Fatti:
A.
L'11 luglio 2008 l'Ufficio federale delle strade (USTRA) ha inoltrato al Dipartimento federale dell'ambiente, dei trasporti, dell'energia e della comunicazione (DATEC), la richiesta di approvazione dei piani per la riorganizzazione dello svincolo autostradale di Mendrisio sulla A2, dal km 6.167 al km 10.32 (corsia Sud-Nord) e dal km 8.220 al km 6.167. Il progetto è stato pubblicato nel 2008. La sua realizzazione comporta l'espropriazione di numerosi fondi, in particolare quella in via definitiva di 396 m2e l'occupazione temporanea di 729 m2 di quello n. 1266 (di 11'477 m2) di Mendrisio, appartenente a A._SA, proprietaria di altri quattro fondi (per un totale di 35'438 m2), non oggetto di espropriazione. Tutti sono ubicati in località "Valera", nel comparto compreso tra la strada cantonale Mendrisio-Genestrerio, la linea ferroviaria Mendrisio-Stabio e la semiautostrada A 394 Mendrisio-Stabio.
B.
Il piano regolatore del 1983, che attribuiva il comparto "Valera" alla zona industriale J2 è decaduto ed è stato sostituto da quello del 2002; riguardo al fondo litigioso, il Consiglio di Stato non ha approvato la proposta di istituire una zona per il deposito di idrocarburi, imponendo l'elaborazione di una variante. Dal 2007 al 2014 il fondo, inedificato, si trovava in una zona di pianificazione comunale; per il comparto vigeva quindi un vuoto pianificatorio. Nella votazione popolare del 3 marzo 2013 è stata approvata la modifica del 15 giugno 2012 della LPT (art. 8, 8a, 15 e 38aLPT), che istituisce una moratoria sull'estensione delle zone edificabili e ne impone il ridimensionamento.
C.
Con decisione del 31 ottobre 2011, il DATEC ha evaso le opposizioni al progetto al senso dei considerandi e le domande di espropriazione, approvando i piani del progetto esecutivo. Nove opposizioni sono state trasmesse alla Commissione federale di stima del 13° Circondario (CFS). Questa decisione è stata confermata il 22 ottobre 2013 dal Tribunale amministrativo federale (TAF; sentenza A-6547/2011).
D.
Il 17 agosto 2012 il Presidente della CFS ha aperto la procedura di stima per l'acquisto dei diritti necessari alla realizzazione delle opere. Tranne un'eccezione, l'anticipata immissione in possesso è stata concessa da tutti gli espropriati. Durante l'udienza di conciliazione del 2 maggio 2013, l'USTRA, quale espropriante, per il fondo n. 1266 ha proposto l'indennità usuale per terreni agricoli di CHF 20.--/m2, mentre A._SA ne ha chiesto CHF 600.--/m2. Con decisione del 25 settembre 2015 la CFS, riferendosi a una sua precedente decisione del 22 febbraio 2013, confermata dal TAF il 23 luglio 2014 (sentenza A-1586/2013), fissato il "dies estimandi" al 2 maggio 2013, ha osservato che in quell'epoca il fondo era inserito nella scheda con grado di consolidamento intermedio del Piano direttore, che qualificava la zona come Polo di sviluppo economico (PSE). Ha quindi ritenuto che la stessa avrebbe potuto acquisire un carattere industriale e artigianale, fissando pertanto l'indennità a CHF 350.--/m2 per un totale di CHF 138'600.--. Con decisione del 19 dicembre 2017 il TAF, adito dall'USTRA, ne ha respinto il ricorso.
E.
Avverso questo giudizio la Confederazione Svizzera presenta un ricorso di diritto pubblico al Tribunale federale. Chiede, in via principale, di riformarla nel senso ch'essa dovrà versare a A._SA un'indennità per espropriazione fino a un massimo di CHF 20.--/m2, per complessivi CHF 10'692.--, subordinatamente di rinviare la causa al TAF per nuovo giudizio.
La CFS e il TAF, rinviando alle proprie decisioni, rinunciano a presentare osservazioni. A._SA chiede la reiezione del gravame, mentre l'USTRA, richiamata una sentenza del Tribunale cantonale amministrativo del 18 luglio 2000 (incarto n. 52.1998.00181-190), rinuncia a esprimersi.

Diritto:
1.
Contro una decisione del TAF in materia di espropriazione è dato, in virtù dell'<ref-law> (RS 711), il ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale ai sensi degli art. 82 segg. LTF. Il gravame è tempestivo (<ref-law>) e il ricorrente, quale espropriante, è legittimato a ricorrere (<ref-law> in relazione con l'<ref-law>).
2.
2.1. Nell'ambito del calcolo dell'indennizzo di fondi oggetto di espropriazione occorre fondarsi sulla situazione giuridica e fattuale al momento della stima, ossia alla data dell'udienza di conciliazione, in concreto il 2 maggio 2013 (art. 19bis cpv. 1 Lespr).
Secondo l'<ref-law>, nella stima del valore venale, oltre a quanto stabilito dagli art. 19 e 19bis, occorre tener equo conto anche della possibilità di un miglior uso del fondo: alla data determinante quest'uso deve già sussistere sotto il profilo giuridico e fattuale o dovrebbe realizzarsi in un prossimo futuro; possibilità meramente teoriche o vaghe aspettative non sono per contro sufficienti (<ref-ruling> consid. 13.3 pag. 72 e rinvii). Quale miglior uso futuro viene di regola considerata la possibilità di costruire (<ref-ruling> consid. 2 pag. 730, 151 consid. 2.1 pag. 155; <ref-ruling> consid. 3a pag. 433; sentenza 1C_280/2016 del 4 gennaio 2017 consid. 2.2, in: RtiD II-2017 n. 42; BERNHARD WALDMANN Materielle Enteignung, in: Verwaltungsrecht, Biaggini et al. (ed.), n. 27.12 pag. 1123 e n. 27.22 seg. pag. 1126). Questa prassi parte dal presupposto che un proprietario deve tener conto di cambiamenti della situazione giuridica; qualora l'edificazione necessiti previamente di una modifica della pianificazione locale, la probabilità di una realizzazione può quindi fare difetto o essere esclusa; essa manca di massima qualora l'interessato non può attuarla di sua iniziativa, ma solo con l'intervento dell'ente pubblico (cfr., anche con riferimento alla tutela della buona fede, <ref-ruling> consid. 4e pag. 145 e consid. 6 pag. 147; ENRICO RIVA, in: Aemisegger/Moor/ Ruch/Tschannen, [ed.], Praxiskommentar RPG: Nutzungsplanung, 2016, n. 170 seg. ad art. 5; LO STESSO, Aktuelle Entwicklungen im Recht der materiellen Enteignung, in: Temi scelti di diritto espropriativo, 2010, pag. 63 segg., 68 segg.; PETER HÄNNI, Planungs-, Bau- und besonderes Umweltschutzrecht, 6aed., pag. 627 seg.).
2.2. La CFS, rilevato che alla data determinante nella Scheda PD R7 il comparto era qualificato di Polo di sviluppo economico, ne ha ritenuto un enorme potenziale di riconversione, partendo dall'ipotesi ch'esso avrebbe acquisito un carattere industriale e artigianale. Il TAF ha accertato che al momento del dies aestimandi il fondo si trovava nella zona di pianificazione comunale, entrata in vigore il 6 agosto 2007 e la cui validità era stata prorogata fino al 6 agosto 2014. Ne ha concluso che, tranne per due eccezioni non determinanti per il fondo, per il comparto vigeva apparentemente un vuoto pianificatorio. Il TAF, richiamata la sua precedente sentenza del 23 luglio 2014 e la scheda PD R7, ne ha concluso, in maniera invero corriva, che la CFS poteva ragionevolmente partire dal presupposto che il comparto poteva essere oggetto di un miglior uso futuro ai sensi dell'<ref-law>.
2.3. La ricorrente fa valere che il TAF avrebbe proceduto a una sussunzione non corretta dei fatti determinanti. Osserva che il piano regolatore (PR) del 1983 attribuiva il comparto "Valera" alla zona industriale J2. Precisa che quel piano è stato abrogato e sostituito da quello del 2002, che per il fondo litigioso ha tuttavia respinto la proposta di istituire una zona di deposito idrocarburi, imponendo l'elaborazione di una variante, creando in tal modo un vuoto pianificatorio. Al riguardo richiama la decisione del 18 luglio 2000 del Tribunale cantonale amministrativo nella quale è stato stabilito che il piano regolatore del Comune di Mendrisio, entrato in vigore nel 1977, non è mai stato adattato alla LPT nei termini di tempo fissati dal diritto federale (art. 35 LPT), per cui ha perso la sua validità a partire dal 1° gennaio 1988 per quanto concerne la delimitazione delle zone edificabili (incarto n. 52.1998.00181-190; consid. 4.1 e 4.2). Fino al 2014 era poi in vigore una zona di pianificazione comunale.
Insiste sul fatto che il 15 giugno 2012 il Parlamento federale ha adottato la nota modifica della LPT, nel senso di una moratoria sull'estensione e sul ridimensionamento delle zone edificabili (art. 15 LPT), accettata con il 62.9 % di voti favorevoli nella votazione popolare del 3 marzo 2013 (entrata poi in vigore il 1° maggio 2014), quindi due mesi prima del dies aestimandi. Nell'ambito dell'attuazione della stessa il Dipartimento del territorio ha poi dovuto rifiutare, già in sede di esame preliminare, l'intenzione di destinare parte del comparto alla zona edificabile. Nel 2015 il Consiglio di Stato ha stralciato quest'area dai poli di sviluppo economico del Piano direttore.
La ricorrente adduce che il TAF, considerando solo la scheda di PD R7 del 2009 e la sua precedente sentenza del 23 luglio 2014, non ha considerato a torto la modifica del 2012 della LPT, approvata dal popolo prima del dies aestimandi. Il dies aestimandi posto a fondamento della sentenza del TAF del 2014 era invece il 25 gennaio 2012, anteriore quindi all'accettazione della modifica della LPT, per cui si tratterrebbe di una fattispecie diversa e non paragonabile. Sostiene che il TAF era obbligato a considerare la modifica della LPT e a ritenere quindi che non sussisteva alcuna possibilità di miglior uso futuro del fondo espropriato. Fondandosi esclusivamente sulla scheda di Piano direttore, il TAF ha ignorato l'accertato vuoto pianificatorio e la zona di pianificazione nonché l'esigenza di una reale attuabilità e quella dell'imminenza di un uso futuro, né ha considerato le incognite delle previsioni del Piano direttore e la necessità e la tempistica dell'adozione di un piano regolatore. Queste critiche sono fondate.
2.4. Tale conclusione è sorretta anche dagli accertamenti contenuti nel parere del 25 aprile 2016 della Sezione dello sviluppo territoriale. Con risoluzione del 9 luglio 2002 il Consiglio di Stato non ha infatti approvato la zona per il deposito di idrocarburi, precisando che il piano regolatore del 1983 del Comune di Rancate è stato integralmente abrogato, anche limitatamente alle parti sospese, da quello del 2002, per cui si è in presenza di un vuoto pianificatorio (n. 5 e 6 pag. 4 seg.); a ciò nulla muta il parere richiamato dall'opponente. La questione di sapere se il fondo appartenga o meno al territorio largamente edificato (cfr. art. 36 LPT), per i motivi di cui si dirà, non dev'essere esaminata. Il citato parere dà risposta negativa al quesito, poiché il fondo è completamente inedificato, come lo è pure pressoché l'intero comparto in esame di 80'000 m2, che fa parte di un'ampia area libera ed è ubicato in posizione marginale e isolata rispetto all'insediamento di Mendrisio, rispettivamente ai quartieri di Rancate e di Ligornetto (n. 8.1 pag. 6).
Giova ricordare che già anteriormente al dies aestimandi, adito da A._SA, la quale contestava l'istituzione della zona di pianificazione, con sentenza del 7 gennaio 2009 (incarto n. 90.2007.108) il Tribunale cantonale amministrativo aveva accertato che in seguito alla mancata approvazione nel 2000 di una zona "deposito idrocarburi", la riqualifica e la riconversione del comparto litigioso, da coordinare con i Comuni vicini, presentavano notevoli problemi di svariata natura, urbanistici, paesaggistici e naturalistici, come pure inerenti a questioni viarie e di risanamento che dovevano essere considerati per raggiungere l'obiettivo dichiarato nel piano direttore. Si rilevava che la proprietaria, durante quegli anni, non aveva mai adito le autorità competenti allo scopo di indurre il Comune a concretare il suo obbligo di pianificazione, né risultava ch'essa avesse mai intrapreso alcuna iniziativa edilizia volta all'edificazione dei suoi fondi o che avesse impugnato la mancata approvazione di azzonare quelli utilizzati all'epoca quali deposito di idrocarburi. La Corte cantonale aveva accertato infine che i fondi erano inedificati (consid. 4.3). Questi accertamenti escludevano un miglior uso del fondo in un prossimo futuro alla data determinante.
2.5. Decisivo è poi il fatto che, due mesi prima del dies aestimandi, la modifica della LPT era stata accettata dal popolo e sarebbe entrata in vigore a breve termine. Di fronte a questa circostanza non si poteva ragionevolmente ritenere che in un prossimo futuro il comparto e il fondo dell'espropriata sarebbero stati attribuiti a una zona edificabile, come poi, come era prevedibile, non è avvenuto.
Certo, il TAF ha rilevato che l'assetto pianificatorio del comparto è stato completamente riconsiderato a seguito dell'entrata in vigore il 1° maggio 2014 della modifica del 15 giugno 2012 dell'art. 15 LPT, che prevede un obbligo di ridimensionamento delle zone edificabili sovradimensionate (cpv. 2), un obbligo di coordinamento delle zone edificabili al di là dei confini comunali conservando in particolare le superfici per l'avvicendamento delle colture (cpv. 3), il rispetto di criteri più severi per l'ulteriore assegnazione di terreni alla zona edificabile (cpv. 4) e, infine, l'elaborazione da parte della Confederazione e dei Cantoni di direttive tecniche per l'assegnazione di terreni alle zone edificabili (cpv. 5). Questa modifica, sulla base dell'art. 38a LPT, impone ai Cantoni di adattare i propri piani direttori ai requisiti di cui agli art. 8 e 8a LPT entro cinque anni dalla sua entrata in vigore. Il TAF ha ricordato che, nell'ambito dell'esame preliminare del 1° dicembre 2014, il Dipartimento del territorio, richiamata la modifica dell'art. 15 LPT, ha stabilito che non sussistevano le condizioni per destinare il comparto alla zona edificabile. Il Dipartimento ha precisato che non vi era infatti un fabbisogno urgente e documentato per concretare in questo comparto un Polo di sviluppo economico. Il 18 novembre 2015 il Governo cantonale ha quindi formalmente stralciato il comparto da questo Polo. Il TAF ha rilevato che l'attuale scheda PD R7, in vigore dal 2 febbraio 2016 con grado di consolidamento "dato acquisito" e approvata a livello federale il 6 luglio 2016, non contempla più il comparto "Valera", sicché attualmente lo stesso non ha carattere industriale, artigianale o edificabile. Ha aggiunto che ancora attualmente la destinazione di quest'area è oggetto di dibattito pubblico. Ha tuttavia reputato che questi mutamenti riguarderebbero un cambiamento pianificatorio intervenuto solo successivamente al dies aestimandi, motivo per cui non li ha considerati. A torto.
2.6. È infatti palese che questi cambiamenti e l'involuzione del prospettato carattere edificatorio del comparto, in particolare il suo stralcio dal Polo di sviluppo economico, sono dovuti a decisioni intervenute certo posteriormente alla data determinante, ma che erano più che prevedibili, se non praticamente indubbie, prima della stessa, segnatamente al momento dell'approvazione popolare della modifica della LPT, che sarebbe notoriamente entrata in vigore in un prossimo futuro. Ne erano in effetti la più che prevedibile, logica e ineluttabile conseguenza. Questo cambiamento, notorio e decisivo, intervenuto prima del dies aestimandi, prevaleva e superava la generica portata dell'invocata scheda di piano direttore e ne avrebbe comportato ineluttabilmente lo stralcio, come poi è avvenuto, circostanza della quale la CFS prima e il TAF poi non potevano fare astrazione. In siffatte condizioni, all'epoca non sussisteva chiaramente alcuna certezza né era prevedibile, trattandosi semmai di una semplice aspettativa, che il comparto in questione potesse essere attribuito a una zona edificabile.
In effetti, il piano direttore, che riveste un aspetto programmatico e costituisce un piano di gestione continua del territorio, stabilisce soltanto le grandi linee dell'organizzazione del territorio, ma non definisce un concetto dettagliato dell'organizzazione della sua situazione futura: esso è inoltre vincolante solo per le autorità, ma non per i privati (art. 9 cpv. 1 LPT; art. 8 e 16 cpv. 1 della legge ticinese sullo sviluppo territoriale del 21 giugno 2011, LST; <ref-ruling> consid. 4.1 e 4.2 pag. 279 seg.; al riguardo vedi le sentenze che concernono il comparto in esame 1C_132/2016 del 1° aprile 2016 e 1C_274/2017 del 22 giugno 2017; cfr. ALESSIA LEONI ROMELLI/DAVIDE SOCCHI, Il piano direttore nel diritto ticinese, in: RtiD II-2017, pag. 311 segg., pag. 316 segg.; sul contenuto, l'adozione e l'entrata in vigore delle differenti schede di piano direttore vedi gli art. 11-16 LST).
Determinante è inoltre il fatto che il piano direttore dev'essere poi attuato mediante l'ulteriore adozione di un piano regolatore (art. 18 segg. LST), procedura che notoriamente non si conclude entro un breve termine, dall'esito non scontato e nell'ambito della quale i privati possono contestare a titolo pregiudiziale anche le opzioni del piano direttore (<ref-ruling> consid. 4.1, 4.2 e 4.2.3).
2.7. Il TAF ha inoltre interpretato in maniera unilaterale la scheda PD R7, che definisce il comparto in esame nel modo seguente:
" (...) Si tratta di un'area che per lungo tempo è stata adibita a deposito di idrocarburi. Per il suo grande potenziale di riconversione, è considerata strategica dal Concetto di organizzazione territoriale che supporta il Piano dei trasporti del Mendrisiottto e Basso Ceresio (schede R5 e M5). Si tratta di una superficie di importanti dimensioni (ca. 18 ha), direttamente interessata dalle opere di riorganizzazione dello svincolo autostradale di Mendrisio, dal tracciato stradale Mendrisio-Stabio-Gaggiolo, e dal progetto ferroviario Mendrisio-Varese-Malpensa (TILO, v. scheda M7). L'area è attraversata dal fiume Laveggio e la riconversione dovrà prevedere anche un'importante riqualifica in termini naturalistici, paesaggistici e di svago...".
L'istanza precedente ha infatti omesso di considerare che la scheda prevedeva anche un'importante riqualifica in termini naturalistici, paesaggistici e di svago per il comparto in esame, ciò che ne escludeva in misura importante una sua utilizzazione meramente industriale e artigianale. Che il fondo litigioso non fosse attribuito, in tutto o in parte, a una zona edificabile ma a una zona di protezione del paesaggio o di svago non poteva quindi essere escluso. Nella scheda si precisa che solo il grado di dato acquisito implica la necessità di definire un perimetro (pag. 3). Il grado di consolidamento "risultato intermedio" indica che si tratta di " attività non ancora coordinate e che hanno raggiunto un certo grado di approfondimento "; sebbene non si tratti di mere ipotesi, si è comunque in presenza di attività pianificatorie ancora da concretare. Proprio sulla base di questa scheda, posta a fondamento dell'impugnato giudizio, non era quindi per nulla chiaro se e in che misura il fondo litigioso in un prossimo futuro sarebbe stato attribuito o meno a una zona edificabile (cfr. <ref-ruling> consid. 6.1 pag. 478 seg.). In tali condizioni il miglior uso futuro preteso dall'espropriata non può essere preso in considerazione (cfr. <ref-ruling> consid. 3 pag. 43).
Il TAF si è confrontato in effetti in maniera superficiale con la modifica della LPT, ritenendo a torto ch'essa esplicasse i suoi effetti solo dopo il dies aestimandi, motivo per cui ha ritenuto impropriamente che lo stralcio del comparto dal prospettato Polo di sviluppo economico avvenuto in seguito fosse irrilevante. Il TAF si è infatti limitato a riprendere, trascrivendolo, il considerando 6.2.2.1 della sua precedente decisione del 23 luglio 2014. In tale ambito non ha tuttavia considerato il fatto, decisivo, che in quella causa il dies aestimandi era il 25 gennaio 2012 (consid. 6.2.2), data anteriore all'accettazione popolare della modifica della LPT.
2.8. L'iscrizione del comparto nella scheda di Piano direttore non permetteva inoltre alla proprietaria di poter chiedere il rilascio di una licenza edilizia; una tale utilizzazione del fondo non appariva pertanto come molto probabile in un prossimo futuro. Secondo la prassi, ciò si verifica infatti quando la realizzazione di una costruzione è giuridicamente ammissibile e dipende ormai soltanto dall'iniziativa del proprietario: ciò non è di massima il caso quando, come nella fattispecie, sia ancora necessaria una modifica della situazione giuridica del fondo per il tramite di una revisione e dell'approvazione di un piano regolatore, che renda effettivamente edificabile il terreno interessato (<ref-ruling> consid. 2.4.1 e 2.4.2 pag. 158 e rinvii; <ref-ruling> consid. 3 pag. 390, 105 consid. 2b pag 109). Ora, come rettamente ritenuto dal TAF, nella fattispecie per il fondo in esame vigeva una situazione giuridica di vuoto pianificatorio, lacuna che avrebbe dovuto essere colmata con l'adozione di un piano regolatore conforme alla LPT: in quell'ambito, l'attribuzione del fondo in questione, in tutto o in parte, a una zona edificabile era tutt'altro che probabile, a maggior ragione dopo l'adozione della modifica della LPT.
In effetti, come già rilevato, in materia di espropriazione materiale la prevedibile utilizzazione futura di un fondo alla data determinante deve apparire, sulla base di criteri giuridici, molto probabile. Certo, la prassi non ritiene che ogni volta che il diritto cantonale prescrive l'espletamento di una procedura complementare prima del rilascio di una licenza di costruzione (come per esempio l'esigenza di un piano di quartiere o la pianificazione di un elemento di urbanizzazione) si tratterrebbe di massima di un aspetto giuridico che esclude la concessione di un'indennità; occorre piuttosto tener conto della vera portata di questa necessità sulla base del diritto cantonale, nonché delle circostanze concrete (<ref-ruling> consid. 2.1 pag. 155). Come si vedrà, a maggior ragione dopo l'adozione della modifica della LPT, la proprietaria non poteva più contare, in una situazione di vuoto pianificatorio, con la possibilità di un migliore uso del suo fondo, ubicato in una zona inedificata.
3.
3.1. Certo, il Tribunale federale ha avuto occasione di rilevare che l'entrata in vigore della modifica della LPT non costituisce da sola un notevole cambiamento delle circostanze che giustificherebbe di procedere a un controllo pregiudiziale di un piano regolatore sulla base dell'art. 21 cpv. 2 LPT, essendo necessarie altre circostanze, tra le quali l'ubicazione della particella nella zona edificabile esistente, il grado di urbanizzazione e il periodo di esistenza del piano (<ref-ruling> consid. 5.2 pag. 45 seg.; sentenza 1C_308/2017 del 4 luglio 2018 consid. 3.2.2). Ora, nel caso in esame non vi era però alcun piano regolatore conforme alla LPT che disciplinava il fondo in discussione. Il Tribunale federale ha nondimeno sottolineato che la norma transitoria prevista dalla modifica della LPT, notoria al momento della sua adozione nell'ambito della votazione popolare, segnatamente l'art. 38a cpv. 2 LPT, vieta in maniera immediata l'aumento della zona edificabile del Cantone, nell'attesa dell'adozione di piani direttori conformi al nuovo diritto, sebbene non vieti, nell'intervallo, la realizzazione di pianificazioni dell'utilizzazione esistenti, se conformi alla LPT (<ref-ruling> consid. 5.2 pag. 45; cfr. <ref-ruling> consid. 3; sul negato ampliamento della zona edificabile giusta gli art. 38a LPT e 52a OPT vedi le sentenze 1C_345/2018 del 5 novembre 2018 nella causa Comune di Bellinzona e 1C_351/2018 del 27 novembre 2018 nella causa Comune di Locarno concernente il piano di utilizzazione cantonale del Parco del Piano di Magadino).
Anche i nuovi art. 8 e 8a LPT sono stati introdotti con la modifica del 15 giugno 2012, in un contesto di sovradimensionamento notorio delle zone edificabili e corrispondono a un interesse pubblico importante volto a evitarne un ulteriore ampliamento nell'attesa delle pianificazioni direttrici conformi al nuovo diritto. La giurisprudenza ne ha dedotto ch'era pertanto prevedibile che a breve termine le autorità cantonali e comunali avrebbero dovuto operare numerosi dezonamenti, operazione manifestamente più onerosa e più delicata da opporre ai proprietari che la non attribuzione di fondi alla zona edificabile (<ref-ruling> consid. 3 pag. 399 e rinvio).
La prassi ha stabilito che, fino all'adattamento del piano direttore cantonale ai sensi delle nuove disposizioni della LPT, l'art. 38a cpv. 2 LPT prevede che la superficie complessiva delle zone edificabili del Cantone non può essere aumentata (al riguardo e sui criteri per l'istituzione di nuove zone edificabili e sulla densificazione verso l'interno vedi <ref-ruling> consid. 3.1 e 3.2 pag. 21 seg. e consid. 3.4.2 pag. 27). È stato precisato che secondo il messaggio del 29 gennaio 2010 e i lavori preparatori, gli azzonamenti e i dezonamenti che potrebbero essere realizzati in questo periodo devono di principio essere eseguiti contemporaneamente o, eccezionalmente in caso di comprovata urgenza per un progetto importante in modo leggermente differito (<ref-ruling> consid. 2.1 e 2.2; quali progetti importanti si indicano la creazione di un ospedale cantonale, di una prigione o di poli di sviluppo d'importanza cantonale in un piano direttore già approvato dal Consiglio federale, ritenuto però che, poiché eccezioni devono essere ammesse in maniera restrittiva, non ogni polo di sviluppo cantonale potrebbe rientrarvi, consid. 2.2.3 pag. 420 seg.). Ora, detti lavori preparatori erano già noti anni prima del dies aestimandi, motivo per cui il nuovo ipotizzato azzonamento, senza un contemporaneo dezonamento, non avrebbe potuto essere realizzato in un prossimo futuro. Le aspettative di un miglior uso non apparivano quindi come molto probabili, semplici possibilità teoriche o vaghe prospettive di un'utilizzazione più favorevole della proprietà non essendo sufficienti al riguardo (<ref-ruling> consid. 6.1 pag. 477 seg.; cfr. <ref-ruling> consid. 4e pag. 329).
3.2. Ciò vale a maggior ragione considerato il notorio sovradimensionamento delle zone edificabili dei Comuni interessati che esisteva già prima del dies aestimandi (cfr. sentenza 1C_314/2016 del 13 settembre 2016 consid. 2.4.3, in: RtiD I-2017 n. 18 pag. 126). Già nella decisione del 9 luglio 2002 del Consiglio di Stato sull'approvazione del piano regolatore (revisione 2002) si sottolineava infatti che il Piano delle zone edificabili del Comune di Rancate era "da considerarsi abbondantemente sovradimensionato ", ciò che costituiva una manifesta incongruenza con i principi degli art. 15 e 24 LPT e con il Piano direttore cantonale, ragione per cui già in quell'epoca dovevano essere esclusi gli interventi comportanti un'estensione del perimetro dell'area edificabile (pag. 19; sulla mancata approvazione della zona industriale e idrocarburi vedi pag. 28 seg.; sul notevole e notorio sovradimensionamento delle zone edificabili del Comune di Mendrisio le sentenze 1C_3/2011 del 27 maggio 2011 consid. 2.4 e 2.5 e 1P.259/2002 del 16 dicembre 2002 consid. 3.5 e 3.6). Del resto, già l'art. 15 vLPT imponeva la riduzione delle zone edificabili sovradimensionate (<ref-ruling> consid. 4.3 in fine e rinvii pag. 31). Il notorio sovradimensionamento delle zone edificabili, il vuoto pianificatorio vigente all'epoca e la modifica della LPT azzeravano in sostanza le ipotizzate prospettive edificatorie del fondo inedificato (sui principi generali per la creazione e la delimitazione di nuove zone edificabili vedi <ref-ruling> consid. 3.1 pag. 21).
3.3. La modifica della LPT era infatti conosciuta e oggetto di ampie discussioni pubbliche da anni, come pure le sue conseguenze, ed era notoria anche ai destinatari della norma; che dopo la sua approvazione da parte del popolo la stessa entrasse in vigore a breve termine era palese. Non si può quindi ritenere che il fondo espropriato in questione venisse attribuito in un futuro prossimo a una zona edificabile (vedi, per analogia, la conclusione secondo cui, vista l'applicazione immediata delle nuove norme costituzionali relative alla limitazione delle abitazioni secondarie, gli aventi diritto di voto e anche i profani in materia giuridica dovevano aspettarsi che nel caso d'accettazione dell'iniziativa i loro progetti edilizi non sarebbero stati autorizzati: <ref-ruling> consid. 9.2 pag. 251, 10.5 pag. 256 e 11.4 in fine pag. 262; 263 consid. 8 pag. 269; conclusione confermata nella <ref-ruling> consid. 3.4 pag. 374 seg., sentenza che si esprime anche sulla relazione tra una nuova definizione del diritto di proprietà che potrebbe eccezionalmente comportare gli stessi effetti di un'espropriazione, consid. 3.3 pag. 374).
4.
Ne segue che il ricorso dev'essere accolto, la sentenza del 1° dicembre 2017 del Tribunale amministrativo federale annullata e la causa rinviatagli per nuovo giudizio sulla determinazione dell'indennità del fondo quale terreno agricolo. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza e sono quindi poste a carico dell'opponente (art. 116 cpv. 3 LEsp in relazione con l'<ref-law>). Non si attribuiscono ripetibili della sede federale (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Il ricorso è accolto e la sentenza del 19 dicembre 2017 del Tribunale amministrativo federale annullata e la causa gli è rinviata per nuovo giudizio.
2.
Le spese giudiziarie di fr. 3'000.-- sono poste a carico dell'opponente. Non si attribuiscono ripetibili della sede federale.
3.
Comunicazione alle parti, rispettivamente al loro patrocinatore, alla Commissione federale di stima del 13° Circondario e al Tribunale amministrativo federale, Corte I.