L'insegnamento, di tipo propedeutico, è articolato in due parti. La prima (struttura atomica e molecolare, fondamenti di termochimica e di termodinamica) fornisce i concetti di base per lo studio della struttura e delle trasformazioni fisiche della materia e dei materiali. La seconda (reattività chimica, acidi e basi, processi elettrochimici) descrive le trasformazioni chimiche della materia. Obiettivo dell'insegnamento è portare lo studente a comprendere la stretta relazione tra la struttura microscopica della materia e le sue proprietà chimiche e fisiche.

Lo studente conosce i tipi di legame chimico e sa collegare la struttura atomistica delle varie classi di materiali con le loro principali proprietà (fisiche, meccaniche, ecc.). Sa eseguire semplici calcoli stechiometrici su prodotti e reagenti in reazioni chimiche. Conosce il concetto di equilibrio chimico e il suo collegamento con la termodinamica, applicando il calcolo delle variazioni energetiche e entropiche per prevedere la spontaneità dei processi. Ha inoltre conoscenze di base sulle reazioni acido-base e sui processi elettrochimici (pile, elettrolisi e sulla corrosione dei metalli).

Argomento 1: STRUTTURA ATOMICA E SISTEMA PERIODICO. Natura corpuscolare-ondulatoria della materia. Orbitali atomici. Configurazione elettronica degli atomi e tavola periodica. Proprietà periodiche degli elementi.
Argomento 2: LEGAME CHIMICO. Legame ionico. Legame covalente e geometria molecolare. Elettronegatività. Polarità delle molecole. Forze intermolecolari e legame idrogeno. Legame metallico. Principali caratteristiche dei metalli. Conduttori, semiconduttori e isolanti.
Argomento 3: STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA e PASSAGGI DI STATO. Solidi cristallini ionici, covalenti e molecolari. Stato liquido. Stato gassoso. Gas ideale e gas reali. Diagrammi di stato. Soluzioni non elettrolitiche.
Argomento 4: TERMODINAMICA CHIMICA. Calore di reazione e entalpia. Processi di combustione e bilancio termico. Entropia. Energia libera. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. Fattori che influenzano l’equilibrio.
Argomento 5: SOLUZIONI ELETTROLITICHE. Reazioni acido-base, pH.
Argomento 6: ELETTROCHIMICA. Potenziali elettrochimici. Celle voltaiche. Elettrolisi. Preparazione e purificazione dei metalli. Corrosione e protezione dei metalli.
Argomento 7: ESERCITAZIONI. Massa atomica e massa molecolare. Mole e massa molare. Bilanciamento delle reazioni. Stato gassoso. Miscele gassose. Variazioni energetiche e aspetti termodinamici delle reazioni chimiche. Reazioni acido/base, calcolo del pH. Utilizzo dei potenziali elettrochimici per prevedere i processi di ossido-riduzione e per determinare la forza elettromotrice di celle elettrochimiche.

Sono richieste conoscenze elementari di matematica e di fisica fornite durante gli anni della scuola media superiore.

L'insegnamento è organizzato in lezioni ed esercitazioni. Sono previsti tre appelli d’esame, nelle date stabilite dal calendario della Scuola; l’esame consiste in una prova scritta, concernente tutta la materia in programma. Durante il corso sono inoltre previste due prove in itinere (una nel periodo di interruzione a metà corso e l'altra a fine corso) che, qualora risultino entrambe sufficienti permettono di superare l’esame.

Eserciziario