I. PRESENTACIÓ DE LA UNITAT DIDÀCTICA La unitat didàctica se situa dins el curs de Física i Química de 3r d’ESO després de dues unitats didàctiques on es tracten els continguts i conceptes que s’indiquen a continuació:

 •Diferència entre mescla i substància pura.•L’element químic com a cas particular de substància pura.•L’àtom com a unitat fonamental dels elements químic.•L’estructura atòmica, les partícules elementals que en formen part i la definició del nombre atòmic Z.•Les diferències existents entre àtom i molècula: elements monoatòmics, molècules d’elements i compostos moleculars i iònics.•Fórmules químiques: moleculars i empíriques.•Formulació de compostos inorgànics binaris.

1

Així, els continguts que vol abordar la present unitat didàctica són: Índex: 1. El que ja sabem dels elements químics.2. El descobriment dels elements químics.3. La classificació històrica dels elements.4. La Taula Periòdica actual:

a) Descripció de la taula periòdica.b) Agrupacions d’elements químics més importants.c) Propietats dels elements químics.

5. Importància dels elements químics.6. Els isòtops.7. Radioactivitat.

2

II. DESENVOLUPAMENT DE LA UNITAT DIDÀCTIA

Sessió 11. El que ja sabem dels elements químics. Activitat 1: (15 min) Exploració de coneixements previs.

Per introduir la unitat didàctica als alumnes de manera simpàtica i entretinguda,

comencem la unitat veient un vídeo que, simulant un anunci publicitari força

recent, presenta la química formant paraules a partir dels símbols químics de la

taula periòdica. L’activitat es completa proposant als alumnes que facin el mateix.

 Web: http://www.youtube.com/watch?v=dr0ldXCgUlw

Activitat 2: Exploració de coneixements previs.

Per tal d’avaluar els coneixements previs i les concepcions alternatives dels

alumnes, se’ls proposa que realitzin un parell d’activitats:

a) (20 min) Una activitat JClic que gira entorn les substàncies simples i compostes, la constitució de l’àtom i la representació dels elements a través dels símbols químics. L’activitat inclou qüestions de relacionar conceptes, omplir forats de frases que els falta una paraula, seleccionar la resposta correcta, ordenar paraules dins d’una frase, sopes de lletres, etc. Web:http://clic.xtec.cat/db/act_es.jsp?id=2030

3

b) (20 min) Una activitat interactiva d’avaluació inicial sobre el concepte d’àtom, les partícules que el constitueixen i com el representem mitjançant els símbols químics.

Sessió 2

2. El descobriment dels elements químics.  Fer un recorregut pels temps passats de la química per situar en un contexthistòric l’aparició dels elements químics i com s’ha arribat al seu descobriment, ésinteressant perquè així els alumnes mantenen el contacte amb la seva realitat i latradició històrica científica que ens ha portat fins als nostres dies.Activitat 3: (30 min) Sessió d’exposició teòrica i debat a classe a partir d’uns Textos. Activitat d’aplicació.que es reparteixen als alumnes: Prehistòria i mites. Grècia i els filòsofs: Tales de Milet, Anaxímenes, Heràclit, Empèdocles,

Demòcrit. Edat mitja: àrabs i l'alquímia. Boyle i la definició d’element químic. s.XVIII i XVIIII: neix la Química. Lleis i teories. Lavoisier i Dalton. Inici de la

classificació dels elements. 4

Paral·lelament a totes les teories científiques que van sorgint entorn de la química,

el descobriment de nous elements dona suport a aquestes: Fins al 1700 només es coneixien 12 elements (or, plata, coure i mercuri entre

d’altres). El primer descobriment d’un element químic com a tal va ser el fòsfor a l’any 1699. Arribant cap al 1830, ja se n’havien identificat 55, que van passar a ser 63 al

1869. El s.XIX va ser el boom dels elements químics, quan cap a l’any 2007 ja es tenien

els 117 elements caracteritzats.

L’activitat es complementa amb la presentació d’una cronologia dels

descobriments dels diferents elements químics a través d’una pagina web:

http://www.lenntech.es/tabla-peiodica/ano-de-descubrimiento.htm

5

Activitat 4: (30 min) Activitat d’aplicació. Es proposa als alumnes que facin una cerca

a Internet en unes pàgines web proposades. Es tracta que els alumnes facin una mica

d’història de com es van descobrir els elements i el motiu pel qual van ser batejats amb

els seus noms concrets. L’activitat està pensada perquè els alumnes es familiaritzin

amb els elements químics a l’hora que reforcen la connexió entre les matèries de

l’àrea de les ciències de la naturalesa i de les ciències socials. Els alumnes treballen

en parelles i a cada grup se li demana que treballi entorn de 6-8 elements químics.

Posteriorment es pot fer una exposició oral a classe per la resta de companys.

1) www.tinet.cat/~amarti35/elements.pps

2) http://www.edu365.cat/batxillerat/ciencies/taula/tablas/sp_historico.html

3) http://www.emaimone.net/taula_per/taula_periodica.htm

6

Sessió 3

3. La classificació històrica dels elements Continuant amb el repàs històric de la química i centrant-nos en els continguts

de launitat, es dedica una sessió a presentar l’evolució de la classificació dels

elements, finsarribar a la Taula Periòdica dels nostres dies. Cadascuna d’aquestes s’ha fet en

base ala manifestació de semblances en quan a les propietats d’alguns elements. 1829. Les Tríades de Dobereiner. 1862. El cargol tel·lúric de De Chancourtois. 1864. Les octaves de Newlands. 1870. Meyer i la llei periòdica. 1869. Mendeleiev. La Taula Periòdica dels elements en funció de les masses

atòmiques.

7

Sessions 3 i 4

4. La taula periòdica actualTot i el gran avenç de Mendeleiev amb la proposta de la seva taula Periòdica; el

descobriment del nombre atòmic Z, va posar de manifest que el criteri correcte

d’ordenació dels elements era en funció d’aquest. Es fa una exposició a classe

utilitzant diverses pàgines web (les indicades a la secció d’activitats) explicant els

següents aspectes:

 a) Descripció de la taula periòdica.

Organització de la taula periòdica establint-ne els períodes (fileres horitzontals) i

els grups o famílies (les columnes).

b) Agrupacions d’elements químics més importants.

En aquest punt es presenten els noms de tots els grups de la taula enumerant els

elements que en formen part així com les propietats més característiques. A més, es fa la classificació entre elements representatius, metalls de transició i els lantànids i actínids.

c) Propietats dels elements químics.

Una de les classificacions més importants dels elements de la taula periòdica que

s’aborda a 3r d’ESO és la que els divideix entre elements metalls i no-metalls.Cal explicar-ne detalladament les propietats i característiques. 8

Sessió 4

Qüestions, exercicis i problemes: Activitats d’aplicació.1) http://www.emaimone.net/taula_per/index_taula.htm Treballar la taula periòdica a partir de diverses aplicacions i plantilles que presentaaquesta pàgina web: taula periòdica muda, taula periòdica muda amb la classificaciódel caràcter metàl·lic dels elements, taula periòdica classificada per famílies, etc.2) http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/tablap/tests/test1.htmlRealitzar les 3 primeres preguntes d’aquest test.3)http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/tablap/juegos/jtpmuda.hmlRealitzar les activitats proposades (de la 1 a la 17) d’aquesta taula periòdica muda.4) http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/tablap/juegos/jtpmuda.htmlActivitat per emparellar els elements químics amb els seus símbols.5) http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/tablap/juegos/jparejas2.htmlActivitat per emparellar els símbols dels elements amb els seus nombre atòmics.6) http://clic.xtec.cat/db/act_es.jsp?id=32637)http://clic.xtec.cat/db/act_ca.jsp?id=2026Les activitats 6 i 7 són activitats JClic en relació a la taula periòdica. 8) http://clic.xtec.cat/qv_biblio/act.jsp?activity_id=61Quadern virtual amb activitats relacionades amb els elements químics i la taulaperiòdica.

9

Sessió 5

Activitat 5: (1h). Activitat d’aplicació/síntesi.

Pràctica de laboratori: Escalfant diversos sòlids1. Objectius: Comprovar que els sòlids diferents fonen a diverses temperatures i relacionar aquest fet amb la seva situació a la taula periòdica.2. Material: Espelma. Bec bunsen. Llumins. Suport amb cèrcol i nou. Placa metàl·lica d’una llauna. Substàncies: cera, sofre, coure, estany i plom.

10

3. Procediment: Observa la fotografia i fes el untatge indicat: col·loca al llarg de la tapa metàl·lica

diferents sòlids en quantitats molt petites (0,1 g) Col·loca la tapa sobre el cèrcol fixada amb un suport i situa-la de manera que

estigui a uns 4 cm per sobre de l’extrem superior de la flama d’una espelma. Escalfa-ho durant 4 minuts i anota’n les observacions. Substitueix l’espelma per un bec bunsen. Situa la tapa a un 5 cm de l’extrem

superior de la flama. Escalfa durant 3 min. Anota’n les observacions. A continuació i durant uns minuts més, a propa la flama a la placa i augmenta’n la

mida obrint el màxim la clau de pas del gas, així com l’entrada d’aire. Què observes?

4. Qüestions:

1. En quin ordre s’han fos les substàncies a mesura que ha augmentat la temperatura?

2. Dels metalls: quin d’ells té un punt de fusió més elevat i quin menys?

3. Relaciona el punt de fusió dels metalls amb el lloc dels elements a la taula periòdica.

11

Sessió 6

5. Importància dels elements químics.A partir d’un parell de diapositives i del llibre de text, s’explica l’abundància

relativa dels elements químics i la seva presència a la vida quotidiana, a la Terra i

en els éssers vius. L’explicació es completa realitzant les activitats 6 i 7 que es

realitzen com a deures per casa.

12

Sessió 7Posada en comú de les activitats 6 i 7 (30 min). Activitats d’aplicació/síntesi.Activitat 6: Cada alumne fa una cerca a Internet de la importància de 3 elementsquímics a la vida quotidiana. En acabar es posen en comú i es prepara un pòster.Activitat 7: Demanar als alumnes busquin elements químics en els productes quetinguin a casa, normalment indicats a les etiquetes (productes de netejar, aliments,medicaments, etc). Posada en comú al dia següent.6. Els isòtopsActivitat 8: Dediquem la darrera mitja hora d’aquesta sessió a parlar del concepte

dels isòtops i a introduir quatre nocions generals sobre radioactivitat.Tenint en compte que en unitats anteriors ja s’ha vist l’estructura atòmica dels elements (protons, neutrons i electrons), i que en aquesta unitat s’ha tractat la situació dels elements químics segons les seves propietats i el nombre atòmic Z dins la taula periòdica; introduir ara el concepte d’isòtop ens serveix en primer lloc, per remarcar en els alumnes que la realitat que ens envolta és molt més complexa que el que expliquem a les aules, i en segon lloc per iniciar el darrer bloc de la unitat que se centra en la radioactivitat. Utilitzem una pàgina web que ens permet veure una taula periòdica dels isòtops de

tots els elements químics: http://www.ptable.com/

13

Sessions 8 i 9

Sessions a l’aula destinades a la presentació i a l’inici de la realització d’una webquest (activitat 9, activitat de síntesi) titulada “Marie Curie i la radioactivitat”. Aquesta çwebquest està estratègicament situada al final de la unitat perquè en aquest punt, els alumnes han de ser capaços d’integrar tots els coneixements i que s’han tractat al llarg de la unitat per completar el procés d’aprenentatge d’aquesta, amb una activitat de síntesi en la que han de posar de manifest, la seva capacitat d’anàlisi, comprensió i creació entorn els conceptes de química abordats a la unitat.L’activitat proposada a la webquest consisteix en la creació d’una pàgina web o d’un blog, en grups de 3 o 4 alumnes que ha de contenir els 3 grans blocs següents: Importància de la figura de Marie Curie. Radioactivitat: descripció i aplicacions. Radioactivitat: afectació per la vida i mesures preventives.Web:http://www.quimicaweb.net/webquests/marie_curie/

marie_curie_y_la_radiactividad.hm

Sessió 10Sessió d’avaluació final amb la realització d’un examen escrit.

14