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Cosa succede se avviciniamo un fiammifero acceso ad un foglio di carta? La carta prende fuoco; questa reazione chimica si chiama combustione.

1. La combustione

La combustione è una reazione chimica che si può verificare in presenza di:

• un combustibile (la carta)
• un comburente (l’ossigeno presente nell’aria)
• un innesco, rappresentato, di solito, da una fonte di calore (il fiammifero)

Quando il combustibile e l’ossigeno reagiscono insieme, gli atomi del combustibile si separano e l’energia che li teneva uniti si trasforma in calore (energia termica), fiamma (energia luminosa) e fumo.

• È possibile una combustione senza fiamma? Sì: se proviamo ad innescare del carbone, avremo una combustione che produce calore e fumo, ma senza fiamma.
• È possibile una combustione senza fumo? Sì: se proviamo ad innescare dell’alcool, avremo una combustione che produce calore e fiamma, ma non fumo.
• Il prodotto della combustione dipende dalla composizione chimica del combustibile.
• Non tutti i materiali possono essere innescati e dare origine a una combustione, quindi diremo che non tutti i materiali sono combustibili. Questi materiali vengono detti anche materiali non infiammabili o materiali ignifughi. Sassi e rocce, ad esempio, sono materiali ignifughi.

2. Esperimenti sulla combustione

2.1 Alla scoperta dei comburenti

Il comburente è invisibile, ma senza di lui non ci sarebbe combustione! Per scoprirlo, possiamo provare con un esperimento classico: quello della candela e del bicchiere.

MATERIALI: Candela, fiammifero o altro innesco, bicchiere di vetro

ISTRUZIONI: 1) Accendere la candela, 2) Assicurarsi che la combustione sia innescata, 3) Coprire la candela con un bicchiere di vetro, 4) Attendere

Cosa succede? Dopo un po’ di tempo, la fiamma, misteriosamente, si spegne. Questo avviene perché la combustione ha consumato tutto l’ossigeno presente all’interno del bicchiere.

2.2 – Materiali infiammabili e ignifughi

MATERIALI: Coppa o piatto di terracotta con i bordi rialzati, foglio di carta, sasso, fiammifero o altro innesco

ISTRUZIONI: 1) Mettere nel piatto di terracotta il foglio di carta, dopo averlo accartocciato, 2) Innescare la combustione avvicinando al foglio di carta un fiammifero acceso, 3) Osservare la combustione, 4) Posizionare il sasso dove prima c’era il foglio, 5) Innescare il sasso con il fiammifero,

Cosa succede? Il foglio ha preso fuoco e si è trasformato in cenere e fumo. Il sasso, invece, non si infiamma! Questo perché si tratta di un materiale ignifugo.

PS Prima di svolgere questo esperimento, che prevede di accendere un piccolo fuoco, vi raccomandiamo di consultare le norme di sicurezza della vostra scuola o del vostro laboratorio e di prendere le dovute precauzioni (ad esempio, tenere a portata di mano una brocca d’acqua)!

3. Schede didattiche

Cliccate sulle schede per stamparle.

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1. Gli ecosistemi

Un ecosistema è l’insieme degli organismi viventi e della materia non vivente che interagiscono in un ambiente e costituiscono un sistema in equilibrio.

Es.
L’ecosistema fluviale si sviluppa lungo il corso dei fiumi e comprende un gran numero di elementi viventi e non viventi.
Elementi non viventi: 1) l’acqua del fiume, 2) i sassi, la sabbia e la terra che costituiscono il letto del fiume e 3) le sue rive.
Elementi viventi: 1) gli animali che abitano nel fiume o sulle rive (pesci, crostacei, insetti, anfibi e rettili, uccelli, vermi, etc.), 2) la vegetazione che cresce lungo le rive del fiume (canne, salici, alberi e arbusti), 3) le alghe che crescono nell’acqua, 4) i microrganismi che popolano il letto del fiume, l’acqua e le rive umide.

1.1 L’equilibrio degli ecosistemi

L’ecosistema è un sistema in equilibrio: le diverse forme di vita interagiscono tra loro e nessuna prevale sulle altre. In queste condizioni l’ecosistema può mantenersi inalterato nel tempo.

Esistono ecosistemi naturali e artificiali.
Ecosistemi naturali: ecosistema fluviale, palustre, montano, boschivo. In tutti gli ambienti naturali (anche quelli estremi come il deserto e le zone artiche) possiamo trovare ecosistemi.
Ecosistemi artificiali: ecosistema urbano (le città), ecosistemi agricoli specializzati (coltivazioni intensive).

L’uomo, con le sue attività, influenza gli ecosistemi fino a distruggerli. Tre esempi sono l’inquinamento e il disboscamento. Se riversiamo in un fiume una sostanza tossica, elimineremo un certo numero di forme di vita e modificheremo l’equilibrio del sistema. Questo può causare danni molto seri. Se abbattiamo gli alberi di un bosco, elimineremo le forme di vita che si sviluppano su quegli alberi. Anche in questo caso gli effetti possono essere molto seri.

2. Schede didattiche

Qui sotto potete trovare due schede didattiche per ripassare i concetti fondamentali sugli ecosistemi. Cliccate sulle schede per stamparle.

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1. Ripassiamo: miscugli e soluzioni

Cosa succede se mescoliamo insieme due sostanze diverse? Otteniamo un miscuglio.

Un miscuglio è l‘insieme di una o più sostanze in un mezzo liquido.

Nel caso di alcuni miscugli, sarà facile distinguere tra loro le sostanze: se versiamo della sabbia in un bicchiere d’acqua e aspettiamo qualche minuto, potremo distinguere la sabbia, sul fondo del bicchiere, dall’acqua.

Quando in un miscuglio le sostanze non si mescolano completamente tra loro e rimangono distinte, diremo che il miscuglio non è omogeneo. Quando le sostanze si mescolano così bene che è impossibile distinguerle tra loro ad occhio nudo diremo che il miscuglio è omogeneo.

1.1 Le soluzioni

I miscugli omogenei vengono chiamati soluzioni.

Se prendiamo un bicchiere d’acqua, versiamo un cucchiaio di sale o di zucchero e poi lo mescoliamo, sale e zucchero si scioglieranno nell’acqua e sarà impossibile riconoscere le due sostanze. Questi sono due esempi di soluzioni.

In tutte le soluzioni sono presenti:

• un solvente (parola latina che significa “ciò che scioglie”), ovvero l’elemento presente in quantità maggiore.
• un soluto (parola latina che significa “ciò che è sciolto”), ovvero l’elemento presente in quantità minore.

Non tutte le sostanze si sciolgono se vengono mescolate in un liquido:

• Sale e zucchero si sciolgono in acqua, per cui diremo che sono sostanze solubili.
• Sabbia e sassi non si sciolgono in acqua, per cui diremo che sono sostanze insolubili.

Una soluzione in cui il solvente è l’acqua si chiama soluzione acquosa.

Esiste un limite alla quantità di soluto che possiamo sciogliere in una certa quantità di solvente. Se superiamo questo limite, non riusciremo più a sciogliere il soluto in eccesso. Una soluzione nella quale il soluto ha raggiunto questo limite si dice soluzione satura e il limite si dice punto di saturazione.

Se ad una soluzione aggiungiamo del solvente stiamo diluendo la soluzione. Una soluzione con una grande quantità di solvente si dice diluita.
Se ad una soluzione aggiungiamo del soluto stiamo aumentando la concentrazione della soluzione. Una soluzione con una grande quantità di soluto si dice concentrata.

2. Schede didattiche

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