A si, quella è l’ultima modifica approntata è una porzione di codice presa dal manuale di fancy.
Usando questo preambolo, quello che mi suggerisci,
`% Impostazioni documento
\documentclass[10pt,a5paper]{book}
\usepackage[italian]{babel}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[italian]{babel}
\usepackage{fancyhdr}
\fancyfoot{}
%\renewcommand{\chaptermark}[1]{\markboth{\chaptername \ \thechapter.\ #1}{}}
\renewcommand{\chaptermark}[1]{\markboth{#1}{}}
\fancyhf{}
\fancyhead[RO,LE]{\small\thepage}
\fancyhead[CE]{\small\chaptername \ \thechapter}
\fancyhead[CO]{\small\leftmark}
%\renewcommand{\headrulewidth}{0.25pt}
\usepackage{lipsum}
\usepackage{emptypage}
\usepackage[a5paper,top=20mm,bottom=15mm %
,left=7.5mm,right=15mm, %
heightrounded,bindingoffset=5mm]{geometry}
% Pacchetti Matematica
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{textcomp}
%Pacchetti grafica
\usepackage{float}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{wrapfig}
\usepackage[font=small,format=hang,labelfont={sf,bf}]{caption}
% Pacchetti stile pagina
\usepackage{indentfirst}
\frenchspacing`
ho sempre questo risultato:

Magari queste informazioni possono aiutare a svelare il mistero:
`tex -v
TeX 3.1415926 (TeX Live 2009/Debian)
kpathsea version 5.0.0
`