crd.edicionescastillo.com · Web viewSemana. Tiempo sugerido. SD Páginas. Aprendizajes Esperados . Contenidos (Tema/subtema) Sugerencias didácticas. Recursos para el aprendizaje

Grupo: Docente: Ciclo escolar: Escuela: .

B1. Las características de los materialesTiempo asignado: 54 horas

Semana Tiempo sugerido

SD Páginas

Aprendizajes Esperados

Contenidos(Tema/subtema) Sugerencias didácticas Recursos para el

aprendizaje

1-2 9 horas SD122-29

• Identifica las aportaciones del conocimiento químico y tecnológico en la satisfacción de necesidades básicas en la salud y en el ambiente.

• Analiza la influencia de los medios de comunicación y las actitudes de las personas hacia la química y la tecnología.

La ciencia y la Tecnología en el mundo actual.

• Relación de la química y la tecnología con el ser humano, la salud y el ambiente.

Intención didáctica: El propósito de esta secuencia es recuperar los vínculos con las anteriores asignaturas (Ciencias I y Ciencias II), y centrar la discusión sobre las características de este curso (Ciencias III) y su relación con la Química. En particular, identificar de qué manera la sociedad y los medios de comunicación tienen a veces opiniones alarmistas sin fundamento. Por ello es importante que a lo largo de esta secuencia se cuestione la validez de aquellas opiniones vertidas a la ligera a través de comerciales, comunicadores, noticiarios e infomerciales con relación a la Química.

Una manera de hacerlo es haciendo algunas preguntas clave:

•¿Por qué dice lo que dice?

•¿Qué información sostiene sus argumentos?

•¿Cuáles son las evidencias que apoyan sus argumentos?

•¿Cuál es la postura que se desea que yo tome después de oír su discurso?

Conviene recordar a los estudiantes que la publicidad más que apelar a evidencias, utiliza las emociones y sensaciones para establecer un argumento, por lo que no necesariamente es una fuente confiable de información.

Sin embargo, esto no debe suponer que se sostenga una postura “pro-química”, sino que debe ser posible identificar de manera objetiva algunos problemas derivados del mal uso de la química y de sus productos. Enfatice siempre que le sea posible el papel del individuo y sus acciones en la conservación del medio ambiente y de la salud, por ejemplo, al identificar conductas en las que se produzcan de manera innecesaria residuos, o usen productos superfluos.

Sugerencias: Puede proponer a los estudiantes un ciclo de debates con respecto al uso de los productos naturales y sintéticos, los beneficios derivados del uso de fertilizantes y controles químicos de plagas (herbicidas y pesticidas) y sus efectos indeseables. También analizar el discurso de algunos infomerciales en los que se haga énfasis en lo “natural” como sinónimo de “benéfico”, y revisar si los argumentos que se usan tienen sentido.

Podría dejarse como una tarea la revisión del periódico, o la síntesis de noticias en internet para identificar y analizar brevemente aquellas relacionadas con la química y cómo influyen en la opinión de las personas. Sin embargo, debe tomarse en cuenta que esta actividad debe ser somera y no debe consumir mucho tiempo. Podría encomendarse la participación por lista de dos alumnos por clase más una participación voluntaria adicional de manera que todos tengan la oportunidad de presentar sus notas.

Puede consultar como apoyo los artículos

“La importancia de la química y su imagen pública” de Andoni Garritz en Ciencia y desarrollo enero febrero de 2012.

“Visiones de los estudiantes de secundaria acerca de las interacciones Ciencia, Tecnología y Sociedad” de Jordi Solbes y Amparo Vilches en Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, Vol. 1, Nº 2, 80-91 (2002) 80

La sala de la química en Universum, en el campus Ciudad Universitaria de la UNAM ofrece un panorama de la química y su relación con la tecnología y la sociedad

© Todos los derechos reservados, Ediciones Castillo.



SD Páginas



aprendizaje

2-3 9 horas SD2

30-39

• Clasifica diferentes materiales con base en su estado de agregación e identifica su relación con las condiciones físicas del medio.

• Identifica las propiedades extensivas (masa y volumen) e intensivas (temperatura de fusión y de ebullición, viscosidad, densidad, solubilidad) de algunos materiales.

• Explica la importancia de los instrumentos de medición y observación como herramientas que amplían la capacidad de percepción de nuestros sentidos.

Identificación de las propiedades físicas de los materiales

• Cualitativas.

• Extensivas.

• Intensivas.

Intención didáctica:El propósito de esta secuencia es que los estudiantes asocien las formas que tenemos de conocer el mundo con los atributos de los objetos que nos rodean, para luego dar cuenta de que si bien los sentidos nos dan información importante, no son la fuente más certera de información cuando se tienen cantidades muy pequeñas, cuando cambian las proporciones o cuando cambian las condiciones del medio. Esto permite introducir al conocimiento del estudiante conceptos como cambio de estado, y permite recuperar de manera muy somera modelos como el cinético molecular que se tratará nuevamente más adelante.Muy importante a lo largo de esta secuencia es que los estudiantes reconozcan que los sentidos ofrecen información limitada, y que una manera de superar estas limitaciones es el uso de aparatos, que permiten que nos pongamos de acuerdo, aunque nuestras apreciaciones sean diferentes.Sugerencias:Para identificar la diferencia entre propiedades cualitativas puede usarse la idea de propiedades “evidentes” por ejemplo, estado físico, color, aroma, textura, mientras que las propiedades cuantitativas son aquellas que es necesario medir para conocer.Rete a los estudiantes a que hagan estimaciones y las pongan a prueba, esto les ayudara a entender las limitaciones de los sentidos y la necesidad de medir.Ayúdelos a refinar el uso de conceptos, identificando a las propiedades intensivas como aquellas que permiten distinguir un material de otro, mientras que las extensivas solo describen atributos como tamaño (longitud, masa volumen).Enfatice el uso apropiado de términos por ejemplo la densidad como una relación masa/volumen, mientras que la viscosidad es una propiedad que dice que tan fácil es para un fluido “fluir”.El tratamiento de los residuos.Los materiales usados en lo mismo pero…¿diferente? no son peligrosos y pueden, si así lo decide, desecharse sin riesgo. Si desea recuperarlos para otro momento puede utilizar papel aluminio en lugar de hojas de reúso.En Los sentidos a prueba, los residuos generados no son peligrosos y pueden desecharse sin problemas. Conviene lavar y guardar los vasos para otras actividades.En espeso o denso, conviene sellar los tubos y guardarlos para usarlos en cursos siguientes, con esto también se evita generar residuos. No obstante, si es el caso de que deban eliminarse, el champú debe de recuperarse, el jarabe de maíz puede disolverse en agua y desecharse en el drenaje, el aceite debe absorberse en papel y desecharlo con los residuos inorgánicos sólidos.La actividad “hirviendo y fundiendo” tienen como residuo la manteca, esta puede absorberse en papel y desecharse con los residuos sólidos, la parafina debe recuperarse para actividades posteriores.La actividad “cabe lo mismo en la misma cantidad de agua” no genera residuos peligrosos. Los líquidos pueden desecharse al drenaje.

Algunos recursos que pueden ayudarle son:

Para profundizar en los conceptos estudiados.

http://edutics.com.mx/oiD

En la liga

http://edutics.com.mx/oMe , páginas 23 a 27, puede usted encontrar información de la definición de las unidades de base como se manejan en el Centro Nacional de Metrología (CENAM).


http://edutics.com.mx/oiD



SD Páginas



aprendizaje

4-5 9 horas SD3

40-47

• Identifica los componentes de las mezclas y las clasifica en homogéneas y heterogéneas.

• Identifica la relación entre la variación de la concentración de una mezcla (porcentaje en masa y volumen) y sus propiedades.

• Deduce métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes.

Experimentación con mezclas

• Homogéneas y heterogéneas.

• Métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes.

Intención didáctica:

El propósito de esta secuencia es mejorar el conocimiento de los estudiantes del medio que los rodea al mejorar su interpretación sobre mezclas y sustancias. Es importante enfatizar que la división entre mezclas homogéneas y heterogéneas sólo es válida a simple vista, siendo homogéneas aquellas en las que no se aprecian diferencias en ninguna parte de la mezcla, y heterogéneas aquellas que tienen una o más separaciones identificables. También se desea identificar que las mezclas son sistemas físicos que pueden separarse por medio de técnicas de separación, y que los sistemas homogéneos requieren más energía para separarse que los heterogéneos.

El trabajo con unidades de concentración es también un propósito de esta secuencia, haciendo énfasis en las medidas correspondientes a masa o volumen según sea pertinente.

Sugerencias:

En esta secuencia puede hacerse la exploración que cosas suponen que son puras y por qué lo dicen, seguramente saldrá la idea del agua de manantial etc, (lo que permitiría identificar que tan arraigada esta la idea de puro como “natural”) por lo que puede retomarse esta idea a través de la aplicación de técnicas de separación, Posteriormente, y al analizar los resultados experimentales retomar la idea de pureza como un concepto vinculado a la presencia de sólo un componente, lo que no necesariamente significa natural. Esto podría dar lugar a una primera intervención sobre conceptos como sustancia y dentro de este concepto mencionar que son compuestos y elementos.

El trabajo con las técnicas de separación puede hacerse asignando a cada equipo una técnica, que debe desarrollar completamente, y después presentar cada equipo su resultado a sus compañeros. Puede pedirles que documenten cada etapa de la actividad con la cámara de algún celular y hacer una presentación integrando las evidencias.

Puede hacer competencias de ejercicios de concentración, series de ejercicios, u otras actividades que le ayuden a los estudiantes a dominar el aspecto numérico de los mismos.

El tratamiento de los residuos

En la actividad de mezclas obtenidas deben guardarse para usarlas posteriormente en “separación de mezclas” y “¡a separar!”

En la actividad “relación entre las propiedades de las mezclas y su composición”, los residuos generados pueden desecharse en el drenaje sin ningún riesgo.

El alcohol de la actividad “cromatografía” puede recuperarse, las tiras de papel pueden desecharse con los residuos sólidos.

“Mezclas en la vida cotidiana. Una propuesta de Enseñanza basada en una orientación ciencia Tecnología y sociedad y en la resolución de Situaciones problemáticas” de Fátima Paixão en Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias (2004), Vol. 1, Nº 3, pp. 205-212

Una serie de diapositivas para el tema de técnicas de separación.

En: http://edutics.com.mx/oiK




SD Páginas



aprendizaje

5-6 9 horas SD448-55

• Identifica si los componentes de una mezcla son contaminantes aunque no sean perceptibles a simple vista.

• Identifica la funcionalidad de expresar la concentración de una mezcla en unidades de porcentaje (%) o en partes por millón (ppm).

• Identifica que las diferentes concentraciones de un contaminante en una mezcla, tienen distintos efectos en la salud y en el ambiente, con el fin de tomar decisiones informadas.

¿Cómo saber si la muestra de una mezcla está más contaminada que otra?

Toma de decisiones relacionada con:

• Contaminación de una mezcla.

• Concentración y efectos.


En esta secuencia se profundiza el tratamiento del tema de concentración y su relación con la unidad de partes por millón. Se vincula con los contenidos vistos anteriormente a través de la idea de la limitación de los sentidos en particular para identificar cantidades muy pequeñas.

Se continúa en desarrollo de los conceptos de mezcla y pureza, y la problemática para la salud que plantea que aun en pequeñas cantidades hay materiales que son peligrosos.

Sugerencias: en la medida de lo posible haga que los estudiantes investiguen en la red o en libros que tengan a su alcance las enfermedades asociadas a metales pesados y contaminantes indicados en las normas, y las afectaciones a otros organismos ambiente (organismos vegetales y animales). Puede utilizar como estrategia “la sustancia del día” pidiendo que en cada clase un alumno presente las generalidades de sustancias que estén indicadas en las Normas presentadas a lo largo de la secuencia.

Puede solicitar a las autoridades de ecología del estado y de los sistemas de agua potable y saneamiento la visita de especialistas para hablar de la importancia de los análisis y de las normas para cuidar la salud de la población.

Lectura sobre incendios forestales. En la página:

http://edutics.com.mx/oiH

Esta lectura puede plantear al estudiante una situación que le haga reflexionar sobre la contaminación natural y artificial.

En el vinculo

http://edutics.com.mx/oir

hay datos sobre los metales pesados y su exposición en diferentes partes de América Latina.


http://edutics.com.mx/oir

http://edutics.com.mx/oiH



SD Páginas



aprendizaje

7-8 9 horas SD5

56-65

• Argumenta la importancia del trabajo de Lavoisier al mejorar los mecanismos de investigación (medición de masa en un sistema cerrado) para la comprensión de los fenómenos naturales.

• Identifica el carácter tentativo del conocimiento científico y las limitaciones producidas por el contexto cultural en el cual se desarrolla.

Primera revolución de la Química

• Aportaciones de Lavoisier: la Ley de conservación de la masa.


Esta es la primera secuencia en la que se profundiza sobre la química como disciplina. Destacando en particular el papel fundamental que han tenido en su desarrollo la medición rigurosa, en particular de la masa durante los cambios químicos.

La primera actividad tiene como propósito poner a prueba las ideas de los estudiantes sobre lo que pasa durante cambios en los que aparentemente “desaparece” algo, en este caso el agua. Otras actividades tienen el propósito expreso de “hacer evidente” que la masa se conserva en cualquier cambio químico, aunque otras propiedades pueden cambiar.

Dentro del desarrollo de la secuencia también se presenta el carácter tentativo del conocimiento científico, y la influencia sobre el mismo de la cultura. Ejemplificados ambos aspectos en la teoría del flogisto y la explicación de la combustión y el papel del oxígeno en la misma.

Sugerencias:

En las actividades de fraguado del yeso y de efervescencia es necesario que los estudiantes se familiaricen previamente con las balanzas que usarán. Muchas veces las dificultades de estas actividades radican en mediciones mal efectuadas. Trate de que en cada actividad los estudiantes hagan al menos cuatro pesadas, e indíqueles que los resultados son válidos si la diferencia entre pesadas consecutivas no es mayor de 0.1g.


En el caso del yeso, este debe ponerse directamente con los residuos sólidos, por ningún motivo debe arrojarse al drenaje.

El líquido de las pastillas efervescente puede desecharse en el drenaje sin ningún riesgo.

Para conocer más sobre la hiostoria sobre el flogisto. Le recomendamos consultar:

http://edutics.com.mx/oMr


http://edutics.com.mx/oMr



SD Páginas



aprendizaje

8-9 9 horas Proyecto66-71

• A partir de situaciones problemáticas plantea premisas, supuestos y alternativas de solución, considerando las propiedades de los materiales o la conservación de la masa.

• Identifica, mediante la experimentación, algunos de los fundamentos básicos que se utilizan en la investigación científica escolar.

• Argumenta y comunica las implicaciones sociales que tienen los resultados de la investigación científica.

• Evalúa los aciertos y debilidades de los procesos investigativos al utilizar el conocimiento y la evidencia científica.

Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (preguntas opcionales)

Integración y aplicación

• ¿Cómo funciona una salinera y cuál es su impacto en el ambiente?

• ¿Qué podemos hacer para recuperar y reutilizar el agua del ambiente?


El proyecto tiene una intensión sintetizadora del bloque, al integrar en el mismo aspectos como la relación de la química con el entorno (afectaciones ambientales debidas al cambio en la concentración de un componente natural: la sal), el uso de técnicas de separación en la producción de bienes (en este caso la sal), la medición como una herramienta para conocer los cambios y optimizarlos por citar algunos de ellos.

Sugerencias:

El proyecto sugerido puede cambiar de acuerdo a las necesidades de los estudiantes. Oriéntelos de manera formativa ayudándolos a respetar los acuerdos que hayan tomado, haciendo consientes a cada uno de ellos de la importancia de su trabajo para el éxito del equipo, y promoviendo la conciliación y el trabajo de todos.

Oriéntelos en la búsqueda de información con organismos, instituciones y empresas, ayúdeles a elaborar solicitudes de información por medio de los canales adecuados como son los departamentos de relaciones públicas, el IFAI, el INEGI, etc.

La comunicación de sus resultados puede hacerse en diferentes formatos, esto dependerá de la intención y el tipo de proyecto desarrollado. Algunos formatos para la difusión de los trabajos pueden ser el periódico mural, los trípticos, y las hojas informativas.



B2. Las propiedades de los materiales y su clasificación químicaTiempo asignado: 54 horas

Semana Tiempo sugerido SD Páginas Aprendizajes

EsperadosContenidos

(Tema/subtema)Sugerencias didácticas Recursos para el aprendizaje

10 6 horas SD6

78-85

• Establece criterios para clasificar materiales cotidianos en mezclas, compuestos y elementos, considerando su composición y pureza.

• Representa y diferencia mezclas, compuestos y elementos con base en el modelo corpuscular.

Clasificación de los materiales

• Mezclas y sustancias puras: compuestos y elementos.

Intención didáctica:Esta secuencia profundiza en el conocimiento y clasificación de los materiales, ahora haciendo énfasis en las diferencias entre mezclas y sustancias, y de estas últimas en elementos y compuestos.Se retoma de manera más concreta el uso de modelos para caracterizar a nivel microscópico mezclas y sustancias, y también para explicar diferencias en los estados de agregación.Sugerencias:Entender e interpretar los conceptos tratados en esta secuencia requiere de trabajar en tres niveles de representación, el fenomenológico o macroscópico, que es en donde se desenvuelve el estudiante; el nanoscópico o de modelos de átomos y moléculas, donde se explica como algunas propiedades de estructura se reflejan en las propiedades de la sustancia; y el simbólico, de fórmulas y moléculas. Esta secuencia se presta muy bien a desarrollar estas diferencias. En un primer momento hablar de mezclas y sustancias y como se ven (y se sienten). En un segundo momento como el uso del modelo cinético puede dar cuenta de la naturaleza de las mezclas por la manera en la que se reparten sus componentes (al azar en las homogéneas, y distribuidas de manera distinta en una heterogénea), y un tercer momento usando las formulas y símbolos cuando se habla de compuestos y elementos. Puede usarse como estrategia el “¿Qué es y para qué sirve? De algunos materiales para identificarlos como elementos, compuestos o mezclas.Esto puede hacerse muy bien en la actividad de electrólisis puede partirse de agua destilada, y pedir que los estudiantes “modelen” con partículas el comportamiento y la composición de la misma. En un segundo momento, agregar un electrolítico y ver como es el comportamiento ahora de la mezcla, y hacer lo mismo con los gases en las jeringas.La reacción de electrolisis puede ser muy lenta, por lo que puede ensayarse en el aula por 10 minutos, y después solicitarles a los estudiantes que la desarrollen en casa, solicitándoles un reporte con fotos, o video de ser posible para que muestren sus hallazgos al grupo.

Existe un proyecto de nombre PhET Interactive Simulations de la Universidad de Colorado en el cual usted puede encontrar cientos de simulaciones. En lo que toca al tema de esta secuencia, si le es posible puede utilizarlos en su clase. Para ejecutar estas simulaciones es necesario tener Java instalado en su computadora y funciona para cualquier sistema operativo: Linux, Mac o Windows. Puede ejecutar las simulaciones en línea presionando el botón “¡ Iniciar ahora ¡” o descargarlas para ejecutarlas sin conexión a internet.

-Los estados de la materia están en el simulador de la liga: http://edutics.com.mx/o5Z

También puede encontrar la simulación de la solubilidad basado en el modelo corpuscular en la liga: http://edutics.com.mx/o54


http://edutics.com.mx/o54

http://edutics.com.mx/o5Z



EsperadosContenidos


11 6 horas SD7

86-93

• Identifica los componentes del modelo atómico de Bohr (protones, neutrones y electrones), así como la función de los electrones de valencia para comprender la estructura de los materiales.

• Representa el enlace químico mediante los electrones de valencia a partir de la estructura de Lewis.

• Representa mediante la simbología química elementos, moléculas, átomos, iones (aniones y cationes).

Estructura de los materiales

• Modelo atómico de Bohr.

• Enlace químico.


Se pretende la construcción y refinamiento del modelo cinético hacia el modelo corpuscular atomista, para ello se retoman las discusiones y experimentos clave para construir la idea de átomo, y de este su estructura, partículas más importantes para la química (en particular el núcleo positivo y los electrones periféricos).

También se introducen los conceptos de enlace y electrones de valencia como los responsables de la unión ente átomos. Para esto se hace uso de los modelos de Lewis y la regla del octeto.

Sugerencias:

Cuando se haga el análisis de los modelos atómicos centrar la discusión en que explica cada modelo y como se refleja esto en las características del modelo, de manera que se comprenda que cada modelo responde preguntas distintas. Por ejemplo, el modelo de Bohr explica la conservación de la masa y la composición de los compuestos. Thomson habla de la naturaleza eléctrica de la materia y de la movilidad de la carga eléctrica negativa., Rutherford da cuenta de que la materia esta “vacía”, y Bohr explica la relación de los electrones en la formación de espectros luminosos.

Cuando trabaje con los estudiantes el modelo de Lewis y su relación con el enlace, cuide de manejar términos como “necesita”, o “quiere” (por los electrones), de cuenta de que el octeto ocurre, y que con esto hay estabilidad química, decir otra cosa no es conveniente ni necesario.

Conviene iniciar la comprensión del tema de enlace con ejercicios sencillos con elementos de los grupos representativos (antigua familia A)

-En la página: http://edutics.com.mx/o5o del proyecto de la Universidad de Colorado, se encuentra un simulador del átomo de hidrógeno. Este programa simula la interacción radiación-materia para el átomo de hidrógeno, tanto experimental como el predicho por varios modelos del átomo: corpuscular (bola de billar), “panqué con pasas” de Thomson (budín de ciruela), modelo planetario de Sommerfeld (sistema solar clásica), modelo de Bohr, modelo de de Broglie y modelo de Schrödinger, en ese orden, que va de los modelos clásicos a los modelos cuánticos. Para acceder a ellos, presione el botón de “Predicción” localizado arriba a la izquierda. Para activar la simulación, presione en donde aparece un botón rojo con un cero localizado en el dibujo de la copa ubicado en el centro y a la izquierda. Como verá, la radiación se representa por corpúsculos de luz o fotones. Se puede usar radiación blanca o elegir un color de luz o radiación UV, así como representar el espectro. Esta simulación es muy adecuada para abordar el principio de la secuencia, así como la actividad inicial y la primera actividad de desarrollo de la secuencia pues está directamente relacionado y el alumno puede ver cómo entender la “huella digital” mencionada en el texto de la actividad inicial. También puede asociar esta simulación con los espectros de emisión de la figura 2.6 de la página 81, en este caso para el átomo de hidrogeno, y los distintos modelos del átomo.-En la página: http://edutics.com.mx/o5J del proyecto de la Universidad de Colorado, usted puede encontrar un simulador para “Construir un átomo” basado en electrones, protones y neutrones, además de un juego interactivo.También hay una aplicación para iphone llamada nuclear que permite explorar diferentes átomos con el modelo de Bohr.Para estudiar espectros de emisión y absorción la aplicación de spectrum análisis puede ayudarlo a explicar que son y en que consisten. (ver en Appstore)


http://edutics.com.mx/o5J

http://edutics.com.mx/o5o



EsperadosContenidos


12 6 horas SD8

94-99

• Identifica • Identifica algunas propiedades de los metales (maleabilidad, ductilidad, brillo, conductividad térmica y eléctrica) y las relaciona con diferentes aplicaciones tecnológicas.

• Identifica en su comunidad aquellos productos elaborados con diferentes metales (cobre, aluminio, plomo, hierro), con el fin de tomar decisiones para promover su rechazo, reducción, reúso y reciclado.

¿Cuál es la importancia de rechazar, reducir, reusar y reciclar los metales?

• Propiedades de los metales.

• Toma de decisiones relacionada con: rechazo, reducción, reúso y reciclado de metales.


Al mismo tiempo que tratar la importancia del uso racional de los recursos naturales, también se progresa en la caracterización de los materiales comunes, en particular de los metales, y de los elementos que son metálicos. Se enfatizan sus propiedades y su relación con su uso.

También se retoma la necesidad de identificar los riesgos que acarrea un mal manejo de los residuos por ejemplo de las pilas que contienen elementos metálicos que pueden ser peligrosos, y la conveniencia de usarlos atendiendo a los criterios de las 4R: reducir, reutilizar, reciclar y rechazar.

En todo momento se busca que los estudiantes estén alerta a materiales de uso común en sus casas, a los riesgos que pueden provocarse por un mal manejo y a la necesidad de ser selectivos con el tipo de materiales que consumimos.

Sugerencias:

Durante las actividades para carcaterizar las propiedades de los metales haga que los estudiantes asocien estas con los usos que normalmente se les dan: la mayor conductividad eléctrica y térmica con la conducción de corriente y los instrumentos de cocina, el brillo con la construcción de espejos, etc.

Puede solicitar a los estudiantes listas de materiales metálicos que usen en casa y la investigación sobre los elementos que contienen, para después recuperar esta información de investigaciones pasadas sobre los metales pesados y sus riesgos, con esta información puede pedirles una lista de pros y de compras para continuar con el uso de los metales y objetos metálicos que tienen en casa, o bien buscar otros metales que puedan ser un sustituto.


Durante estas actividades no se generan residuos particularmente peligrosos. Los metales usados pueden guardarse y usarse en otras actividades.

Existen proyectos de desarrollo de software diseñados para reutilizar computadoras viejas, para saber más consulte:


http://edutics.com.mx/o5U

http://edutics.com.mx/o5w

-Un proyecto de la universidad de Berkeley para sacar provecho de las computadoras personales que necesitan estar encendidas, conectadas a la red y que prácticamente no utilizan sus recursos de cómputo. En este proyecto, la infraestructura ocupa los recursos de estos equipos caseros alrededor del mundo para proyectos de astronomía, geología, climatología, medicina, etcétera.. Ver las páginas:

http://edutics.com.mx/o5i




http://edutics.com.mx/o5i

http://edutics.com.mx/o5w

http://edutics.com.mx/o5U




EsperadosContenidos


13-14 9 horas SD9

100-109

• Identifica el análisis y la sistematización de resultados como características del trabajo científico realizado por Cannizzaro, al establecer la distinción entre masa molecular y masa atómica.

• Identifica la importancia de la organización y sistematización de elementos con base en su masa atómica, en la tabla periódica de Mendeleiev, que lo llevó a la predicción de algunos elementos aún desconocidos.

• Argumenta la importancia y los mecanismos de la comunicación de ideas y productos de la ciencia como una forma de socializar el conocimiento.

Segunda revolución de la Química

• El orden en la diversidad de las sustancias: aportaciones del trabajo de Cannizzaro y Mendeleiev.


Durante esta secuencia los temas a tomar en cuenta son principalmente la conceptualización de átomos y moléculas, y los trabajos de Cannizzaro para difundir estas ideas, y como el uso de los pesos atómicos y la relación con la repetición de algunas propiedades químicas dio lugar a la identificación de la periodicidad, que permitiría la construcción de la tabla periódica.

El otro aspecto importante es la necesidad de comunicar la información como mecanismo de validación y difusión del conocimiento científico, en particular el papel del Congreso de Karlsruhe en la consolidación de la Química como ciencia.

Sugerencias:

Puede trabajar con los alumnos la importancia de los modelos para explicar fenómenos, pero también que pueden entenderse como entidades existentes, identificables indirectamente a partir de evidencias. Esto fue lo que pensó Cannizzaro para construir su tabla de pesos atómicos.

Con respecto a la organización de los elementos, puede solicitarle a los estudiantes que hagan una investigación en equipos por cada familia de la tabla periódica para identificar cosas como la fórmula de sus óxidos, algunas características químicas y ver cómo estas son repetitivas al cambiar el peso atómico, para iniciar el conocimiento de la periodicidad, y relacionar estas regularidades con las propuestas de Dobereiner, y de Newlands.

Para identificar el papel de la comunicación en la difusión del conocimiento puede solicitar a sus estudiantes que busquen notas relacionadas con la ciencia y la tecnología en periódicos, revistas, y buscar que congresos reúnen a que ramas de la ciencia para difundir sus hallazgos (por ejemplo el Congreso de la Sociedad Química de México)

En la página http://edutics.com.mx/o5S puede encontrar un juego interactivo con el cual el estudiante puede practicar los conceptos de átomo y de molécula. Puede revisar la información relacionada con la simulación con el fin de sacarle el mayor provecho. Pida al estudiante que no tenga miedo en experimentar con el simulador.


http://edutics.com.mx/o5S



EsperadosContenidos


14-15 6 horas SD10

110-117

• Identifica la información de la tabla periódica, analiza sus regularidades y su importancia en la organización de los elementos químicos.

• Identifica que los átomos de los diferentes elementos se caracterizan por el número de protones que los forman.

Tabla periódica: organización y regularidades de los elementos químicos

• Regularidades en la tabla periódica de los elementos químicos representativos.

• Carácter metálico, valencia, número y masa atómica.


El propósito central es la caracterización de elementos como metales y no metales, y la variación del carácter metálico al no metálico conforme aumenta la masa atómica lo que permitió identificar la periodicidad por Mendeleiev y Meyer de manera separada, que a su vez permitió la construcción de la tabla periódica. Adicionalmente se involucran una serie de propiedades como el radio atómico, y la relación de la posición en la tabla periódica con los electrones de la capa de valencia, lo que permite explicar las fórmulas de algunos compuestos como los óxidos.

Sugerencias:

Para la elaboración de las gráficas de densidad haga énfasis en el manejo de escalas apropiadas a las magnitudes de la densidad y de la masa atómica.

Pida a sus estudiantes que grafiquen los elementos de los primeros tres periodos, y que coloquen también las fórmulas de sus óxidos.

Otra propiedad que pueden graficas además de la densidad es el punto de ebullición. Pueden conseguir los puntos de ebullición de algunas páginas electrónicas.

Pida que en sus gráficas identifiquen algún punto de las mismas con el carácter metálico, y como las propiedades van cambiando a medida que transcurre el periodo hasta llegar a los no metales.

En un esquema de la tabla periódica haga que los estudiantes reconozcan como ocurre la variación en el carácter metálico a lo largo de un periodo y en un grupo (de preferencia del bloque p)

Puede trabajar con datos de la tabla periódica de Merck, (para Android y Apple), para conseguir datos de diversas propiedades.

El sitio webelements (http://edutics.com.mx/o5q) muestran datos de diferentes propiedades.




EsperadosContenidos


15-16 6 horas SD11

118-123

• Relaciona la abundancia de elementos (C, H, O, N, P, S) con su importancia para los seres vivos.

Tabla periódica: organización y regularidades de los elementos químicos

• Importancia de los elementos químicos para los seres vivos.


Se amplía el panorama del estudiante al vincular las funciones de los elementos y los compuestos en los cuales se les encuentra, en particular aquellos compuestos relacionados directamente con las funciones vitales, por ejemplo el carbono, el hidrogeno, oxígeno, nitrógeno, fosforo y azufre.

Se muestra que no es requisito que sean abundantes para ser fundamentales e imprescindibles, y que no necesariamente los más abundantes son los más necesarios.

Sugerencias:

Se puede profundizar en este tema a través de visitas a sitios como los de la FAO, o del instituto de nutrición Salvador Zubirán para consultar información sobre la importancia de nutrientes y minerales en la conservación de la salud. Conviene centrar la discusión solo en los elementos clave, no en sus requerimientos ni en dietas pues esto será propósito de secuencias siguientes.


El sitio webelements (http://edutics.com.mx/o5q) muestran datos de abundancia para los elementos en la corteza terrestre.


http://edutics.com.mx/o5q



EsperadosContenidos


16-17 6 horas SD12

124-131

• Identifica las partículas e interacciones electrostáticas que mantienen unidos a los átomos.

• Explica las características de los enlaces químicos a partir del modelo de compartición (covalente) y de transferencia de electrones (iónico).

• Identifica que las propiedades de los materiales se explican a través de su estructura (atómica, molecular).

Enlace químico

• Modelos de enlace: covalente e iónico.

• Relación entre las propiedades de las sustancias con el modelo de enlace: covalente e iónico.


Se profundiza en el concepto de enlace, identificando sus características a partir de los modelos de transferencia de electrones y de compartición. También se asocia el tipo de enlace con las propiedades de algunas sustancias, por ejemplo de las sales para identificar a los compuestos con enlace iónico, y de los compuestos no metálicos con el hidrogeno para caracterizar a los compuestos covalentes (desde los no polares a los polares).

En el caso de los compuestos con enlace iónico se insiste en la multidireccionalidad de la interacción de los iones lo que da lugar a redes, mientras que en el caso de los compuestos covalentes estudiados se obtienen moléculas.

Sugerencias:

Solicitar a los estudiantes la construcción de modelos de esferas recubiertos con velcro para identificar que hay partículas que interactúan en todas direcciones con otros de distinto tipo que también lo hacen por todas direcciones, lo que es representativo del enlace iónico. También se pueden utilizar micro imanes para este fin.

El trabajo con los compuestos covalentes se puede hacer con modelos de esferas en los que solo algunas partes tengan recubrimientos de velcro.

En la medida de lo posible conserve los modelos para usarlos en cursos anteriores.

Para poner a prueba la conductividad eléctrica conviene construir un conductimetrro con LED y batería. Para ello pueden utilizar el modelo propuesto por Garritz y Chamizo. (ver recursos)

Para el tema de enlace químico puede utilizar simuladores como el de la página http://edutics.com.mx/o5c

La construcción de un conductimetro con led puede consultarse en el documento “enlace quimico” de Garcia Franco, Garritz y Chamizo, disponible en: http://edutics.com.mx/o5c


http://edutics.com.mx/o5c

http://edutics.com.mx/o5c



EsperadosContenidos


17-18 9 horas Proyecto

132-137

• A partir de situaciones problemáticas, plantea preguntas, actividades a desarrollar y recursos necesarios, considerando los contenidos estudiados en el bloque.

• Plantea estrategias con el fin de dar seguimiento a su proyecto, reorientando su plan en caso de ser necesario.

• Argumenta y comunica, por diversos medios, algunas alternativas para evitar los impactos en la salud o el ambiente de algunos contaminantes.

• Explica y evalúa la importancia de los elementos en la salud y el ambiente.

Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (preguntas opcionales) Integración y aplicación

• ¿Cuáles elementos químicos son importantes para el buen funcionamiento de nuestro cuerpo?

• ¿Cuáles son las implicaciones en la salud o el ambiente de algunos metales pesados?


En este proyecto se integran los conceptos estudiados en particular la relación der los metales con la salud, a través de dos grandes temas: los elementos clave para la salud y los metales pesados y su relación con diversas enfermedades. Para ello los estudiantes tendrán que recordar y profundizar en lo visto durante el bloque. En particular en las secuencias 8 y 12. Por lo que serán un referente obligado en sus proyectos.

Sugerencias:

Pueden recuperar sus investigaciones y tareas, replantear algunas de ellas para hacer una investigación más detallada sobre riesgos de metales pesados en sus comunidades a través de encuestas con personas que trabajen con este tipo de metales.

También pueden hacer investigaciones en la red o con farmacéuticas que produzcan vitaminas para obtener información y evidencias documentadas sobre los beneficios de ciertos metales.



B3. La transformación de los materiales: la reacción químicaTiempo asignado: 48 horas


SD Páginas Aprendizajes Esperados Contenidos

(Tema/subtema) Sugerencias didácticas Recursos para el aprendizaje

19-20 9 horas SD13

144-153

• Describe algunas manifestaciones de cambios químicos sencillos (efervescencia, emisión de luz o calor, precipitación, cambio de color).

• Identifica las propiedades de los reactivos y los productos en una reacción química.

• Representa el cambio químico mediante una ecuación e interpreta la información que contiene.

• Verifica la correcta expresión de ecuaciones químicas sencillas con base en la Ley de conservación de la masa.

• Identifica que en una reacción química se absorbe o se desprende energía en forma de calor.

Identificación de cambios químicos y el lenguaje de la química.

• Manifestaciones y representación de reacciones químicas (ecuación química).

Intención didáctica: Mediante esta secuencia, se recuperan los conocimientos previos de los estudiantes y se identifican las ideas erróneas acerca de las transformaciones químicas. Aspectos clave son: la conservación de la masa en cualquier transformación química y la participación de la energía.

A lo largo de la secuencia, es importante que los alumnos perciban que en una reacción química, los reactivos se convierten en productos totalmente diferentes, lo que se reconoce por las diferentes propiedades físicas y químicas de los productos. Las actividades facilitan que los estudiantes aprendan y usen el lenguaje de la química, analicen la reacción química y balanceen las ecuaciones químicas.

Las actividades experimentales que se desarrollan en la secuencia les permitirán a los estudiantes reconocer algunos cambios químicos. Un ejemplo es el hierro, que al oxidarse se produce una sustancia frágil y quebradiza. Considere a lo largo del curso que el fin de la enseñanza de las ciencias es que los estudiantes comprendan algunos modelos que la explican y que reconozcan que éstos permiten su aplicación de forma cotidiana.

Luego indague lo qué saben acerca de cambio químico, así como las diferencias con el cambio físico y ejemplos. Considere dos o tres intervenciones representativas del grupo y escríbalas en el pizarrón, para ser retomadas al finalizar y, en su caso, reorientar los conceptos de los alumnos. Oriéntelos con ejemplos sencillos como los cambios de estado del agua y contraste los cambios de estado con otras transformaciones que ellos conozcan como la combustión del papel.

Haga una experiencia de cátedra demostrando los cambios de estado de agua y comparar los cambios con una demostración muy sencilla de cambio químico, por ejemplo: poner unas gotas de limón sobre bicarbonato de sodio o encender un fósforo. Esto ayudará a que los estudiantes encuentren más sentido a la situación de inicio.

Con el fin de que los estudiantes comprendan el significado de los componentes en las ecuaciones químicas (subíndices y coeficientes) conviene la práctica con ecuaciones sencillas que involucren dichos componentes. Recuerde en todo momento que los coeficientes indican entidades participantes (número de átomos sueltos o moléculas), mientras que los subíndices apelan a agrupaciones (así O2, no debe entenderse como “dos átomos de oxígeno, sino como una agrupación de dos átomos, o un conjunto, una pieza, de dos átomos).

http://www.edutics.mx/4zB Contiene extractos del programa “El mundo de Beakman” relacionados con reacción química.

http://www.edutics.mx/4z2 Es un acercamiento a la química en nuestra casa, en el sitio donde ocurre de todo.

http://www.edutics.mx/4z6 Es un documento para aprender a construir estructuras de Lewis.

Aplicaciones de iTunes útiles para el curso:

LewisDots: para estructuras de Lewis

PSE HD: es una buena tabla periódica de Merck, también está en Play store.

Chemscribe: Permite elaborar fórmulas de compuestos y ecuaciones químicas.






Antes de comenzar con la actividad experimental de la página 145, pida a sus alumnos plantear una hipótesis. Considere que los estudiantes posiblemente no puedan formularlas fácilmente, guíelos con frases del tipo: si… entonces... Por ejemplo: si durante la efervescencia ocurre una reacción química, entonces se notará en un cambio de las propiedades.

Insista en que fundamenten la hipótesis o las hipótesis que surjan. Al final de las actividades experimentales no olvide retomar la hipótesis y discutirla de manera grupal o en equipo para contrastar las ideas antes y después de la experiencia.

El énfasis experimental está en el cambio de propiedades de los materiales antes y después de la reacción, y las manifestaciones fenomenológicas de las reacciones químicas. Así, fenómenos como la luminiscencia son indicativos de una reacción, pero no siempre son certeros. Ponga como ejemplo el aspecto de los filamentos de los focos. Su aspecto y forma no cambian, por lo que puede decirse que en este caso no hay una reacción química.

El tratamiento de los residuos consiste, de manera general, en evitar que sustancias muy ácidas o muy alcalinas se viertan al drenaje. Siempre neutralice los residuos, si su pH está arriba de 7 con vinagre, y si esta debajo de 7 con bicarbonato de sodio. No deseche restos de metales pesados, como mercurio, plomo o cromo.






20-21 9 horas SD14

154-163

• Identifica que la cantidad de energía se mide en calorías y compara el aporte calórico de los alimentos que ingiere.

• Relaciona la cantidad de energía que una persona requiere, de acuerdo con las características tanto personales (sexo, actividad física, edad y eficiencia de su organismo, entre otras) como ambientales, con el fin de tomar decisiones encaminadas a una dieta correcta.

¿Qué me conviene comer?

• La caloría como unidad de medida de la energía.

•Toma de decisiones relacionada con:

Los alimentos y su aporte calórico.

Intención didáctica: En esta secuencia los alumnos integran diversos conceptos estudiados durante sus cursos de ciencias, por ejemplo, del curso de Ciencias 2 Física se recuperan los conceptos de calor y temperatura y los usan para comprender el papel de la energía en las reacciones químicas. Como parte de la formación científica se pretende que los estudiantes vinculen lo aprendido y aprendan a razonar “de manera química” para alimentarse responsablemente. Para ello identificarán el aporte energético (calórico) de diferentes nutrimentos y los relacionen con el aporte energético de ciertos alimentos con base en su composición porcentual de proteínas, carbohidratos y lípidos. Serán capaces de planear una dieta que aporte las calorías que requiere para su edad, género y estilo de vida.

Sugerencias: Proponga un ejercicio sencillo sobre las sensaciones de calor jugando “carreritas” durante cinco minutos. Para, posteriormente, preguntarles cómo se sienten (¿más fríos o más calientes?), a qué creen que se deba esa sensación, para ir vinculando, poco a poco, sus respuestas con el consumo de alimentos y la energía que proporcionan.

Efectúe diversos ejercicios con sus estudiantes usando de maneras diferentes El Plato del Bien Comer. Por ejemplo, haciendo una lista de alimentos del grupo de los cereales. Sugiérales dibujar su propio Plato, resaltando alimentos ricos en carbohidratos integrales, privilegiándolos sobre las harinas refinadas; así mismo, se pueden privilegiar unas frutas sobre otras, dependiendo de si la persona para la que se está preparando una dieta tiene sobrepeso u obesidad o bien si su índice de masa corporal está por debajo de lo ideal. También trabaje en ese sentido los lípidos de origen vegetal y contrástenlos con los de origen animal.

Invítelos a investigar en páginas confiables (revise con ellos el anexo para búsqueda en internet) aspectos de este tema que puedan ser guía para elegir la pregunta de su proyecto.

Con anticipación, pida a los estudiantes que consigan etiquetas de diversos alimentos y las lleven a clase para su análisis.

Para reforzar el aprendizaje, invítelos a que hagan encuestas para identificar que alimentos son los que se consumen de manera más frecuente en sus comunidades e identifiquen si hay alguna relación entre lo que se come con algunos problemas de salud, como: la diabetes, la obesidad y la hipertensión.

Más que “satanizar” a los alimentos de bajo valor nutrimental, promueva que los estudiantes identifiquen conductas de riesgo en la alimentación, de manera que se construya una “cultura de la nutrición”

http://www.edutics.mx/4zu Encontrará información nutrimental de frituras populares y etiquetas con la información nutrimental de diversos alimentos procesados que los estudiantes tengan en casa, o que puedan consultar en internet.

En el cuerpo del libro hay varios vínculos a páginas con información nutrimental que pueden consultar.

http://www.edutics.mx/4zL Contiene algunos datos duros sobre la epidemia de obesidad en México.






22-23 12 horas SD15

164-175

• Explica la importancia del trabajo de Lewis al proponer que en el enlace químico los átomos adquieren una estructura estable.

• Argumenta los aportes realizados por Pauling en el análisis y la sistematización de sus resultados al proponer la tabla de electronegatividad.

• Representa la formación de compuestos en una reacción química sencilla, a partir de la estructura de Lewis, e identifica el tipo de enlace con base en su electronegatividad.

Tercera revolución de la química

• Tras la pista de la estructura de los materiales: aportaciones de Lewis y Pauling.

• Uso de la tabla de electronega-tividad.

Intención didáctica: Los alumnos representarán estructuras de Lewis de reactivos y productos para comprender cómo se rompen los enlaces de los reactivos para formar nuevos enlaces en los productos.

Relacionarán el número de enlaces que se forman en los compuestos con las valencias de sus elementos y valorarán las aportaciones de Lewis y de Pauling con los modelos que propusieron.

Identificarán como funciones de los modelos en ciencias: describir y predecir, en este caso, las propiedades de las sustancias dependiendo del tipo de enlace entre dos átomos; caracterizado a partir del modelo de diferencia de electronegatividad tomando como referencia la escala de electronegatividad de Pauling y la naturaleza de los átomos de los elementos que participan en el enlace.

Sugerencias: Esta secuencia brinda la oportunidad de enfatizar el uso de los modelos en la ciencia como un medio para explicar los fenómenos naturales. Recuerde con sus alumnos los modelos que conocieron en su curso de Física (por ejemplo: las ecuaciones de velocidad para describir y predecir el movimiento) y los que hasta ahora han trabajado en Química.

Efectúe una relación entre los diferentes modelos que se han formulado para explicar las propiedades de las sustancias, para ayudarlos a reconocer los cambios y modificaciones a las teorías al explicar el mismo fenómeno, se recomienda como actividad de cierre y se describe a continuación. Así, evidenciará el carácter inacabado de la ciencia.

Al término de la actividad: Modelo de repulsión de pares electrónicos (página 167), invítelos a intercambiar sus trabajos y aproveche para que realicen una coevaluación, a partir de la cual un equipo haga sugerencias a otro, para mejorar. Invítelos a ser respetuosos y objetivos. Ayude al grupo a construir una rúbrica, tomando en cuenta por ejemplo: qué tan bien explican la forma de las moléculas, cuál es el efecto de los pares de electrones sobre la forma de las moléculas, cómo se acomodan los átomos cuando hay muchos enlaces.

Durante el cierre, algunos de los ejercicios planteados pueden dar lugar a confusión en los estudiantes. Por ejemplo, los compuestos como el cloruro de aluminio parecerían ser covalentes, cuando su carácter es iónico. Esto permite el debate hacia las limitaciones de los modelos científicos y la necesidad de continuar investigando para proponer mejores explicaciones.

Con su grupo, mediante una lluvia de ideas, enliste los conceptos trabajados y pídales que, en una frase, expliquen el título de la secuencia: “Tercera revolución de la química”.

Para construir estructuras de Lewis sencillas puede usar Lewis Dots de iTunes. A continuación hay una serie de ligas para la construcción de estructuras de Lewis de compuestos en general

Pedro Rodriguez Porca Construcción de estructuras de Lewis, en: http://www.edutics.mx/4z6

http://www.edutics.mx/4zb y http://www.edutics.mx/4zE Para la explicación de las propiedades de las sustancias y su relación con los modelos de enlace.

http://www.edutics.mx/4za Para evidenciar las propiedades de las sustancias caracterizadas a partir del modelo de diferencia de electronegatividad, utilice hojas de datos de seguridad (en inglés y para búsqueda MSDS), por ejemplo, para el cloruro de aluminio.






24 6 horas SD16

176- 183

• Compara la escala astronómica y la microscópica, considerando la escala humana como punto de referencia.

• Relaciona la masa de las sustancias con el mol para determinar la cantidad de sustancia.

Comparación y representación de escalas de medida

• Escalas y representación.

• Unidad de medida: mol.

Intención didáctica: Mediante el trabajo de la secuencia se pretende, como una aproximación, que los estudiantes identifiquen al mol como un “montón” de 6.023 × 1023 partículas, con el que se puede vincular el nanomundo (de las moléculas y átomos) con la escala macroscópica. Con este fin, se enfatiza el concepto de unidad de referencia, de manera que a partir de la “escala de lo real” (las escalas y distancias cercanas a nosotros de manera cotidiana) los alumnos tengan un acercamiento al mundo de lo muy pequeño.

Se hace una descripción del concepto de masa atómica y su relación con el concepto de masa molar, como el vínculo con el que se puede explicar la medición de las sustancias que participan en una transformación química.

Los alumnos podrán explicar y predecir que masa de sustancias participan en las transformaciones químicas y relacionar a estas con las cantidades de átomos y moléculas por medio del concepto de mol.

Para facilitar sus cálculos, y a manera de vincular sus conocimientos con las matemáticas, los estudiantes usarán la notación científica y el concepto de variación proporcional para estimar las masas de reactivos o productos que participan en una reacción química.

Sugerencias: Como un primer contacto, los estudiantes deben tener una noción de lo muy grande y lo muy pequeño. Los tamaños de átomos y moléculas son prácticamente inimaginables, lo mismo puede decirse de su número en la escala de lo medible, haga que los estudiantes hagan ejercicios de cómo medir lo muy pequeño, por ejemplo, la masa de un cabello o cómo contarían el número de cabellos, para que empiecen a construir estas ideas de lo muy grande y lo muy pequeño.

Plantee algunos ejercicios de variación proporcional, también coordínese con el maestro de matemáticas del grupo, para que resuelvan en su clase algunos ejercicios que ayuden a mejorar las competencias de los estudiantes.

A menudo, es difícil entender la diferencia en el signo del exponente, practique un poco con divisiones y multiplicaciones por múltiplos de 10 y después invítelos a que pongan sus resultados en notación científica. También, vale la pena que procedan al revés: de la notación científica pasar a formas decimales.

La actividad de la fev (frijoles en vaso) tiene como propósito ayudarlos a entender el proceso para hacer iguales los números de objetos desiguales, tanto en masa como en volumen, que es lo que se hace al utilizar el concepto de mol y relacionarlo con la masa molar.

Recuerde que la estequiometria es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y los productos en el transcurso de una reacción química.

http://www.edutics.mx/4zD Para entender las dificultades de los estudiantes y saber cuáles son los mayores problemas que hay en este concepto, consulte el capítulo 9.

Algunas herramientas relacionadas con el manejo del mol:

http://www.edutics.mx/4zz El desarrollo histórico del mol, y una propuesta semejante al fev.

http://www.edutics.mx/4zK Desarrollo amplio del concepto de mol, y el ejercicio de la fev además del arroz con garbanzo.

http://www.edutics.mx/4zr Una demostración para el tratamiento del mol.






Suele suceder que el balanceo de ecuaciones de combustión presente un poco de dificultades. Con el fin de facilitar el trabajo en este tipo de ecuaciones, considere lo siguiente:

Si el alcano tiene un número de carbonos par: haga 2 el coeficiente del alcano, el coeficiente del CO2 será 2multiplicado por el número de carbonos del alcano, y el del agua será el subíndice del hidrógeno en el alcano, el coeficiente del oxígeno será el coeficiente del dióxido de carbono +1/2 el coeficiente del agua.

Si el alcano tiene número non de carbonos, el coeficiente del dióxido de carbono será el número de átomos de carbono, el coeficiente del agua será la mitad del valor del subíndice del hidrogeno en el alcano y el coeficiente del oxígeno será el coeficiente del dióxido de carbono + ½ del subíndice del hidrógeno.






25-26 12 horas Proyecto 184-189

• Selecciona hechos y conocimientos para planear la explicación de fenómenos químicos que respondan a interrogantes o resolver situaciones problemáticas referentes a la transformación de los materiales.

• Sistematiza la información de su investigación con el fin de que elabore conclusiones, a partir de: gráficas, experimentos y modelos.

• Comunica los resultados de su proyecto de diversas maneras, utilizando el lenguaje químico y propone alternativas de solución a los problemas planteados.

• Evalúa procesos y productos de su proyecto y considera la efectividad y el costo de los procesos químicos investigados.

Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (preguntas opcionales) Integración y aplicación

• ¿Cómo elaborar jabones?

• ¿De dónde obtiene la energía el cuerpo humano?

Oriéntelos a elegir el tipo de proyecto de acuerdo con sus intereses y posibilidades: científico, tecnológico o ciudadano. En general, los proyectos científicos y los tecnológicos son más prometedores por las relaciones que se construyen al abordarlos; sin embargo, los proyectos ciudadanos, también, pueden aportar aproximaciones valiosas, por ejemplo: ¿qué empresas se relacionan con los temas vistos y cuál es su impacto en la comunidad?, ¿de qué manera afecta a la salud de las familias el hábito de acompañar con refresco la comida?, si en sus investigaciones van a hacer entrevistas, insista en revisar las preguntas antes de que apliquen el cuestionario.Si la propuesta de algún equipo es experimental, vean con qué cuenta la escuela y qué es lo que tendrían que conseguir los alumnos. Siempre dé un espacio para hablar de la seguridad de cada uno de ellos y del medio ambiente (pídales consultar el anexo al final del libro).De las secuencias estudiadas, los estudiantes pueden recuperar varios de los conceptos, por ejemplo: las características de las reacciones químicas (SD13), la energía en las reacciones químicas (SD14), la explicación de las propiedades de los materiales con base en los modelos de enlace (SD15) y la cuantificación en las reacciones químicas (SD16). Antes de iniciar el proyecto de final de este bloque, recapitule con los estudiantes los logros alcanzados en relación a los dos proyectos que ya realizaron ¿Qué pueden mejorar?, ¿cuáles fueron sus mayores logros?Sugiérales que revisen sus apuntes y libro de texto para recordar lo que estudiaron durante este tercer bimestre. Por equipos, pídales escribir varias preguntas y después que elijan la que más les interese a todos.Plantee las preguntas propuestas en el programa: ¿Cómo elaborar jabones? ¿De dónde obtiene la energía el cuerpo humano?Ayúdelos a encontrar la relación que tienen estos temas con lo que estudiaron durante el bloque. El tema de las necesidades energéticas ha sido parcialmente tratado en la secuencia didáctica 14, por lo que sus contenidos son el referente inmediato para un proyecto acerca de la energía y la alimentación.La obtención de jabones pasa por varias etapas, pero son esenciales: la cuantificación de la base necesaria para la hidrolisis y el tipo de ácido graso con el que se pretende hacer el jabón. También, es importante la aplicación de las técnicas de separación para recuperar el producto.En los recursos para el aprendizaje se indican vínculos a sitios web en los que hay datos para producir jabones, composición típica de aceites por tipo de ácido graso, etc. La estequiometría vista en la secuencia 16 es importante aquí.Lléveles materiales sencillos, como: artículos de divulgación, videos educativos o invítelos a la biblioteca de la escuela, para que hagan una breve búsqueda antes de elegir su tema.Enfatice la posibilidad de que elijan otros temas relacionados con el bloque, así como la posibilidad de aplicar lo que investiguen.

http://www.edutics.mx/4zV Para tener un prontuario de la elaboración de jabón.

http://www.edutics.mx/4zj Las cenizas son materia prima en la elaboración de jabón e históricamente fueron también de las primeras técnicas usadas.

http://www.edutics.mx/4z9 Composición de algunos aceites considerando los ácidos grasos que contienen y explicación de procedimientos para obtener jabones.

http://www.edutics.mx/4zy Algunos datos sobre alimentos y sus aportaciones energéticas.

http://www.edutics.mx/4zt El plato del bien comer y su uso.



B4. La formación de nuevos materialesTiempo asignado: 42 horas




27-28 12 horas SD17

196-205

• Identifica ácidos y bases en materiales de uso cotidiano.

• Identifica la formación de nuevas sustancias en reacciones ácido-base sencillas.

Importancia de los ácidos y las bases en la vida cotidiana y en la industria

• Propiedades y representación de ácidos y bases.


Durante esta secuencia se profundiza en el tema de reacción química y la caracterización de algunos compuestos, en particular los ácidos, con los cuales los estudiantes ya han tenido contacto en bloques anteriores. Para ello se recuperan algunas de sus características y se introduce el uso de indicadores ácido-base que pueden obtenerse a partir de extractos de vegetales coloreados.

Como referentes del uso de los ácidos y las bases se consideran las reacciones de saponificación, la acción de limpiadores y los usos potenciales de los ácidos y las bases para obtener combustibles a partir de desechos de aceites.

Sugerencias:

Para el desarrollo de este tema puede hacer una evaluación rápida de las ideas de los estudiantes sobre las características de los ácidos y las bases, por ejemplo, como se les identifica, como actúan entre sí, y donde los han visto en casa o en otros sitios.

Para la actividad de identificación de ácidos y bases con extracto de col conviene que este extracto sea fresco, no se necesita demasiada col, pues con una o dos hojas puede prepararse suficiente extracto. Es importante colar muy bien para evitar que la pulpa interfiera con las observaciones. En recursos sugeridos se indican otros indicadores que pueden usarse.

En la actividad sobre el efecto del nivel de acidez, conviene tener en cuenta que más que medir el carácter ácido o básico, lo que está poniéndose a prueba es la acción de los ácidos y las bases según su concentración. Esto porque en general los ácidos débiles aumentan su disociación al diluirse, pero hay menos iones activos por unidad de volumen. Puede aprovechar esto si además de utilizar un ácido débil como el acético, utiliza ácido muriático; sin embargo, si decide hacerlo así, usted debe conducir el experimento por separado de los estudiantes o a manera de experiencia de catedra para evitar riesgos.

En el caso de la interacción de ácidos y bases la neutralización debe entenderse en el sentido de que las propiedades de ácidos y bases “desaparecen”, no que el pH final es 7; pues esto depende de la naturaleza de los ácidos y bases involucrados. Para profundizar en el tema puede verse el documento “la neutralización acido base a debate” en recursos sugeridos.

Durante el aplica ponga en juego lo aprendido por los estudiantes, la idea de que se obtiene un mejor limpiador es frecuente en muchos estudiantes, lo que implicaría que no comprendieron a cabalidad lo que ocurre durante las reacciones ácido base.

La neutralización ácido-base a debate

Jiménez Liso, M. Rut1, De Manuel Torres, Esteban

Enseñanza de las Ciencias 2002, pp 451-464.

Para ejemplos de extractos que actúan como indicadores acido base: http://edutics.com.mx/o5N

Indicadores acido base e intervalo de vire: http://edutics.com.mx/o5x


http://edutics.com.mx/o5x

http://edutics.com.mx/o5N





29 6 horas SD18

206-2013

• Explica las propiedades de los ácidos y las bases de acuerdo con el modelo de Arrhenius.

Importancia de los ácidos y las bases en la vida cotidiana y en la industria

• Propiedades y representación de ácidos y bases.


Se pretende profundizar en la comprensión de la naturaleza de los ácidos y las bases mediante el uso de modelos, en especial el modelo de Arrhenius y la disociación electrolítica, con lo que se espera que no solo puedan explicarse las características de los ácidos y las bases, sino también predecir algunas reacciones ácido base sencillas; y explicar el comportamiento de ácidos y bases como fuertes o débiles en función del cambio en el pH y la conductividad eléctrica.

Sugerencias:

Para la actividad sobre conductividad puede utilizar el conductimetro de LED construido en el bloque 2, para hacer las mediciones de conductividad. Pueden construirse modelos más sofisticados que pueden consultarse en los recursos anexos. Aquí es importante más que identificar si el LED enciende o no, con que intensidad lo hace. A mayor cantidad de iones mayor conductividad, por lo tanto aquel ácido que haga brillar más el LED a la misma concentración Molar será más fuerte.

Probar la conductividad del agua antes de la actividad es sumamente importante, pues establece un referente para comparar la conductividad de las demás sustancias utilizadas.

Cuando se hable del modelo de Arrhenius, es conveniente tratar el fenómeno de la autodisociación del agua, de manera que sea posible visualizar la formación de iones H+ e OH-, para poder después identificar a estos iones en el modelo al disociar ácidos y bases.

En la actividad de neutralización es necesario que los estudiantes previamente identifiquen la disociación a partir de los iones que forman las sustancias, tanto para ácidos y bases como para sales. Puede trabajar esta parte con ejercicios a manera de competencias y los estudiantes pueden auxiliarse de sus tablas de iones (ver sección de nomenclatura anexa)

Manejo de Residuos. En cualquiera de las actividades hay que neutralizar los residuos generados ya sea con biucarbonato de sodio para mezclas ácidas, o con vinagre para mezclas alcalinas. Una vez que se ha tratado el residuo puede desecharse en el drenaje sin problemas.

Algunas notas sobre ácidos y bases y la teoría de la disociación electrolítica: http://edutics.com.mx/o5f


http://edutics.com.mx/o5f





30 6 horas SD19

214-221

• Identifica la acidez de algunos alimentos o de aquellos que la provocan.

• Identifica las propiedades de las sustancias que neutralizan la acidez estomacal.

• Analiza los riesgos a la salud por el consumo frecuente de alimentos ácidos, con el fin de tomar decisiones para una dieta correcta que incluya el consumo de agua simple potable.

¿Por qué evitar el consumo frecuente de los “alimentos ácidos”?

Toma de decisiones relacionadas con:

• Importancia de una dieta correcta.


Esta secuencia puede entenderse como una extensión de las secciones aplica de las secuencias anteriores. La intensión de la misma es que con base en lo aprendido, los estudiantes reconozcan las características de los materiales ácidos con los que se alimentan, y tomen conciencia de la necesidad de mantener controlada su ingesta. En este sentido el propósito principal de la secuencia es la aplicación de los contenidos de ciencias en el cuidado de la salud.

Sugerencias:

Antes de iniciar esta secuencia es conveniente que los estudiantes hagan una breve encuesta entre sus familiares con el fin de identificar factores de riesgo de gastritis y su asociación con la dieta, esto con el fin de ir “armando” la comprensión de los conceptos de esta secuencia.

La identificación del carácter ácido o básico en la actividad experimental de clasificación de alimentos debe hacerse considerando que los estudiantes pueden tener fuertemente arraigada la idea de que lo picante es necesariamente ácido, si bien esto es cierto en el caso de salsas no es tan evidente en el caso de chiles sin procesar. Reconocer que hay alimentos con mayor contenido es ácido que otros es necesario para reconocer su impacto en la salud.

La lectura “la alimentación y la acidez”, busca la vinculación de los conceptos químicos con los relacionados a la biología, en particular a las lesiones a órganos blanco involucrados con el paso del bolo digestivo, de manera que pueda reconocerse cuál es el mecanismo que desencadena la gastritis.

En el análisis de los riesgos por el consumo de alimentos ácidos hacia el final de la lectura se describe el desajuste del pH sanguíneo en un proceso que se conoce como acedosis o acidosis, este proceso no está directamente relacionado con la alimentación pues el pH de la sangre está regulado por un delicado equilibrio acido base en el que la respiración tiene un papel determinante.

La actividad sobre eficacia de las sustancias que neutralizan la acides tiene como propósitos poner a prueba los conceptos de neutralización, utilizando medicamentos y remedios caseros, de manera que se relacionen los conceptos de ácido, base y neutralización.

Manejo de Residuos

Aunque adelante se detalla el tratamiento de los residuos que pueden compontearse, en general la recomendación es no tirar residuos sólidos que puedan aglomerarse al drenaje, y nunca desechar residuos que no sean neutralizados convenientemente con bicarbonato de sodio o con vinagre.

Para recomendar a sus alumnos una lectura amena e invitarlos a mejorar su dieta, le recomendamos: http://edutics.com.mx/4F3


http://edutics.com.mx/4F3





31 6 horas SD20

222-227

• Identifica el cambio químico en algunos ejemplos de reacciones de óxido-reducción en actividades experimentales y en su entorno.

Importancia de las reacciones de óxido y de reducción

• Características y representaciones de las reacciones redox.


En esta secuencia se retoman las características atómicas de la materia en particular destaca el uso del modelo de Bohr y de Lewis para explicar las reacciones de oxidación y reducción; y la relación de las reacciones red-ox con los procesos de obtención de energía o de producción de moléculas energéticas en la fotosíntesis.

También se tratan las características de los óxidos metálicos y no metálicos y su hidrólisis para explicar fenómenos como la lluvia ácida.

Sugerencias:

La actividad de describir las reacciones de oxidación con estructuras de Lewis debe hacerse primero con una fórmula del compuesto que se desea. Con la formula escrita identificar cuantos átomos son necesarios de cada elemento, y hacer tantas estructuras de Lewis como sea necesario. Acompañe a los estudiantes durante la escritura de las estructuras, y enfatice la transferencia de electrones como un proceso RED-OX, donde el metal en general cede electrones, y el no metal gana electrones.

El desarrollo de los modelos de Bohr tiene como propósito identificar que en este caso hay un cambio en la carga de los átomos, de más negativos a los que se reducen (haciendo cuentas de la suma de carga de protones y electrones), y más positivos a los que se oxidan.

Las representaciones con oxígeno molecular tienen como propósito que el estudiante reconozca que es el oxígeno molecular el que está presente en la atmosfera, para consolidar la idea de molécula como agrupación.

La actividad de la botella azul busca consolidar en los estudiantes las características de los fenómenos redox estudiados, y tratar de explicar la forma en la que ocurren los cambios de color en el liquido de la botella.

Manejo de Residuos: en el caso de la botella azul, es suficiente con neutralizar el contenido de la botella con ácido acético y desechar el contenido en el drenaje.

Para estudiar la formación de iones por modificación del número de electrones puede usarse el simulador para iPhone “nuclear” disponible en el appStore, y para ayudarse en la construcción de estructuras de Lewis puede usarse la aplicación LewisDots (también en appStore)






32 6 horas SD21

228-237

• Relaciona el número de oxidación de algunos elementos con su ubicación en la tabla periódica.

• Analiza los procesos de transferencia de electrones en algunas reacciones sencillas de óxido-reducción en la vida diaria y en la industria.

Importancia de las reacciones de óxido y de reducción

• Número de oxidación.


La secuencia profundiza en el tema de oxidación y estructura de la materia, haciendo uso del concepto de número de oxidación para explicar los procesos RED-OX; así como la relación del número de oxidación con la posición de los elementos en la tabla periódica.

También se recuperan aspectos fenomenológicos relacionados con las reacciones RED-OX como la respiración, la obtención de energía, y las condiciones que propician la oxidación de los metales y la protección de los mismos.

Sugerencias:

Enfatice el uso de los modelos para explicar la transferencia de los electrones entre átomos, cuando se han consolidado los conceptos de oxidación y reducción es más fácil entender el significado de número de oxidación.

Muy a menudo los estudiantes se “pierden” usando la tabla periódica para identificar el número de oxidación, tenga esto en cuenta e insista en que el número de oxidación n solo tiene sentido en compuestos concretos. Así, óxido de hierro (III) está implicando siempre número de oxidación del hierro (+3) no importando que en la tabla periódica se mencione +2 y +3.

La respiración y la oxidación de metales son dos procesos muy importantes a tomar en cuenta durante esta secuencia, conviene para propósitos didácticos centrar la atención de los estudiantes solamente en los números de oxidación.

En el caso de la oxidación de los metales y su protección, puede ayudar presentar a los estudiantes la serie de actividad de los metales. Eso les ayudara también a aclarar y explicar el papel del cobre y del magnesio en lo que le ocurre a los clavos.

Manejo de Residuos

Sobre la serie de actividad de los metales. Puede consultar el libro química de Seese y Daub pp 263 a 265.

También puede consultarse en línea: http://edutics.com.mx/o5g


http://edutics.com.mx/o5g





33 6 horas Proyecto

238-243

• Propone preguntas y alternativas de solución a situaciones problemáticas planteadas, con el fin de tomar decisiones relacionadas con el desarrollo sustentable.

• Sistematiza la información de su proyecto a partir de gráficas, experimentos y modelos, con el fin de elaborar conclusiones y reflexionar sobre la necesidad de contar con recursos energéticos aprovechables.

• Comunica los resultados de su proyecto de diversas formas, proponiendo alternativas de solución relacionadas con las reacciones químicas involucradas.

• Evalúa procesos y productos de su proyecto considerando su eficacia, viabilidad e implicaciones en el ambiente.

Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (preguntas opcionales)

Integración y aplicación

• ¿Cómo evitar la corrosión?

• ¿Cuál es el impacto de los combustibles y posibles alternativas de solución?


En este proyecto se sintetizan los conceptos vistos a lo largo de este bloque, destacando la protección de la corrosión, y la modificación de la atmosfera por los óxidos no metálicos.

El desarrollo de los proyectos debe buscar en un mismo producto los aspectos sociales, ambientales, y químicos involucrados.

Sugerencias:

Puede sugerir a los estudiantes que investiguen experimentalmente que factores son los que inciden en la oxidación del acero, para ello puede guiarlos a la búsqueda e interpretación de la serie de actividad de los metales, las características de una celda de electrolisis y la relación de la carga de los electrodos con la rapidez de la oxidación, los factores que afectan la rapidez de las reacciones químicas y su extrapolación al efecto de las pinturas al impedir el contacto con el oxígeno.

Para el caso del impacto de los biocombustibles y modificación de la atmosfera, puede guiarlos a que investiguen que óxidos no metálicos modifican el pH del agua, donde se producen (en los procesos de transporte, de generación de energía, y de calefacción), de qué manera podrían atraparse estos antes de llegar a la atmosfera (el uso de lavadores de gases con reacciones de neutralización, y el uso de convertidores catalíticos) cómo funcionan los convertidores catalíticos, etc.

Durante la presentación de los proyectos puede animar a los estudiantes a presentar experimentos que ejemplifiquen las etapas de la solución de sus preguntas, y aun si les surgieron nuevas preguntas como podrían plantear una estrategia para responderlas.

-Para los equipos que hayan elegido los biocombustibles como proyecto, puede recomendarles la siguiente lectura: http://edutics.com.mx/o5M


http://edutics.com.mx/o5M


B5. Química y tecnologíaTiempo asignado: 18 horas




34-36 18 horas Proyectos

250-261

• Plantea preguntas, realiza predicciones, formula hipótesis, con el fin de obtener evidencias empíricas para argumentar sus conclusiones, con base en los contenidos estudiados en el curso.

• Diseña y elabora objetos técnicos, experimentos o modelos con creatividad, con el fin de que describa, explique y prediga algunos procesos químicos relacionados con la transformación de materiales y la obtención de productos químicos.

• Comunica los resultados de su proyecto mediante diversos medios o con ayuda de las Tecnologías de la Información y la Comunicación, con el fin de que la comunidad escolar y familiar reflexione y tome decisiones relacionadas con el consumo responsable o el desarrollo sustentable.

• Evalúa procesos y productos considerando su efectividad, durabilidad y beneficio social, y la relación del costo con el impacto ambiental.

Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (preguntas opcionales)* Integración y aplicación

• ¿Cómo se sintetiza un material elástico?

• ¿Qué aportaciones a la química se han generado en México?

• ¿Cuáles son los beneficios y riesgos del uso de fertilizantes y plaguicidas?

• ¿De qué están hechos los cosméticos y cómo se elaboran?

• ¿Cuáles son las propiedades de algunos materiales que utilizaban las culturas mesoamericanas?

• ¿Cuál es el uso de la química en diferentes expresiones artísticas?

• ¿Puedo dejar de utilizar los derivados del petróleo y sustituirlos por otros compuestos?

En este bloque los estudiantes pondrán a pruebas las habilidades para aprender y dirigir sus actividades en equiupo de manera coordinada para dar respuesta a una pregunta de su interés. Con base en los diferentes modelos de proyectos, los estudiantes pueden orientar sus investigaciones en el aspecto social (el impacto de los productos de la química sobre la calidad de vida y el ambiente, las aportaciones históricas de México al mundo de la química, etc.) en el aspecto tecnológico (como producir materiales elásticos, que se debe tomar en cuenta para producir un cosmético), o aún científicos (que factores influyen en las características de un polímero, como sustituir a los materiales derivados del petróleo). Cada proyecto tendrá un método de investigación que dependerá de la orientación con la que se desarrolle: por ejemplo, el desarrollo de encuestas, la visita con autoridades o a museos, la solicitud de información a organismos públicos, puede ser un buen camino cuando la orientación de los proyectos sea social. La visita a empresas, la consulta con expertos, la producción de modelos, prototipos y productos en pequeña escala es más conveniente para los proyectos con orientación tecnológica. Mientras que en los proyectos con orientación científica el diseño de experimentos, el registro de variables y el análisis de resultados son el centro de la metodología.

Independientemente de la orientación todos los proyectos tienen una serie de elementos que pueden ayudar a identificar su desarrollo.

¿Cuál es la pregunta a contestar? (problema). ¿Cuáles son mis ideas sobre la posible respuesta y que factores son determinantes en el comportamiento del fenómeno que estoy estudiando? (hipótesis). ¿En dónde busco la información pertinente para contestar mi pregunta? (método –documental, experimental, investigación social, etc.- aplicable al caso). ¿Cómo organizo la información para identificar lo importante? (análisis de información). ¿Qué me dice la información que he conseguido con relación a mi problema? (conclusiones)

El seguimiento del desarrollo del proyecto debe hacerse de manera periódica, para supervisar y orientar el desarrollo de las actividades de los estudiantes, ayudarlos a salir de embrollos, aclarar sus ideas, y orientarlos en la búsqueda de información.

Conviene iniciar lo más pronto posible en el curso con los proyectos de manera que los estudiantes tengan tiempo suficiente para estructurar sus propuestas de trabajo, y que estas sean adecuadamente desarrolladas. (Tan pronto como a un mes de iniciado el curso).

Si quiere saber más sobre por qué enseñar por proyectos le recomendamos el artículo “La enseñanza por proyectos: ¿mito o reto?” de Aurora Lacueva, en: http://edutics.com.mx/oQq


http://edutics.com.mx/oQq

Documents

crd.edicionescastillo.com · Web viewSemana. Tiempo sugerido. SD Páginas. Aprendizajes Esperados . Contenidos (Tema/subtema) Sugerencias didácticas. Recursos para el aprendizaje