Scarica ud ambiente e sostenibilità chimica ed ecologia e più Appunti in PDF di Chimica solo su Docsity! UD – AMBIENTE E SOSTENIBILITA’ DESTINATARI: bambini di classe IV primaria CONCETTI SCIENTIFICI ALLA BASE DELL’ARGOMENTO: la nostra Terra è chiamata “pianeta blu” per la massiccia presenza di acqua, che fornisce un nutrimento essenziale per gli esseri viventi e l’habitat di numerosissimi animali. L'acqua è formata da due molecole di idrogeno e una di ossigeno; quella del mare è una soluzione diluita di diversi sali, tra cui predomina il cloruro di sodio, ma in cui figurano, in realtà, una cinquantina di elementi. Altri sali disciolti sono il cloruro di calcio, il cloruro di potassio, il cloruro di magnesio, vari carbonati, solfati, nitrati e fosfati. Nell'acqua di mare sono presenti, in piccole percentuali, anche sali di stronzio, boro, silicio, fluoro, bromo e iodio. La composizione chimica dell'acqua di mare varia anche in funzione dell'apporto dei fiumi e dell'intensità di evaporazione. Nell'acqua del mare sono presenti due gas disciolti, l'ossigeno e l'anidride carbonica; entrambi garantiscono due processi vitali per gli esseri viventi che popolano queste acque: la respirazione e la fotosintesi clorofilliana. Oltre all’acqua, particolarità del nostro pianeta è la presenza di forme di vita vegetale che, grazie al processo della fotosintesi clorofilliana, rilasciano ossigeno come prodotto di scarto. L’ossigeno è indispensabile per tutti gli organismi che hanno una respirazione aerobica (comprese le piante stesse). Per produrre ossigeno, le piante utilizzano luce solare, acqua e anidride carbonica: si stima che assorbano circa un terzo delle emissioni di CO2. Per questo, è essenziale preservarle. L’ossigeno si trova in atmosfera, che ha vari strati, ognuno con le proprie caratteristiche. Salendo di quota troviamo: • la troposfera (fino a 12 km): è lo strato più basso dell'atmosfera terrestre dove i vari gas hanno la più alta concentrazione. La troposfera viene riscaldata dal calore proveniente dalla superficie della Terra. Nella troposfera avvengono i fenomeni atmosferici come il vento, la formazione delle nuvole, le precipitazioni; • la stratosfera (altezza media di 50 km): Il vapore acqueo è pressoché assente e i gas sono molto più rarefatti rispetto a quelli della troposfera. La temperatura aumenta con il crescere dell’altezza, per la presenza, intorno ai 40 km, di uno strato di ozono (ozonosfera); • la mesosfera(altezza media di 80 km): i gas diventano molto rarefatti. Questo strato è pressoché trasparente alla radiazione elettromagnetica, per questo motivo, dal massimo di temperatura raggiunta nella stratosfera, abbiamo una diminuzione della temperatura in questo strato raggiungendo valori pari a - 90°C; • la termosfera (altezza media di 600 km): è caratterizzata dalla presenza di particelle cariche, che si formano per la scissione degli elementi gassosi da parte dei raggi cosmici provenienti dalle altre stelle e dal Sole. In questo strato avvengono le aurore boreali (dalla collisione tra particelle cariche rilasciate dal Sole e particelle gassose nell’atmosfera terrestre). Molte particelle vengono ionizzate e possiedono una velocità molto elevata, e quindi anche la loro temperatura è elevata. La termosfera può raggiungere valori di temperatura pari a 1200 C° ; • l’esosfera (oltre i 600 km di altezza): le particelle gassose non sono più attratte dalla gravità terrestre e non partecipano più alla rotazione del pianeta. Non ha un vero limite superiore sfumando progressivamente verso lo spazio interplanetario. La temperatura dell’esosfera può raggiungere i 2000 C°. viviamo in un periodo storico in cui le emissioni di CO2 in atmosfera hanno raggiunto livelli mai visti prima, tanto che si è cominciato a parlare di un pesante inquinamento atmosferico. Con il termine inquinamento atmosferico si intende la presenza nell'aria di sostanze che modificano la naturale composizione dell'atmosfera terrestre. Le cause principali dell'inquinamento atmosferico attuale sono il traffico motorizzato, la combustione della legna e l'industria. L'inquinamento atmosferico si ripercuote sull'uomo, sugli ecosistemi, sugli edifici, sui materiali e sul clima. L’effetto serra è causato dall’inquinamento atmosferico, poiché si basa sul principio per cui la radiazione solare raggiunge la Terra attraversando l’atmosfera. Parte di questa radiazione viene assorbita e serve a scaldare la terra, che di conseguenza emette anch’essa energia sotto forma di calore. Le radiazioni terrestri hanno una lunghezza d’onda maggiore e non riescono ad attraversare l’atmosfera, quindi vengono rimbalzate nuovamente verso la superficie del nostro pianeta. I gas serra (vapore acqueo, CO2, CH4, N2O) rendono la temperatura superficiale della Terra più alta di quella che si avrebbe se la loro quantità fosse a livelli naturali. La superficie terrestre non è l’unico ecosistema minacciato dall’inquinamento: anche i mari, gli oceani, i laghi e in generale tutti gli specchi d’acqua ne risentono. Esistono quattro forme principali di inquinamento dell’acqua: • inquinamento biologico: causato dal materiale organico non depurato delle acqua fognarie e degli scarichi degli allevamenti; • inquinamento chimico: causato dagli scarichi provenienti dalle lavorazioni industriali e dall’agricoltura intensiva; • inquinamento da idrocarburi: causato dallo sversamento di petrolio greggio; • inquinamento da rifiuti: causato dall’utilizzo delle spiagge come discariche. A proposito dell’inquinamento chimico, una conseguenza è l’acidificazione degli oceani. L’acidificazione degli oceani è un fenomeno dovuto alla decrescita del valore del pH oceanico, a sua volta causato dall'assunzione di anidride carbonica di origine antropica (emissioni di fabbriche, veicoli ecc.) dall'atmosfera. Circa un quarto della CO2 presente nell'atmosfera finisce negli oceani dove, a contatto con l'acqua, viene trasformata in acido carbonico (H2CO3), con conseguenze disastrose sugli organismi che vi vivono e su tutto l’ecosistema: questo fenomeno rende più difficile la costruzione di strutture calcaree (scheletri e conchiglie). Per tutte queste motivazioni, 193 Paesi hanno firmato l’Agenda 2030, un accordo in cui si punta a realizzare, appunto entro il 2030, 17 obiettivi per lo sviluppo sostenibile, in ambito ambientale, economico, sociale e istituzionale. Perché questo possa concretizzarsi, è necessario che anche i singoli cittadini – e i bambini, prima di tutto, che sono il presente e il futuro – vengano sensibilizzati e responsabilizzati alle abitudini e agli stili di vita sostenibili. PREREQUISITI RICHIESTI: l’unità didattica è inserita all’interno di una programmazione più ampia e complessa, che occupa tutto l’anno scolastico. I bambini hanno affrontato il ciclo di vita delle piante, inclusa la respirazione cellulare e la fotosintesi clorofilliana. Inoltre, hanno nozioni generali sui cambiamenti climatici e sull’inquinamento, dei quali purtroppo vedono gli effetti e le conseguenze nella vita quotidiana. COMPETENZE CHE L’ALUNNO DOVREBBE ACQUISIRE AL TERMINE DEL PERCORSO: l’alunno: