http://www.chem.purdue.edu/gchelp/atoms/states.html

 Proprietà della Materia

e

Modelli di Struttura

Stati della Materia

Proprietà Termiche

Proprietà Elettriche

 

 

 

 

 

 

 

Il percorso propone una comprensione della materia (dagli oggetti ai costituenti atomici) attraverso un’analisi per livelli dove ogni livello individua sistemi diversamente strutturati, ha elementi e leggi di interazione propri e il comportamento ad un livello più alto scaturisce da un comportamento, molto spesso totalmente diverso, ad un livello più basso.

In particolare, si metteranno in relazione proprietà di sistemi macroscopici (meccaniche, termiche, elettriche) con modelli di struttura atomico/molecolare classici, semiclassici e quantistici, che ne descrivono, spiegano e predicono i comportamenti. Verranno proposti  esperimenti e analisi di risultati sperimentali, per individuare relazioni tra proprietà dei materiali e parametri caratteristici dei sistemi; successivamente, attraverso “esperimenti con modelli simulati” metteranno in relazione proprietà macroscopiche e comportamenti microscopici, per definire le grandezze macro in funzione di parametri e grandezze micro, e studiarne le relazioni.

La relazione tra proprietà macroscopiche e modelli microscopici è sviluppata mediante la costruzioni di modelli dapprima qualitativi e successivamente sempre più quantitativi (attraverso la introduzione di un maggior numero di parametri e grandezze rilevanti). Il punto di partenza saranno i vari modelli spontanei di struttura della materia, posseduti dagli studenti ai diversi livelli di scolarità, (conosciuti sulla base dei risultati di ricerca didattica) che costituiranno la base per la costruzione di adeguati modelli scientifici e della loro descrizione a diversi livelli di formalizzazione.

La introduzione di modelli semiclassici e poi quantistici sarà anch’essa connessa alla necessità di spiegare proprietà della materia (rilevabili sperimentalmente) che non sono interpretabili nell’ambito della meccanica classica e della  meccanica statistica classica.

L’analisi delle relazioni tra proprietà della materia, struttura ed applicazioni tecnologiche sarà sempre sullo sfondo della intera trattazione.

Un aspetto che è necessario approfondire per la piena comprensione del percorso è quello connesso a:

Tratteremo di seguito modelli dei diversi stati di aggregazione della materia idonei alla interpretazione delle loro diverse proprietà termiche ed elettriche.