rifiuti plastici generati - La “seconda vita delle materie plastiche” - Sperimentazione pratica del processo di riciclo di un polimero termoplastico

26. Attività 6 LE MATERIE PLASTICHE E L’AMBIENTE Obiettivi : • confrontare il potere assorbente di un pannolino monouso e uno di tela • individuare le possibili modalità di gestione dei rifiuti plastici Materiale occorrente : • 1 pannolino di tela e 1 monouso, acqua, un recipente graduato, due bicchieri di plastica, forbici Annotazione dei risultati : fogli di lavoro 5.4, 6.1 e 6.2

27. Attività 7 I SACCHETTI DEL CENTRO COMMERCIALE - Si riprende il concetto di base dal quale sono partite tutte le sperimentazioni : LA SCELTA DEL MATERIALE PIU’ ADATTO per la realizzazione di un manufatto tenendo conto di : Caratteristiche intrinseche dei materiali Energia impiegata nella produzione del materiale Ciclo di vita di un manufatto Riciclabilità / recuperabilità del prodotto a fine vita INTRODURRE IL CONCETTO SECONDO CUI PRENDERE DECISIONI SPESSO COMPORTA IL FARE CONCESSIONI E CHE DIFFICILMENTE ESISTONO SOLUZIONI IDEALI DEFINITIVE

28. Attività 7 CONCLUSIONE DEL PROCESSO DECISIONALE INIZIATO NELL’ATTIVITA’ 1 Obiettivi : • interpretare i grafici • introdurre il concetto che l’energia è uno dei fattori più importanti per la scelta di una materia prima • esaminare l’ncidenza della gestione dei rifiuti nella scelta di un materiale • introdurre il concetto che la soluzione di un problema deve essere trovata solo dopo averne esaminati tutti gli aspetti Materiale occorrente : • 1 sacchetto di carta, 5/6 sacchetti di plastica, una bilancia Verifica dell’apprendimento : foglio di lavoro 7.1