Laboratorio de ciencias experimentales-Pearson.pdf

8/9/2019 Laboratorio de ciencias experimentales-Pearson.pdf

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Laboratorio de ciencias

experimentales


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experimentales

MSP. Luz Natalia Berrn Castan

Dr. Carlos Alberto Guerrero Salazar

MTA. Mara Guadalupe Idolina Leal Lozano


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Datos de catalogacin bibliogrfica

PEARSON EDUCACIN, Mxico, 2009

ISBN: 978-607-442-195-8 rea: Ciencias Sociales

Formato: 21 27 cm Pginas: 104

BERRN CASTAN, LUZ NATALIA;GUERRERO SALAZAR, CARLOS ALBERTO, YLEAL LOZANO, MARA GUADALUPE IDOLINA

Editor: Hugo Rivera Olivere-mail: [email protected]

Editor de desarrollo: Felipe Hernndez CarrascoSupervisor de produccin: Jos D. Hernndez Garduo

PRIMERA EDICIN, 2009

D.R. 2009 respecto a la primera edicinUniversidad Autnoma de Nuevo LenBiblioteca Universitaria Ral Rangel Fras 4o. pisoAv. Alfonso Reyes nm. 400 norteC.P. 64440 Monterrey, N.L.

D.R. 2009 por Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V.Atlacomulco 500-5 PisoIndustrial Atoto

53519, Naucalpan de Jurez, Estado de Mxico

Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Nm. 1031

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El prstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesin de uso de este ejemplar requerir tambin la autorizacin del editoro de sus representantes.

ISBN 978-607-442-195-8

Impreso en Mxico. Printed in Mexico.

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PEND

IENTE


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Contenido

Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

Experimentacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Cifras significativas e incertidumbre en

las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Actividades de aprendizaje 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 11


Actividades de aprendizaje 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Biologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19





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vi Contenido

Qumica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35


Fsica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43



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Introduccin

Para una formacin cientfica se deben tener en cuenta diversos aspectos. En primer lugar, que el

objetivo de las ciencias experimentales es tratar de explicar de manera racional la realidad natu-

ral y los retos tecnolgicos que todas las sociedades modernas se plantean. En segundo lugar, que

las ciencias experimentales no son exclusivamente un conjunto de conocimientos que implican

conceptos, leyes y teoras (el saber es ciencia), tambin incluyen estrategias, tcnicas y habilida-

des de investigacin relacionadas con la resolucin de problemas cientfico-tecnolgicos (el hacer

es ciencia). Si quiere formarse cientficamente al alumnado es tambin necesario que aprenda to-

do este conjunto del saber hacer.

La resolucin de problemas supone el desarrollo de contenidos de tipo procedimental como es-trategias, diseo y desarrollo experimental, al igual que la elaboracin de informes cientficos. Los

procedimientos de investigacin incluyen el anlisis de problemas, la formulacin de hiptesis de

acuerdo con las teoras vigentes, establecimiento de las variables dependiente, independiente y

de control; relaciones entre variables, diseo y desarrollo experimental (medida, clasificacin, pro-

cesamiento, anlisis e interpretacin de datos). Las conclusiones obtenidas, por lo general en for-

ma de leyes, se comunican e integran dentro del cuerpo del conocimiento.

La investigacin cientfica consiste en un proceso de indagacin acerca de algn aspecto de

la realidad. Ante su complejidad, es necesario identificar los problemas, plantearlos y analizara-

los de manera adecuada para poder decidir cules son las variables relevantes, as como formu-

lar hiptesis que puedan ser contrastadas. Por tanto, los alumnos tienen que aprender a disear,

planificar y realizar pequeas actividades de investigacin. Entre los elemenato que forman par-

te del aprendizaje cientfico estn valuar los resultados de la experimentacin y deducir de elloslas conclusiones adecuadas, modificando el camino seguido si es necesario.

La realizacin de experiencias de laboratorio implica, entre otros aspectos, su observacin,

medida y clasificacin. Adquirir la capacidad de observar de forma esmerada, honesta y rigurosa,

es importante para reconocer semejanzas y diferencias, comprender lo que es significativo y pa-

ra obtener datos experimentales confiables. Para ello es necesario el aprendizaje de tcnicas y el

uso del instrumental cientfico; todo ello bajo las normas bsicas de buenas prcticas de labora-

torio.


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Por otro lado, los cientficos utilizan un lenguaje especfico al elaborar cuadernos de traba-

jo, informes, artculos, comunicaciones, etctera. Aprender a trabajar como un cientfico supo-

ne conocer este lenguaje, que es el vehculo de comunicacin entre ellos y el resto de la socie-

dad, para exponer y debatir las ideas cientficas y los avances tcnolgicos. Por tanto, el conoci-

miento y la comprensin de este lenguaje tambin forma parte de la enseanza/aprendizaje de

esta materia. Asimismo, no hay que olvidar que un aspecto esencial del trabajo cientfico supo-ne el anlisis de material escrito o audiovisual, el uso de diversas fuentes de informacin (utili-

zando las Tecnologas de la Informacin y de la Comunicacin, TIC), y la elaboracin de infor-

mes y proyectos.

Esta materia debe constituirse con un enfoque procedimental, teniendo presente que no se

puede ensear y aprender procedimientos sin conceptos e, incluso, actitudes. En esta materia se

introducir al estudiante en la experimentacin bsica de un laboratorio y se reforzarn, median-

te la misma, los conceptos bsicos que se estudian en las distintas materias cientficas.

Es imprescindible atender al fundamento experimental de la Ciencia, sin confundirla con un

adiestramiento elemental en el manejo de instrumentos, o por la mera aplicacin de tcnicas y

uso de herramientas.

La realizacin de pequeas investigaciones de laboratorio pondr al alumno frente al desa-

rrollo de la metodologa cientfica, le ayudar a enfrentarse con la problemtica del quehacercientfico, sirviendo de soporte para entender y analizar los retos tecnolgicos, energticos, me-

dioambientales y de la salud de la sociedad actual.

La Fsica y la Qumica, como ciencias experimentales, son un compendio de leyes basadas en

la observacin de la Naturaleza. Las leyes se inducen a partir de un nmero suficiente de medi-

ciones realizadas sobre un experimento en el que se pone de manifiesto un determinado fenme-

no. Estas leyes se expresan mediante relaciones o ecuaciones que ligan entre s las magnitudes

que intervienen en el fenmeno. Adems, su validez ha de ser siempre contrastada mediante ex-

perimentos adicionales, los cuales, a su vez, implican de nuevo la medicin de las magnitudes

que en ellos intervienen.

As pues, todas las leyes experimentales conllevan, para su comprobacin, la medida de dife-

rentes magnitudes, es decir, cuantificar un estado concreto de una magnitud, comparndolo con

otro de la misma naturaleza que se toma como unidad; en definitiva, se trata de medir.La realizacin de mediciones experimentales no es un proceso simple. Por el contrario, en

l se utilizan gran nmero de instrumentos, intervienen diferentes sujetos, se realiza en mlti-

ples circunstancias, etctera. Estos hechos lo convierten en algo suficientemente complejo co-

mo para pensar en la necesidad de disearlo antes de efectuarlo.

Dado que los aparatos con que realizamos las mediciones no son perfectos, nunca podremos

aseverar la exactitud completa de una ley, pues el grado de aproximacin quedar siempre vincu-

lado a la mayor o menor perfeccin de los aparatos utilizados. La experiencia del investigador

que realiza la medida tambin puede influir notablemente en el resultado, as como las condicio-

nes de medida que impongan las circunstancias del fenmeno observado que se desea medir.

Debemos, pues, tratar los datos de una medicin con un criterio que nos permita decidir

cundo las inducciones obtenidas de ellos son verdaderas y cundo falsas.

Inclusive, cuando haya que tomar mediciones hay que estimar la magnitud del error que secomete, y establecer un proceso que permita minimizarlo o, al menos, adaptarlo al propsito fi-

nal del experimento.

viii Contenido


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ExperimentacinUn enlace comn entre fsicos, qumicos, bilogos, ingenieros e investigadores en la experimen-tacin, pues independientemente de que el qumico produzca una pintura que resista la lluviaacida, el bilogo investigue el efecto del consumo de maz transgnico en los seres vivos, el fsi-co explore las propiedades del quinto estado de la materia y el ingeniero disee una nueva m-

quina en la fabricacin de celdas solares, todos ellos realizan experimentos a pesar de que los pro-cedimientos, aparatos y sustancias que empleen para dar solucin a los problemas que enfrentansean diferentes en cada caso.

En la ciencia, la ingeniera y la investigacin, la experimentacin desempea un papel im-portante, pues mediante ella se pueden utilizar mecanismos que posibiliten aislar el fenmenoestudiado, reproducirlo muchas veces, en condiciones fijadas y sometidas a control y finalmentede forma planificada, buscar diferentes combinaciones con el objetivo de obtener el resultado quecompruebe la teora o que permita obtener el nuevo producto o proceso buscado.

Mediante la experimentacin es como se comprueba la validez de un nuevo conocimiento,independientemente de que ste se haya obtenido por medio de inferencias correctas que no secontrapongan.

Por sus caractersticas, el estudio del experimento cientfico tiene intereses para el cientfi-co mismo, el ingeniero y el filsofo.

Experimento

El experimento es uno de los mtodos bsicos en la investigacin emprica debido a la importan-cia que posee la demostracin de las relaciones causales. En la actualidad se define como la ex-periencia cientfica en que se provoca deliberadamente un cambio y se observa e interpreta su re-sultado con alguna finalidad cognoscitiva. Por ejemplo, seria un experimento acerca de la obesi-dad infantil, el estudio de cientos de nios desde su lactancia en donde se analicen a lo largo desu crecimiento la influencia que tienen para generar este problema los aspectos biolgicos, so-ciales, fisiolgicos, ambientales, metablicos y la falta de actividad fsica. La alimentacin de unnio sin una intencin de esta naturaleza no es un experimento.

Segn Sampier, el experimento cientfico es aquel en que se involucra la manipulacin in-tencional de una accin para analizar sus posibles efectos, o sea, es un estudio de investigacinen que se manipula deliberadamente una o ms variables independientes (supuesta causa), paraanalizar las consecuencias de esa manipulacin sobre una o ms variables dependientes (que esel supuesto efecto) dentro de una situacin de control para el investigador. El control puede irms all de las condiciones de produccin y de mantenimiento del proceso, comprendiendo tam-bin las condiciones de observacin y medicin de las observaciones.

La observacin configura la base del conocimiento de toda ciencia y, a la vez, es el procedi-miento emprico ms generalizado de conocimiento. En el proceso de observacin se reconocenlos siguientes elementos; el objeto, el sujeto u observador, el ambiente que rodea la observacin,los medios y el cuerpo de conocimientos de que forma parte la observacin.

La observacin es una parte imprescindible del experimento, porque ste en cierto sentidono es otra cosa que una observacin provocada dentro de las condiciones controladas por el in-vestigador. Si el control que realiza el investigador no se lleva a cabo con precisin cuantitativase tiene un experimento cualitativo, pero si el control lo realiza con mediciones se tiene un ex-perimento cuantitativo. Por ejemplo, los experimentos realizados por Oersted acerca de que unacorriente elctrica genera a su alrededor campos magnticos, fueron cualitativos. Sin embargo,los experimentos que realiz Ampere en cuanto a este fenmeno, fueron cuantitativos, porquepudo determinar qu corriente elctrica se requera para producir un campo magntico con unadeterminada intensidad.

En general, un experimento cuantitativo es ms complejo que un experimento cualitativo,pero no necesariamente ms importante desde el punto de vista intelectual porque el empleode instrumentos de medicin en los experimentos cuantitativos presupone que las variables quese miden estn ya objetivadas y las tcnicas de medicin desarrolladas. Mientras que en un ex-

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perimento cualitativo se est poniendo de manifiesto por primera vez la relacin entre ciertasvariables.

Los experimentos generalmente difieren en aspecto, pero, todos estn sometidos al patrn se-cuencial de planeacin, implementacin y evaluacin. En los experimentos se encuentran de ma-nera implcita conceptos, teoras e hiptesis. Es obvio que sto se hace ms evidente cuando me-

diante un experimento se busca la contrastacin de una determinada hiptesis o de una teora.En el trabajo experimental se emplea el mtodo experimental para la formulacin y solucinde sus problemas. Las fases principales de este mtodo son la observacin cuidadosa, la reflexinacerca de la hiptesis, la prediccin de sus consecuencias, la planeacin del experimento para so-meter la hiptesis a prueba, el diseo del experimento, la ejecucin, la obtencin de resultadosy la confrontacin entre los resultados experimentales y las predicciones tericas para la inter-pretacin de las conclusiones.

Independientemente de la variedad de experimentos que se pueden realizar y de los objeti-vos que persigan, todos ellos tienen mucho en comn como el tratar de eliminar los efectos deciertas variables, reducir y controlar el nmero de variables por investigar, realizar medicionesprecisas, interpretar en forma objetiva los resultados obtenidos, etctera.

En resumen, el experimento es directriz en la bsqueda de respuestas a los problemas quese le plantean al experimentador.

Planificacin de experimentos

Antes de planificar un experimento, el investigador deber primeramente reflexionar sobre la ne-cesidad de realizarlo, porque una gran cantidad de dinero, tiempo y recursos humanos se desper-dician por investigadores o cientficos que se precipitan en la realizacin de un experimento, pa-ra descubrir ms tarde que ste era innecesario para sus propsitos particulares.

En la planificacin de un experimento, el cientfico o tecnlogo deber tomar en cuenta losiguiente;

Las condiciones en que se puede provocar el surgimiento o la presencia del fenmeno o pro-ceso de inters.

Los medios para mantener el control de esas condiciones.

Los procedimientos para observar y cuantificar el fenmeno o proceso. El conocimiento terico disponible. La clase de datos que se esperan. La precisin que se requiere.

Es decir, el cientfico debe reflexionar y combinar las condiciones para descubrir las msapropiadas que adems de ser factibles permitan alcanzar los objetivos propuestos. Tomando encuenta todo lo anterior, el investigador o tecnlogo procede a disear y realizar el experimentoespecificando instrumentos, materiales, personal, condiciones ambientales, recursos econmi-cos y cuidados que se debern tener a lo largo de la investigacin experimental.

Durante la planificacin de un experimento, el investigador o tecnlogo debe efectuar unanlisis de incertidumbre de las variables que se medirn, para seleccionar las tcnicas e instru-mentos de medicin ms adecuados para su proyecto. Es obvio que la tcnica y los aparatos de

medicin con menor incertidumbre son los que se deben seleccionar, desafortunadamente estoeleva el costo del experimento. Sin embargo, el costo no debe ser un factor determinante en cier-to tipo de investigaciones, en donde s lo es, el investigador debe seleccionar aquellas tcnicas oaparatos que le permitan alcanzar los objetivos del experimento.

El espritu cientfico

Sin la seriedad y el rigor que debe inspirar el trabajo experimental, poco se avanzara en el cono-cimiento de la naturaleza y en el desarrollo de nuevos productos que beneficien a la sociedad.


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Esta atmsfera de seriedad, compromiso y honestidad que requiere el trabajo experimental,slo aparece y trasciende en el individuo que ha hecho suyo el espritu cientfico.

Elespritu cientfico es una actitud del individuo que busca la mejor solucin con el mto-do adecuado para el problema que enfrenta; esta actitud, desde luego que no es innata de la per-sona: es algo que se conquista a base de esfuerzo y trabajo a lo largo de la vida. Puede ser apren-dida, mas nunca es heredada.

En la prctica, el espritu cientfico hace que el cientfico o tecnlogo o cualquier otro indi-viduo tenga una conciencia crtica que lo lleva a perfeccionar su capacidad de juicio y desenvol-ver el discernimiento, capacitndolo para distinguir y separar lo esencial de lo accidental y lo im-portante de lo superficial.

El espritu cientfico hace que el individuo tenga una conciencia objetiva, lo que le permiteromper con posiciones subjetivas personales y mal fundamentadas del conocimiento que surgede la vida cotidiana y de la influencia del medio. Si un cientfico cree que cierta ley es verdaderaporque as se lo hicieron saber durante su formacin, pero encuentra una prueba experimentalcontradictoria, entonces debido a su espritu cientfico, la abandona sin considerar la autoridado reputacin de quien la haya formulado. Esto mismo fue lo que hizo Galileo al comprobar ex-perimentalmente que dos cuerpos de diferente peso llegaban al mismo tiempo y a la misma ve-locidad al piso cuando se dejaban caer simultneamente de la misma altura, a pesar de que en su

poca se crea que los objetos caan con una velocidad proporcional al peso. Esta falsa idea for-mulada por Aristteles se conserv como verdadera durante casi 200 aos. Sin embargo para elespritu cientfico de Galileo bast un solo experimento con resultado diferente para rechazar di-cha idea. En la ciencia tiene poco valor un argumento que apela al prestigio de una autoridad.

La objetividad del espritu cientfico torna el trabajo experimental en impersonal, pues nocuenta lo que le cientfico quisiera que sucediera y slo cuenta lo que se observa y no lo que sedesea ver. De manera que cualquier otro investigador puede repetir el mismo experimento, encualquier otro tiempo en las mismas condiciones y el resultado ser siempre el mismo, pues elresultado de un experimento cientfico no depende del sujeto que lo realiza.

La objetividad del espritu cientfico no acepta soluciones a medias ni soluciones personales.El yo creo esto, el podra ser as no satisfacen la objetividad del conocimiento, porque el es-pritu cientfico tiene su sustento en la racionalidad.

Cifras significativas e incertidumbre en las mediciones

Unidades de medicin

Todas las mediciones constan de una unidad que nos indica lo que se midi y un nmero que in-dica cuntas unidades se midieron. Ambos elementos son necesarios. Si dices que un amigo teva a dar 10, slo ests diciendo cunto, y necesitas decir dequse trata: 10 dedos, 10 centavos,10 dlares, o 10 chistes. Si el profesor te pide que midas la longitud de un trozo de madera y lecontestas 36, esa respuesta no es correcta; tu profesor necesita saber tambin si esa longitud es-t en centmetros, pies o metros. Todas las medicinas deben expresarse con un nmero y unaunidad apropiados.

NmerosEn ciencia se usan dos c1ases de nmeros: los que se cuentan o definen, y los que resultan deuna medicin. Hay una gran diferencia entre un nmero contado o definido, y un nmero me-dido. Se puede especificar el valor exacto de un nmero contado o definido, pero lo que no pue-de conocerse es el valor exacto de un nmero medido.

Por ejemplo, puedes contar con absoluta certeza el nmero de sillas que hay en tu saln dec1ases, el nmero de dedos de tu mano o el nmero de monedas que llevas en el bolsillo. Los n-meros contados no estan sujetos a error (a menos que el nmero contado sea tan grande que nopuedas estar seguro de llevar bien la cuenta!).



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Los nmeros definidos son relaciones exactas que han sido establecidas como vlidas. El n-mero exacto de segundos en una hora y el nmero exacto de lados de un cuadrado son ejemplosde esto. Los nmeros definidos tampoco estn sujetos a error.

Todos los nmeros medidos, no importa con cunto cuidado se realice la medicin, impli-can cierto grado de incertidumbre. De qu ancho es tu escritorio? Es acaso de 98.5; 98.52;98.520, o 98.5201 centmetros? No puedes expresar su medida exacta con absoluta certeza.

Incertidumbre en las mediciones

La incertidumbre de una medicin depende de la precisin del dispositivo utilizado y de la habi-lidad de la persona que la realiz. Las limitaciones humanas intervienen casi siempre que se ha-ce una medicin. Adems, no es posible evitar la incertidumbre ocasionada por la limitada pre-cisin de los instrumentos de medicin.

La incertidumbre de una medicin se puede i1ustrar con las dos reglas de 1 metro que mues-tra la figura A. Las mediciones corresponden a la longitud de una mesa. Suponiendo que el ex-tremo de la regla donde est el cero se haya colocado cuidadosa y precisamente en el borde iz-quierdo de la mesa, cul es la longitud de sta?

Fig. A

La escala de la regla que aparece en la parte superior de la figura est graduada en centme-tros. Con esta escala puedes decir con certidumbre que la longitud debe estar entre 82 y 83 cen-tmetros. Ms an, puedes aadir que se encuentra ms cerca de la marca de 82 que de la de 83centmetros, y puedes estimar que la longitud es de 82.2 centmetros.

La escala de la regla inferior muestra ms subdivisiones y tiene mayor precisin porque es-t graduada en milmetros. Con esta regla puedes decir que la longitud est definitivamente en-tre 82.2 y 82.3 centmetros, y puedes estimar la 1ongitud en 82.25 centmetros.

Observa que ambas lecturas contienen algunos dgitos que conocemos con exactitud y un d-gito ms (el ltimo) que ha sido estimado. Observa tambin que la incertidumbre en la lecturade la regla inferior es menor que en la de la regla superior. La regla inferior nos permite hacerlecturas hasta centsimos, pero la superior slo hasta dcimos. La regla inferior es ms precisaque la superior.


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Ninguna medicin es exacta. Su expresin contiene dos clases de informacin: (1) la magni-tud de la medicin y (2) la precisin de la misma. La ubicacin del punto decimal y el valor delnmero expresan la magnitud. La precisin se indica con el nmero de cifras significativas.

Cifras significativas

En cualquier medicin las cifras significativas son los dgitos que se conocen con certeza, msun dgito que es incierto. La medicin de 82.2 centmetros (hecha con la regla superior de la fi-gura A) tiene tres cifras significativas; la medicin de 82.25 centmetros (hecha con la regla in-ferior) tiene cuatro cifras significativas. El dgito del extremo derecho siempre es un estimado.Un dgito estimado siempre se escribe slo como parte de una medicin. Sera incorrecto infor-mar que la longitud de la mesa de la figura A, medida con la regla inferior, es de 82.253 centme-tros. Este valor de cinco cifras significativas tendra dos dgitos estimados (el 5 y el 3) y sera in-correcto porque indicara una precisin mayor de la que esa regla puede proporcionar.

Se han desarrollado reglas estndar para escribir y usar las cifras significativas, tanto en lasmediciones como en valores calculados a partir de ellas.

Regla 1 En nmeros que no contienen ceros, todos los dgitos son significativos.

Ejemplos:3.1428 cinco cifras significativas3.14 tres cifras significativas469 tres cifras significativas

Regla 2 Todos los ceros entre dgitos significativos son significativos.

Ejemplos:7.053 cuatro cifras significativas7053 cuatro cifras significativas302 tres cifras significativas

Regla 3 Los ceros a la izquierda del primer dgito que no es cero sirven solamente para fi-jar la posicin del punto decimal y no son significativos.

Ejemplos:0.0056 dos cifras significativas0.0789 tres cifras significativas0.000001 una cifra significativa

Regla 4 En un nmero con dgitos a la derecha del punto decimal, los ceros a la derecha delltimo nmero diferente de cero son significativos.

Ejemplos:43 dos cifras significativas

43.0 tres cifras significativas43.00 cuatro cifras significativas0.00200 tres cifras significativas0.40050 cinco cifras significativas

Regla 5 En un nmero que no tiene punto decimal y que termina con uno o ms ceros (co-mo 3600), los ceros con los cuales termina el nmero pueden ser o no significativos. El n-mero es ambiguo en trminos de cifras significativas. Antes de poder especificar el nmerode cifras significativas, se requiere informacin adicional acerca de cmo se obtuvo el nume-



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ro. Si el nmero es resultado de una medicin, los ceros probablemente no son significati-vos; sin embargo, si el nmero ha sido contado o definido, todos los dgitos son significati-vos (suponiendo que el recuento haya sido perfecto!).

El hecho de expresar los nmeros en notacin cientfica evita confusiones. Cuando los n-meros se expresan de esta forma, todos los dgitos se interpretan como significativos.

Ejemplos:

3.6

10

5

dos cifras significativas3.60 105 tres cifras significativas3.600 105 cuatro cifras significativas2 105 una cifra significativa2.0 105 dos cifras significativas2.00 105 tres cifras significativas

Redondeo

Una calculadora muestra ocho o ms dgitos. Cmo puedes redondear ese nmero de cifras a,digamos, tres cifras significativas? Tres reglas sencillas rigen el proceso de eliminar los dgitosno deseados (no significativos) del resultado.

Regla 1 Si el primer dgito que se va a eliminar es menor que 5, simplemente, ese dgito ytodos los que le siguen se eliminan.

Ejemplo:54.234 redondeado a tres cifras significativas se convierte en 54.2.

Regla 2 Si el primer dgito que se va a eliminar es mayor que 5, o si es 5 seguido de dgitosdiferentes de cero, todos los dgitos siguientes se suprimen y el valor del ltimo dgito quese conserva se aumenta en una unidad.

Ejemplo:54.36, 54.359 y 54.3598; al ser redondeados a tres cifras significativas, todos quedan como 54.4.

Regla 3 Si el primer dgito que se va a eliminar es un 5 que no va seguido de ningn otrodgito, o si es un 5 seguido slo de ceros, se aplica la regla par-impar. Es decir, si el ltimodgito que se va a conservar es par, su valor no cambia, y tanto el 5 como los ceros que lo si-guen se suprimen. Pero si el ltimo dgito a conservar es impar, entonces su valor se aumen-ta en uno. La intencin de esta regla par-impar es promediar los efectos del redondeo.

Ejemplos:54.2500 con tres cifras significativas se vuelve 54.2; 54.3500 con tres cifras significativas se

vuelve 54.4.


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rdenes de magnitud

Cuando resolvemos un problema y analizamos el resultado de algn clculo es conveniente dis-poner de alguna estimacin o criterio que nos permita comprobar la no falsedad (no necesaria-mente la veracidad) del mismo.


rdenes de magnitud de parmetros fsico-qumicos de uso frecuente

Parmetro

Radio del protn

Masa del electrn

Masa de la Tierra

Radio del Sol

Nmero de Avogadro

Orden de magnitud

10-15 m

1030 kg

1025 kg

109 m

1024 mol1

Radio del tomo

Distancia Tierra-Sol

Carga del electrn

Radio de la Tierra

Constante de gravitacin

10-10 m

1011 mm

10-19 C

107 m

1010 N m2 kg2

Un mtodo muy empleado, ya que su aplicacin es directa y muy simple, consiste en redon-dear el valor numrico del resultado a lapotencia de 10 ms prxima, es decir, obtener suordende magnitud. Conocido este orden de magnitud, podemos ya emitir un juicio o tomar alguna de-terminacin.

En la vida cotidiana, el uso de las rdenes de magnitud es muy frecuente. As, utilizamos r-denes de magnitud para hacer comparaciones de forma aproximada. Por ejemplo, la masa de unapersona adulta es del orden de 10 veces la masa de un beb.

Elaboracin de grficas

Si observas dos columnas de nmeros que se relacionan de algn modo, tal vez no te digan mu-cho. En cambio, una grfica es una forma visual de apreciar cmo se relacionan las cantidades en-tre s. Puedes decir en un instante cmo se ha comportado el mercado de valores dando un vista-zo a una grfica donde el ndice Dow Jones est representado como una funcin del tiempo.

Con frecuencia recopilars datos modificando una cantidad, llamadavariable inde-pendiente, para ver cmo cambia otra cantidad, llamadavariable dependiente. Para tra-zar una grfica se marcan los valores de la variable independiente en el eje horizontal, oeje x, y los valores de la variable dependiente en eleje vertical, oeje y. Al trazar una gr-fica siempre es importante anotar en cada uno de los ejes las cantidades en cuestin y lasunidades que se emplean para expresarlas. La grfica se completa trazando la curva quemejor se ajusta a los puntos o una recta que los une a todos.

Para evitar confusiones e incrementar la eficiencia del aprendizaje; tu profesor teindicar cmo marcar los ejes y elegir la escala adecuada antes de cada experimento.Con frecuencia trabajars en grupo y tendrs que trazar una grfica de los datos quehas recopiladomientras realizas el experimento. Esto tiene la enorme ventaja de pro-porcionar realimentacin inmediata en cuanto se marca el punto correspondiente aun dato errneo. As tendrs tiempo para ajustar el aparato y hacer los arreglos nece-sarios, a fin de que tus datos tengan mayor significado.

Todos los miembros del grupo pueden comparar fcilmente sus resultados si superponen susgrficas en un retroproyector. Este mtodo tiene la ventaja adicional de que ya no es necesarioasignar el trazado de grficas como tarea para hacer en casa!

Uso de la computadora

La computadora es una potente herramienta para recolectar y analizar tus datos e inclusive pre-sentarlos grficamente. Programas comoLotus oExcel (de Microsoft) te permiten captar da-tos con facilidad y elaborar la grfica correspondiente en unos minutos. Con la adicin de una


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impresora, la grfica puede transferirse a papel, en versin amplificada o pequea, para anexarlaal informe de laboratorio.

Gracias a la capacidad de la computadora para hacer clculos con rapidez y precisin, pue-des analizar tus datos en forma eficiente y rpida. Las interrelaciones de las variables se hacenas ms patentes que si trazaras a mano la grfica de los datos.

En este curso se alienta el uso de la computadora (si se cuenta con una en tu la-boratorio) como instrumento de laboratorio que permite medir el tiempo y la tem-peratura, o detectar la luz. El puerto de juegos de una computadora personal es unmedio sencillo para convertir las seales analgicas en seales digitales que la com-putadora puede procesar. El puerto de juegos es el conector de 16 pas en el cual seinsertan las palancas de mando, slo que, en lugar de dichas palancas, se conecta di-rectamente al puerto de juegos una caja de interfaz. La caja de interfaz no contie-ne un circuito electrnico propio, y slo constituye una forma segura y convenientede acceder a cualquiera de las dos pas del puerto de juegos por medio de clavijas yconectores normales muy resistentes. Si se usa una extensin del puerto de juegos,

basta sujetar el conector de la caja de interfaz a la extensin, sin necesidad de abrir la tapa de lacomputadora y, por lo tanto, sin riesgo de que las pas conectoras se doblen o se rompan.

As pues, puedes convertir la computadora en un cronmetro, un detector de luz y un ter-

mmetro, al conectar una o varias sondas de resistencia variable al puerto de juegos.

Informes de laboratorio

Tu profesor puede solicitar un informe de laboratorio. Siguesus instrucciones especficas sobre la forma de escribirlo. Lagua general para redactar un informe de laboratorio es lasiguiente: sera posible que cualquier estudiante de fsicade otra escuela, al leer tu informe entendiera lo suficientepara, a su vez, repetir tu trabajo?

Gua para preparar informes de laboratorio

Nmero y ttulo de la prctica de laboratorio En la es-quina superior derecha de tu informe escribe tunombre, la fecha y el grado de estudios. Debajo de loanterior incluye los nombres de tus compaeros deequipo.

Propsito Escribe una breve descripcin de lo que te propones explorar, verificar, medir,investigar, etctera.

Mtodo Haz un esquema de los aparatos que usaste y describe brevemente cmo planeas-te realizar el trabajo en el laboratorio.

Datos Muestra un registro de tus observaciones y mediciones, e incluye todas las tablas dedatos.

Anlisis Muestra los clculos realizados, cualquier grfica solicitada, y las respuestas a laspreguntas. Resume lo que hiciste en el laboratorio.

La seguridad en el laboratorio

En el laboratorio puedes trabajar en forma segura, junto con todos los que estn a tu a1rededor,observando la siguiente serie de normas.

1. Nunca trabajes en el laboratorio si no hay un profesor que est al pendiente de lo quehaces.


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2. Preprate para tu actividad o experimento, con una lectura previa de lo que hars en ellaboratorio. Haz las preguntas necesarias acerca de lo que no te resulte claro. Anota to-das las precauciones que debas tomar.

3. Usa ropa apropiada para el laboratorio. Evita ropa voluminosa o suelta, as como artcu-los de joyera que cuelguen. Recgete o ata tu cabello si lo usas largo, y enrolla tus man-gas si son holgadas.

4. Mantn el rea de trabajo libre de libros y materiales que no sean necesarios para tu tra-bajo.

5. Usa gafas de seguridad cuando trabajes con fuego, lquidos calientes, vidrio o materia-les de riesgo.

6. Nunca arrojes de manera descuidada objetos en el rea de laboratorio.7. Usa los aparatos nicamente como se indica en el manual o segn las instrucciones del

profesor. Si quieres aplicar otro procedimiento, antes tendr que aprobarlo tu profesor.8. Si se rompe un termmetro, informa de inmediato a tu profesor. No dejes que el mer-

curio ni los vidrios rotos toquen directamente tu piel.9. No debes forzar los tubos de vidrio ni los termmetros al introducirlos en un tapn de

hule seco. Tanto el orificio cmo el vidrio tienen que lubricarse con glicerina (glicerol)o agua jabonosa, y al introducir el vidrio manjalo envuelto en una toalla de papel para

proteger tus manos.10. No toques ningn objeto que pueda estar caliente, como mecheros, parrillas, aros me-tlicos o vasos de laboratorio calientes; calefactores elctricos de inmersin y bombillas.Si debes sostener algo caliente, usa una toalla de papel hmeda, un lienzo para mane-jar objetos calientes o cualquier otro protector adecuado para ese fin.

11. Cuando trabajes con circuitos elctricos, desconecta la corriente antes de hacer ajustesen ellos.

12. Si ests conectando un voltmetro o ampermetro a un circuito, tu profesor deber apro-bar las conexiones antes de conectar la corriente.

13. No conectes entre s las terminales de una pila seca o batera con un alambre. ste pue-de calentarse tanto que resulte peligroso.

14. Informa de inmediato a tu profesor en caso de cualquier lesin, accidente o destrozo.Tambin avisa si sospechas que algo no funciona correctamente.

15. Trabaja en silencio para que puedas escuchar cualquier aviso sobre precauciones y se-guridad.16. Debes conocer la ubicacin de los extinguidores, las mantas contra el fuego y la salida

ms prxima.17. Cuando termines tu trabajo, revisa que las conexiones de agua y gas queden cerradas y

los circuitos elctricos desconectados. Guarda todos los materiales y aparatos en los lu-gares designados por el profesor. Sigue sus instrucciones para deshacerte de cualquiermaterial de desecho. Limpia el rea de trabajo.



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Procedimientos en caso de emergencia

Ante cualquier lesin o accidente, informa inmediatamente a tu profesor. Ubica las proteccionescontra el fuego, los extinguidores, la salida ms cercana, el equipo de primeros auxilios y la en-fermera de la escuela.

Situacin Qu debe hacerse

Cortadas Si el sangrado es intenso, aplica presin o una compresa directa-mente sobre la herida y consigue atencin mdica. Si la cortaduraes pequea, deja que sangre un poco y lvala con agua y jabn.

Descarga elctrica Procura que la persona respire aire fresco.Acomdala de modo que su cabeza quede ms abajo que el restodel cuerpo. Si deja de respirar, dale respiracin artificial.

Desmayo Consulta Descarga elctrica.

Incendio Cierra todas las tomas de gas y desconecta todos los circuitos elc-

tricos. Usa una manta contra el fuego o un extinguidor para apa-garlo.Precaucin: no reduzcas el espacio de aire a una vctima.Al accionar un extinguidor, cuida que no est apuntando hacia lacara de una persona.

Lesin en los ojos Lava de inmediato el ojo con agua corriente.Extrae los lentes de contacto. No permitas que la vctima se froteel ojo.

Quemaduras Lava con agua fra hasta que la sensacin de ardor se calme.


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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1

Elaboracin de hiptesis

Propsito: practicar el planteamiento de hiptesis a partir de observaciones.

Equipo/materiales necesarios

2 latas metlicas de aproximadamente 3.8 litros (1 galn)2 tapones nm. 5 con dos agujeros1 embudo de vidrio o tubo cnicotubo de vidriomanguera de cauchovaso de laboratorio de 500 mlnavaja

Comentario

La ciencia implica hacer preguntas, buscar respuestas e inventar conjuntos sencillos de reglaspara relacionar una amplia variedad de observaciones. La intuicin y la inspiracin intervienentambin en la ciencia, pero a fin de cuentas forman parte de un proceso sistemtico. La cienciase basa en observaciones. stas conducen a suposiciones lgicas llamadashiptesis. Una hipte-sis permite hacer predicciones que ms tarde se pueden poner a prueba. El paso final es la ela-boracin de una teora que relacione entre s las hiptesis, las predicciones y los resultados de laspruebas. Si la teora es acertada, sugerir nuevas preguntas. Entonces, el ciclo comienza de nue-vo. A veces este proceso es breve y se logra desarrollar rpidamente una teora que explica en for-ma satisfactoria los datos existentes, lo cual permite hacer predicciones tiles. Sin embargo, loms frecuente es que el xito slo se alcance al cabo de meses o aos. Los cientficos tienen queser personas pacientes!

Procedimiento

Paso 1 Observa el funcionamiento del aparato misterioso (que apa-rece en la figura A) construido por tu profesor.

Observa el aparato.



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Plano como una crepa

Propsito: calcular el dimetro de un perdign.

Equipo y material necesarios

10 cm3 de perdigones (caja de municin de acero de 4.5 mm).probeta graduada de 10 cm3

bandejaregla y juego de escuadrascintamasking tapepopote

Comentario

Considera 512 cubos, todos de un centmetro por lado. Si todos los cubos estuvieran bien empa-cados, sin espacios entre ellos para formar un gran cubo cuyos lados fueran de 8 cubos de largo,el volumen de ese cubo grande sera (8 cm) (8 cm) (8 cm), es decir, 512 cm3. Si los cubosestuvieran acomodados en un bloque de 4 cm por 16 cm por 8 cm, el volumen sera el mismo,pero el rea de su superficie sera mayor. En un bloque de 2 cm por 16 cm por 16 cm, el rea desuperficie es todava ms grande. Si los cubos se extendieran, de modo que el paquete tuviera so-lamente un cubo de altura, el rea de la superficie sera ms extensa.

Las diferentes configuraciones tienen diferentes reas, pero el volumen permanece constan-te. El volumen del batido para crepas es el mismo, ya sea que est en la vasija o extendido sobreuna superficie (excepto que en una sartn caliente el volumen aumentara a causa de las burbu-jas expansivas que se forman durante la coccin). El volumen de una crepa es igual al rea de lasuperficie de un lado plano multiplicado por su espesor. Si se conocen el volumen y el rea de la

superficie, el espesor puede calcularse a partir de las siguientes ecuaciones:

En vez de bloques cbicos o batido para crepas, considera una caja de zapatos llena de cani-cas. El volumen total de las canicas es igual al volumen de la caja (longitud, por ancho, por al-

tura). Supn que calculas el volumen y luego vacas las canicas en una bandeja gran-de. Se te ocurre una forma de calcularel dimetro (o espesor) de una sola canica sinmedir la canica en s? Funcionara el mismo procedimiento en el caso de esferas tan

pequeas como los perdigones? Intntalo en esta actividad y lo sabrs. A partir de ah, slo hayun pequeo paso para llegar a conocer el tamao de las molculas.

Procedimiento

Paso 1 Usa una probeta graduada para medir el volumen de los perdigones. (Recuerda que1 ml = 1 cm3).

volumen = _________

Paso 2 Esparce los perdigones para formar una capa compacta de un perdign de espesoren la bandeja. Si no tienes una bandeja, prueba pegar con cinta adhesiva tres reglasen forma de U sobre tu mesa de laboratorio. Determina el rea cubierta por los per-digones. Describe tu procedimiento y muestra tus clculos.

Volumenrea espesor espesorespesor

rea



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rea = _________cm2

Paso 3 Usando el rea y el volumen de los perdigones, calcula el dimetro de uno de ellos.Anota tus clculos.

Dimetro calculado = ___________ cm

Paso 4 Introduce al menos 30 perdigones en el popote transparente, despus, colcalos enposicin horizontal, teniendo cuidado de que todos los perdigones permanezcan encontacto pero en lnea recta. Enseguida, mide la longitud de la lnea de perdigonesy despus divdela entre el nmero de stos, de donde podemos obtener una buenaaproximacin del dimetro de un perdign.

Anlisis

Qu supuestos hiciste para calcular el dimetro de un perdign?


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Extra pequeo

Propsito: determinar el tamao aproximado de una molcula de cido oleico.

Equipo/materiales necesarios

1 barra de gissolucin de cido oleico1 bandeja1 litro de agua2 cuentagotas100 ml de alcohol4 ml de cido oleico1 vaso precipitado de 100 ml1 pipeta1 tela de asbesto2 probetas graduadas de 10 mlbandeja de al menos 5 cm. de profundidad y 20 cm. de dimetro

Introduccin

Los lquidos, por su constitucin hecha de molculas entre las cuales si bien existen fuerzas quelas mantienen a distancias fijas entre s, no estn en posibilidad de formar estructuras rgidas, si-no que modifican sus estructuras relativas al menor esfuerzo cortante aplicado: por eso es quetoman la forma del recipiente que las contiene y, adems, su superficie se mantiene horizontalen el reposo.

Esto ltimo explica por qu ninguna molcula puede estar sola encima de las dems, ya quepor la accin de su propio peso resbala al nivel de las otras.

En este experimento se dispone de tres lquidos; agua, alcohol y cido oleico. El ltimo es

miscible en el segundo pero no en el primero; en cambio, el alcohol s lo es en el agua. De mo-do que si se hace una mezcla de cido y alcohol, al incorporarse en el agua el cido se separa yqueda sobre la superficie, mientras que el alcohol se mezcla con el agua. Si la cantidad de cidoes muy pequea (1%) y la superficie que ofrece el agua es muy grande, se forma una gota circu-lar de cido que no llega a cubrir toda la superficie en cuestin. De acuerdo con lo que se dijoantes, esta capa es monomolecular y su volumen se calcula como el de un cilindro de altura igualal grosor de la molcula.

Comentario

Una molcula de cido oleico no es esfrica, sino alargada co-mo una salchicha. Un extremo es atrado por el agua, pero elotro se aleja de la superficie del agua.

En esta investigacin, calculars la longitud de una sola

molcula de cido oleico, para comprobar por ti mismo la pe-queez extrema de una molcula. La longitud puede calcular-se dividiendo el volumen de cido oleico usado entre el rea dela monocapa -o capa de una molcula de espesor. La longitudde la molcula es la profundidad de la monocapa.

Volumen = rea x profundidad

profundidadvolumen

rea



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Procedimiento para preparar la solucin de cido oleico y alcohol

Toma una probeta de 10 cm3y llnala hasta 9 cm3 de alcohol etlico con una pipeta graduada;agrgale 1 cm3 de cido oleico, vaca una mezcla en un vaso de precipitado y agtala.

Toma otra probeta de 10 cm3, llnala con 9 cm3 de alcohol y 1 cm3 de la mezcla anterior, yagtala vigorosamente. Llena un gotero con la mezcla final.

Paso 1 Vierte agua en una bandeja hasta que tenga una profundidad de 1 cm. Esparce unpoco de polvo de gis o de licopodio sobre la superficie del agua; no mucho, pues es-torbara al cido oleico.

Paso 2 Valindote de un cuentagotas, aade suavemente una sola gota de la solucin de cidooleico a la superficie del agua. Cuando la gota toca el agua, el alcohol de la solucin sedisuelve en el agua, pero el cido oleico no. El cido se esparce formando un crculoen el agua. Mide el dimetro del crculo de cido oleico en tres lugares, y calcula el di-metro promedio del crculo. Calcula tambin el rea del crculo.

dimetro promedio = ______ cmrea del crculo = _________ cm2

Paso 3 Toma otro gotero y la probeta de 10 cm3 ya limpia, ycuenta el nmero de gotas de solucin necesarias parallenar 1 cm3. Repite este procedimiento tres veces y de-termina el nmero promedio de gotas en 1 cm3 de solu-cin.

nmero de gotas en 1 cm3 = __________

Divide 1 cm3 entre el nmero de gotas que hay en ese cm3 paradeterminar el volumen de una gota.

volumen de una gota = ______________

Paso 4 El volumen de cido oleico en la pelcula circular es menor que el volumen de unasola gota de solucin. La concentracin de cido oleico es de 1 cm3 por cada 100 cm3

de solucin.

Cada centmetro cbico de la solucin contiene, por tanto, slo 1/100 cm3 de cido oleico. Laproporcin de cido oleido en la solucin total es de 0.01 para cualquier volumen. Multiplica elvolumen de una gota por 0.01 para hallar el volumen de cido oleico en la gota. Este es el volu-men de la capa cido oleico en la bandeja.

volumen de cido oleico = __________________

Paso 5 Calcula la longitud de una molcula de cido oleico dividiendo el volumen de cido

oleico entre el rea del crculo.

longitud de una molcula = __________________

Anlisis

1. Qu significa monocapa?

2. Por qu es necesario diluir el cido oleico?

Coloca labandeja.

Calcula el reade la pelcula.


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3. Qu sustancia forma la pelcula de monocapa: el cido oleico o el alcohol?

4. La forma de las molculas del cido oleico se parece ms a una salchicha rectangular quea un cubo o una canica. Ms an, un extremo es atrado hacia el agua, de modo que lamolcula en realidad flota verticalmente, como un leo que tuviera un pesado lastre enuno de sus extremos. Si cada una de esas molculas rectangulares es 10 veces ms largaque ancha, cmo podras calcular el volumen de una sola molcula de cido oleico?



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BIOLOGA

Comit tcnico de Biologa:

Bil. Pura Concepcin Galvn Villanueva

M.E.C. Martha Elva Siller Garca

M.C.E. Yolanda Zambrano Chvez

M.C.E. Carlos Lory Mendoza


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Unidad de aprendizaje: Laboratorio de Ciencias Experimentales1 seccin: Enfoque en Biologa.

Frecuencia Semanal: 2Semestre: SegundoCrditos: 2

Fundamentacin:

Las prcticas de laboratorio de Ciencias Experimentales constituyen una herramien-ta indispensable para el logro de las competencias interdisciplinarias entre Biologa,Fsica y Qumica propuestas en el bachillerato, por lo que esta unidad de aprendizajeno complementa los laboratorios de Biologa, Fsica y Qumica, sino que es indepen-diente de ellos; mediante stas, los estudiantes acce den a la parte experimental de es-tas ciencias, consolidando y relacionando conceptos con aspectos de la vida cotidia-na, al mismo tiempo que se fomenta en ellos una actitud cientfica.

La evolucin de modelos interpretativos en la actividad cientfica se produce mediante unadiversidad de prcticas que requieren distintas acciones que no necesariamente se llevan a caboen el laboratorio, pero que finalmente estas acciones humanas conducen a la creacin del cono-cimiento cientfico.

Las competencias a desarrollar en el bachiller durante la realizacin de las prcticas, han deser diversificadas y estarn en funcin del diseo de las mismas, dando lugar a actividades quepor lo general son tiles para el aprendizaje de procesos cientficos, de tal manera que las prc-ticas promuevan en el estudiante la investigacin con un determinado nivel de complejidad.

Las prcticas de laboratorio son imprescindibles para aprender ciencias y requieren tambinque el estudiante est consciente de lo que hace; esto no es fcil, puesto que se le presentan fe-nmenos que no ha seleccionado; una manera de ayudarlo es plantearle preguntas comoqutengo ah?, qu hago?, qu est pasando?, cmo est pasando? Cuando se vincula la teoracon la prctica se potencia la adquisicin del conocimiento y el desarrollo de habilidades propiasde cada disciplina, contribuyendo as a la formacin integral de nuestros estudiantes.

Si tomamos en cuenta que el proceso educativo tiene un componente fundamental que es eldesarrollo de competencias en los estudiantes, se trabajar en este curso con prcticas de labo-ratorio presenciales, otras con laboratorios simulados o virtuales; o bien, realizando proyectospara entregar al final del semestre, en las cuales se utilicen varias metodologas y tcnicas edu-cativas tales como: Aprendizaje basado en problemas (ABP); aprendizaje por descubrimiento oaprendizaje colaborativo de un grupo de estudiantes.

La realizacin de las prcticas de laboratorio incluidas en este curso pretende que nuestrosestudiantes tengan una participacin activa en la realizacin de experimentos cientficos, queapliquen el mtodo experimental, observen y prueben hiptesis (tanto las propias como las quehan planteado diversos cientficos), que aprendan ciencias, y aprendan a hacer ciencia, todo locual requiere estrategias especficas, y que,finalmente, aprendan a interpretar las evidencias quedan soporte a los conceptos interdisciplinarios.

Las prcticas que se proponen tienen un grado de sencillez tal que permiten al estudiante:

aplicar el mtodo cientfico, relacionar y articular algunos de los conceptos tericos yprcticos de las asignaturas de biologa, fsica y qumica, con su entorno,

despertar en los estudiantes el inters por la investigacin, adquirir habilidades y destre-zas, y

realizar experimentos en el laboratorio, prcticas virtuales y/o simuladas, adems de rea-lizar proyectos de investigacin que les permitan afianzar el aprendizaje autnomo o co-laborativo.


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Propsito general

Desarrolla prcticas interdisciplinarias en el laboratorio que complementan el conocimiento te-rico, resolviendo problemas cientficos relacionados con la vida cotidiana y el entorno asumien-do acciones responsables hacia el ambiente y hacia si mismos

Competencias genricas1. Se conoce y se valora a s mismo y aborda problemas y retos, teniendo en cuenta los ob-

jetivos que persigue.2. Es sensible al arte y participa en la apreciacin e interpretacin de sus expresiones en

distintos gneros.3. Elige y practica estilos de vida saludable.4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos utilizando me-

dios, cdigos y herramientas apropiados.5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de mtodos estable-

cidos.6. Sustenta una postura personal sobre temas de inters y relevancia general, consideran-

do otros puntos de vista de manera crtica y reflexiva.7. Aprende por iniciativa e inters propio a lo largo de la vida.

8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.9. Participa con una conciencia cvica y tica en la vida de su comunidad, regin, Mxico

y el mundo.10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias,

valores, ideas y prcticas sociales.11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crtica, con acciones responsables.

Competencias disciplinares

1. Establece la relacin entre la ciencia, la tecnologa, la sociedad y el ambiente en contex-tos histricos y sociales especficos.

2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnologa en su vida coti-diana, asumiendo consideraciones ticas.

3. Identifica problemas, formula preguntas de carcter cientfico y plantea las hiptesis ne-cesarias para responderlas.

4. Obtiene, registra y sistematiza la informacin para responder a preguntas de carctercientfico.

5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigacin o experimento con hiptesisprevias y comunica sus conclusiones.

6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenmenos naturales apartir de evidencias cientficas.

7. Explicita las nociones cientficas que sustentan los procesos para la solucin de proble-mas cotidianos.

8. Explica el funcionamiento de mquinas de uso comn a partir de nociones cientficas.9. Disea modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demos-

trar principios cientficos.10. Relaciona las expresiones simblicas de un fenmeno de la naturaleza y los rasgos ob-

servables a simple vista o mediante instrumentos o modelos cientficos.11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio fsico y valora las ac-

ciones humanas de riesgo e impacto ambiental.12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus proce-

sos vitales y el entorno al que pertenece.13. Relaciona los niveles de organizacin qumica, biolgica, fsica y ecolgica de los siste-

mas vivos.14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la rea-

lizacin de actividades de su vida cotidiana.



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Estrategias de estudio generales

Aprendizaje in situ.Estudio o anlisis de casos.Proyecto de investigacin.Elaboracin y utilizacin de software educativo, elaboracin de un guin, elaboracin de un

video.Laboratorio simulado y prcticas virtuales.

Durante el desarrollo del laboratorio de Ciencias Experimentales, el maestro podr valorar el ni-vel de competencia alcanzado por los estudiantes, auxilindose con los siguientes criterios:

Conocimiento de las tcnicas bsicas de laboratorio y de campo. Investigacin y anlisis del diseo de experimentos histricos relevantes. Resolucin de las actividades de aprendizaje de las ciencias mediante trabajos prcticos. Diseo de experiencias y pequeas investigaciones adecuadas para Educacin media superior. Asistencia al curso de 100%. Puntualidad en la entrega de reportes con el formato de evaluacin sugerida.

Referencias bibliogrficas

TextoManual de Laboratorio de Ciencias Experimentales

ACTIVIDADES DE CONTENIDOCON ENFOQUE EN BIOLOGA

Actividad N 1 Utilizando los grupos sanguneos para resolver un crimen.

Actividad N 2 Cundo muri ella?

Actividad N 3 Manejo de pesticidas orgnicos.


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Uso de los grupos sanguneos para ayudar a resolver un crimen

ANTECEDENTES

Uso de los grupos sanguneos en medicina forense

En investigaciones forenses se utilizan los grupos sanguneos . Una cantidad muy pequea desangre puede ser utilizada para probar fcilmente docenas de caractersticas controladas genti-camente que tienen poca o ninguna influencia ambiental sobre su expresin; esto significa quesi conoces el fenotipo de una persona para estas caractersticas, conoces tambin su genotipo osu identidad gentica. Hay cientos de grupos sanguneos conocidos, adems de los ms comunesque son ABO y Rh (Rhesus); cada sistema est basado sobre clases de molculas antignicas so-bre la superficie de los glbulos rojos. Una molcula de antgeno (molcula antignica) es reco-nocida por el sistema inmunolgico del cuerpo como una sustancia extraa, con la cual reaccio-na produciendo un anticuerpo. La clasificacin o tipificacin de la sangre de una persona paradeterminar cules formas moleculares estn presentes sobre los glbulos rojos, dependen dereacciones antgeno anticuerpo.

Reaccin de aglutinacin

Si tomas el suero de una persona de un tipo sanguneo conocido y le agregas una gota de sangrepara ser tipificada, ocurrir una de dos cosas:

a) El suero puede mezclarse libremente con los glbulos rojos sin un cambio notable, ob) La mezcla puede aglutinar; esto quiere decir que los glbulos rojos se agrupan o unen

produciendo un cambio fcilmente observable, como se muestra en la figura 1.

PORTAOBJETOS CON MUESTRAS

Grupos sanguneos ABO.

Hay dos sustancias antignicas comunes en el grupo sanguneo ABO, el A y el B; el tipo O no es-t asociado con un antgeno, lo cual significa que ste no es reconocido como una sustancia ex-traa por el sistema inmunolgico de alguien, an si la persona no tiene el tipo sanguneo O. Losanticuerpos para tipificar el antgeno A normalmente se encuentran en el suero de personas sinel antgeno A (esto es, en personas con sangre tipo B o tipo O), stos cuerpos anti-A causan quelas clulas tipo A se aglutinen si se mezclan o se ponen juntas. Si una muestra sangunea es aglu-tinada solamente por los anticuerpos anti-A y no por los anticuerpos anti-B, entonces la mezcla

es del tipo A, como se muestra en la Tabla 1. Las reacciones de aglutinacin que identifican lostipos sanguneos B, AB y O, tambin se muestran en la Tabla 1.


Grupo sanguneo Reaccin Anti-A Reaccin Anti-BABO (+/) (+/)

A +

B +

AB + +

O

Tabla 1


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Grupo sanguneo Rhesus.Los tipos sanguneos Rh (Rhesus) tienen solamente un antgeno comn asociado con ellos, a me-nudo se le llama antgeno D. La sangre de personas con el antgeno D (Rh+) es aglutinada porlos anticuerpos anti-D, los cuales pueden encontrarse en la sangre de personas sin el antgeno(Rh-). Las reacciones de aglutinacin que identifican a los grupos sanguneos Rhesus se mues-tran en la Tabla 2.

PROBLEMA

La propiedad de una escuela fue atacada por vndalos y se encontraron unas gotas de sangre enla escena del crimen. Los detectives que investigaron el incidente piensan que la sangre provie-ne del causante del crimen, que al parecer se hiri ligeramente durante el vandalismo. Los de-tectives han reunido un grupo de sospechosos que estuvieron en la escuela cuando se cometi elcrimen, sin embargo, la nica evidencia slida es la sangre encontrada en la escena del crimen.Los detectives quieren descartar tantos sospechosos como sea posible sobre la base de la eviden-cia sangunea.

En esta actividad actuars como tcnico de laboratorio, analizando las muestras de sangrede los sospechosos para determinar los grupos sanguneos. Cada uno de tus compaeros de cla-se analizar una muestra de un diferente sospechoso; posteriormente, tus compaeros de clasey t compararn los tipos sanguneos de sus muestras con el tipo de sangre encontrada en la es-cena del crimen, para disminuir el nmero de sospechosos.

MATERIALES

Equipo para identificar o tipificar sangre ABO/Rh. Guantes protectores. Torundas de algodn en alcohol. Lancetas. Portaobjetos. Lupa. Toallas de papel. Solucin blanqueadora al 10% (cloralex, hipoclorito de sodio).

SMBOLOS DE SEGURIDAD

En esta prctica trabajars con muestras sanguneas. Realiza el manejo o desecho de las muestras como lo sugiere tu profesor o el equipo de

pruebas para tipificar grupos sanguneos. En el laboratorio, asegrate de mantener alejadas las manos de tus ojos o cara.

Grupo sanguneo Reaccin Anti-DRhesus (+/)

Rh+ +

Rh

Tabla 2


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Recuerda lavar muy bien tus manos antes y despus de completar los procedimientos delaboratorio.

Desecha cualquier cosa con sangre inmediatamente despus de usarlo, de acuerdo con lasinstrucciones de tu profesor.

Limpia tu rea de trabajo con solucin blanqueadora y toallas de papel.

PROCEDIMIENTO

1. Pide a tu profesor un equipo para tipificar sangre ABO/Rh.2. Presta atencin a las indicaciones de tu profesor.3. Toma la muestra de sangre y realiza la prueba ABO/Rh de acuerdo con las indicaciones

proporcionadas.4. Observa las muestras y compralas con la Figura 1. Registra los resultados, positivo o ne-

gativo, para cada reaccin; anota estos datos en las columnas 1 a 3, de la tabla 3, bajo elttulo Observaciones, en la seccin Datos personales.

5. Registra los datos de tus compaeros de equipo en la tabla 3, pero en la seccin Datos deequipo. Registra los datos igual como lo hiciste para tus muestras personales.

6. Recurre a las tablas 1 y 2 para determinar los tipos sanguneos ABO y Rh basados en las

reacciones de aglutinacin.7. Registra los tipos sanguneos ABO y Rh en la columna 4 de la tabla 3.8. Reporta tus resultados al profesor.

OBSERVACIONES


Tabla 3 Datos personales

1 2 3 4Reaccin Anti A Reaccin Anti B Reaccin Anti D ABO/Rh

(+/) (+/) (+/) Grupo sanguneo

Tabla 3 Datos de equipo

1 2 3 4Reaccin Anti A Reaccin Anti B Reaccin Anti D ABO/Rh

(+/) (+/) (+/) Grupo sanguneo

Nombre de tuscompaeros de

equipo


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CONCLUSIONES

1. Tu profesor te dir el nmero de sospechosos de cada tipo sanguneo. El tipo de sangreencontrado en la escena del crimen es A+. Basado en esta informacin, cuntos sospe-chosos pueden descartarse como posibles perpetradores del crimen?

2. Explica por qu los grupos sanguneos pueden ser utilizados solamente para descartar po-tenciales sospechosos y no para probar en forma concluyente quin cometi el crimen.

3. Si pudieras probar otros grupos sanguneos adems de ABO y Rh, cmo se podra afec-tar la investigacin?

4. Todos los tipos sanguneos ABO/Rh son relativamente comunes en Monterrey, NuevoLen; el tipo ms comn, O+, se presenta en el 63.1% de la poblacin. A ste le siguenAB+ con el 1.4%, A+ (que se encontr en la escena del crimen) con 26.5% y B+ en el9.0% de la poblacin. Algunos sistemas de grupos sanguneos no muestran tanta varia-

cin y solamente un pequeo porcentaje de gente no tiene el mismo grupo sanguneo(Datos estadsticos de Salud Pblica de Mxico, Volumen 4, nm. 5, sep/oct de 2002).Qu tan til podra ser un sistema de grupo sanguneo menos variable para el anlisisforense?


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Cundo muri ella?

ANTECEDENTES

Cuando se descubre un cuerpo, una de las primeras cosas que debe hacer un investigador mdi-co (forense), es determinar la hora de muerte utilizando diversos indicadores como la tempera-tura corporal, elrigor mortis, la decoloracin de la piel (livor mortis o lividez), el aspecto de losojos y el contenido estomacal; estos factores ayudan a establecer la hora aproximada de la muer-te. En breve describiremos cada uno de estos factores o indicadores.

Temperatura corporal

Al morir una persona, el cuerpo comienza a enfriarse inmediatamente. En promedio, la tempe-ratura corporal baja a razn de 0.75_C por hora, durante las primeras 12 horas tras el falleci-miento. Pasadas 12 horas, la velocidad de enfriamiento se reduce casi a la mitad y es de unos0.4_C por hora, hasta que el cuerpo alcanza la temperatura ambiente del lugar en que se encuen-tra. La velocidad de enfriamiento se puede ver afectada por los siguientes factores:

Temperatura del aire. Un cuerpo se enfriar ms rpido en una noche fra de invierno, queen una calurosa noche de verano. Grasa corporal. La grasa tiende a aislar el cuerpo de factores climatolgicos externos, de

tal forma que cuanto ms obesa est una persona, ms lento ser el enfriamiento tras lamuerte.

Vestimentas. La ropa tambin asla el cuerpo, de tal forma que utilizar ropas abrigadorashar ms lento el proceso de enfriamiento.

Agua. Un cuerpo sumergido en agua se enfra mucho ms rpido que uno expuesto al ai-re, de tal forma que es difcil precisar la hora de la muerte para un cadver descubierto enel agua.

Rigor mortis

Al momento de la muerte los msculos del cuerpo se relajan; sin embargo, dentro de un plazo

de 1 a 2 horas tras la muerte, stos empiezan a ponerse rgidos mientras sus reservas de trifos-fato de adenosina (ATP) se van agotando. Esta rigidez es conocida como rigor mortis y empiezaen los msculos de la cara, mandbula y cuello, y va bajando por el cuerpo hacia los brazos y eltorso, terminando en las piernas; este proceso se completa entre 8 y 12 horas tras la muerte.Mientras los msculos empiezan a colapsar, tambin se relajan en el mismo orden en el cual seendurecieron. Entre 24 y 28 horas despus, el cuerpo se distiende otra vez.

Livor mortis (lividez)

Dentro de las primeras 1 o 2 horas tras la muerte, la sangre se asienta en las partes ms bajas delcuerpo, partes que estn cerca del suelo o que yacen en l, todo esto debido a la gravedad. Las c-lulas rojas de la sangre (glbulos rojos) se asientan y revientan dentro de los tejidos dejando mar-cas prpuras que despus se tornan amarillas debido a la descomposicin de la hemoglobina. Lalividez se fija definitivamente en el tejido, entre 6 y 8 horas tras la muerte. Si un cuerpo es mo-

vido despus de ese tiempo, la posicin de las marcas prpura podra no coincidir con la posicinen la cual el cuerpo fue encontrado.

Finalmente, si la piel parece descolorida pero se torna blanca al momento de tocarla, estosignifica que la lividez no se ha fijado definitivamente, lo cual nos lleva a que la muerte sucedien un rango no menor a 2 horas y no mayor de 10.

Aspecto de los ojos

Si los ojos permanecen abiertos al momento de la muerte, aparecer una capa delgada de tejidoen ellos debido a que se estn secando. Cuando los glbulos rojos en el cuerpo se colapsan libe-



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ran potasio, mismo que entra en los ojos y provoca una apariencia de nubosidad en ellos. Esteproceso se presenta en un lapso aproximado de 2 a 3 horas despus del fallecimiento; sin embar-go, si los ojos permanecen cerrados tras la muerte, el proceso tomar mucho ms tiempo (24 ho-ras aproximadamente).

Contenido estomacal

Despus de comer, el proceso de digestin comienza en el estmago y le toma a ste de 4 a 6 ho-ras vaciar su contenido en el intestino delgado. Tras esto, se necesitan 12 horas aproximadamen-te para que la comida deje el intestino delgado. Como regla general, si encontramos:

Comida sin digerir en el estmago. La muerte ocurri en un lapso menor a 2 horas des-pus de la comida.

Estmago vaco. La muerte ocurri entre 4 y 6 horas despus de comer. Intestino delgado vaco. La muerte ocurri 12 horas despus de comer.

PROBLEMA

A tu equipo de investigadores mdicos le han asignado el siguiente caso a revisin y es tu traba-

jo el determinar si la vctima muri accidentalmente o no, as como la hora de muerte. Analizalos detalles y completa el siguiente reporte de examen mdico.La vctima de sexo femenino fue encontrada en su hogar a la 10:00 de la maana del sba-

do, por su hermana, con la cual se supondra que saldra a correr. La hermana llam rpidamen-te a la polica para notificar el hecho y ellos (la polica) te llamaron a ti ya que eres el investiga-dor mdico. Al llegar notaste lo siguiente:

La vctima yaca boca abajo al pie de las escaleras, con la cabeza en el extremo opuesto alas escaleras. La hermana de la vctima indic que sta se encontraba usando an la ropaque llevaba puesta la noche anterior durante la cena.

La vctima no presenta pulso. El cuerpo estaba fro al tacto, sin embargo la temperatura interna, que fue tomada a las

10:30 de la maana, era de 27C, mientras que la temperatura de la habitacin era de 20C. Su cuello estaba aparentemente fracturado y pareca haber sufrido heridas en la cabeza. Presentaba moretones en la parte frontal de sus hombros y cuello, mismas que no cam-

biaron de color al momento de tocarlas. Su cuerpo estaba rgido. Los ojos de la vctima estaban abiertos y cubiertos con una capa o membrana delgada.

Notas adicionales de la polica: la vctima haba cenado con su hermana a las 7:00 p.m. lanoche anterior (viernes por la noche). Durante la cena haban acordado encontrarse en la casade la vctima el sbado por la maana (a las 10:00 a.m.) para salir a trotar. La hermana regres asu domicilio a las 11:00 p.m. pero no saba con certeza la hora a que la vctima haba regresadoa su casa. Los vecinos no mencionaron haber visto a la vctima regresar a casa.

Al momento de realizar una autopsia a la vctima un da despus, observas que sta mu-ri debido a una fractura de cuello con la subsecuente asfixia posterior a la fractura. La vctimameda 5 pies 8 pulgadas y pesaba 130 libras, su estmago estaba vaco y su intestino delgado es-taba lleno. Tu trabajo es descubrir y proporcionar a la polica la hora de la muerte.

MATERIALES

regla calculadora papel cuadriculado o papel para graficar Tabla de conversiones de pesos y medidas


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8. Basndote en el examen de su sistema digestivo, Cunto tiempo haba pasado desde sultima ingesta hasta el momento de su muerte?

9. Basndote en la evidencia disponible, estima la hora de la muerte de la vctima. Justifica

tu respuesta.

10. La vctima muri por accidente? Justifica tu respuesta.

REPORTE DE INVESTIGACIN BIBILOGRFICA

1. Cul es la temperatura corporal normal en grados Celsius?

2. Qu proceso biolgico permite a los humanos, mamferos y aves mantener una tempe-ratura corporal alta?

3. Investiga y explica brevemente el papel del ATP en la contraccin muscular.

4. Explica la ruta que sigue el alimento a travs del sistema digestivo de tu cuerpo.

5. A cuntos _F equivalen 37_C ?


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6. Segn el sistema mtrico decimal, a qu equivalen 5 pies 8 pulgadas?

7. A cuntos kilos equivalen 130 libras?

Conversiones del sistema ingls al sistema mtrico (SI)


Longitud

MasayPeso

Volumen

rea

Temperatura

Cuando tienes: Multiplicas por: Para encontrar:

PulgadasCentmetrosPiesMetrosYardasMetrosMillasKilmetros

OnzasGramosLibrasKilogramosToneladasToneladas mtricasLibrasNewtons

2.540.390.303.280.911.091.610.62

CentmetrosPulgadasMetrosPiesMetrosYardasKilmetrosMillas

28.350.040.452.200.911.104.450.23

GramosOnzasKilogramosLibrasToneladas mtricasToneladasNewtonsLibras

Pulgadas cuadradasCentmetros cuadradosPies cuadradosMetros cuadradosMillas cuadradasKilmetros cuadradosHectreasAcres

6.450.160.0910.762.590.392.470.40

Centmetros cuadradosPulgadas cuadradasMetros cuadradosPies cuadradosKilmetros cuadradosMillas cuadradasAcresHectreas

Fahrenheit

Celsius

5 (F 32)

9

9 (C + 32)5

Celsius

Fahrenheit

Pulgadas cbicasMililitrosPies cbicosMetros cbicos

LitrosLitrosGalones

16.390.060.0335.31

1.060.263.78

Centmetros cbicosPulgadas cbicasMetros cbicosPies cbicos

quartsGalonesLitros


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Manejo de pesticidas orgnicos

ANTECEDENTES

Ocasionalmente, en nuestros hogares y jardines, stanos y alacenas, e inclusive en las mascotas,los humanos luchamos para combatir a los insectos. Por lo general, para combatir a las plagas seutilizan sustancias qumicas, aunque en realidad se habla de tres generaciones de pesticidas (Ca-rroll Williams, 1967) que son:

a) Sales botnicas e inorgnicas. Era muy apropiada para las granjas pequeas de nuestrosabuelos, adems de que tenan prcticas de cultivo favorables para bloquear formacionesmasivas de plagas.

b) La generacin del DDT. Se degrada muy lentamente, formulada en la dcada de1950 ycausa el envenenamiento de cadenas enteras de alimentos, adems de afectar el metabo-lismo del sistema nervioso y las hormonas sexuales de los vertebrados (incluido el hom-bre).

c) Las hormonas y los controles biolgicos. Se considera que stos son los ms exitosos des-

de el punto de vista de proteccin y cuidado del ambiente ya que apuntan a sealar el con-trol con precisin sin envenenar el ecosistema entero. Por ejemplo: rotacin y diversifi-cacin de cultivos, parsitos que controlan cierto nmero de plagas, etctera.

Segn algunas estadsticas, los norteamericanos usan cerca de 200 millones de toneladas de in-secticidas para eliminar hormigas, cucarachas, araas y otros insectos rastreros. Tales qumicospueden ser efectivos, pero podemos estar seguros de que los insecticidas no estn haciendo msdao que bien al medio ambiente? Una alternativa a los pesticidas txicos son los qumicos na-turales generados por algunas plantas. Por ejemplo, extractos de plantas como el ajo, las cebo-llas, los pimientos picantes (chile), y los tomates, han probado ser fciles de usar y efectivos co-mo repelentes contra algunos insectos de interior y de jardn.

PROBLEMA

Probablemente, el insecto ms comn en interiores y exteriores es el fido. De cuerpo pequeoy suave, los fidos tienen una variedad de colores en su especie, que van desde el verde plido has-ta el gris o blanco, y se encuentran normalmente en la parte inferior de las hojas. Los fidos des-truyen las plantas debido a que succionan los jugos de las mismas. En esta actividad, aprenders

como preparar repelente de insectos orgnico con ingredientes comunes en cualquier hogar y ainvestigar su efectividad contra los fidos, una plaga comn en los jardines. En la parte B de es-ta actividad pondrs a prueba la efectividad de los repelentes orgnicos en un grupo de plantasinfestadas con fidos por un periodo de una semana.

MATERIALES

Spray de Ajo 3 cabezas de ajo


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3 cucharadas de aceite de oliva 3 tazas de agua tibia 1 cucharada de jabn lquido 1 frasco o tarro con tapa 1 botella con aspersorSpray de chile (Pimientos picantes)

taza de chiles 2 litros de agua 1 cucharada de jabn lquido 1 frasco o tarro con tapa 1 botella con aspersorSpray de jugo de cebolla

3 cebollas grandes 4 tazas de agua 1 frasco o tarro con tapa 1 botella con aspersor

PROCEDIMIENTO

Parte APreparado del repelente1. Spray de Ajo

Separa los dientes de ajo y pcalos en una licuadora o procesador de alimentos. Colocael ajo picado en un tarro, agrega el aceite y cirralo. Djalo reposar por 24 horas. Agre-ga el agua y el jabn lquido y almacnalo en el refrigerador. Cuando lo vayas a usar, cue-la el lquido y diluye en agua en la siguiente proporcin: _ taza de concentrado por unataza de agua.

2. Spray de chileMezcla los chiles con dos tazas de agua en una licuadora o procesador de alimentos. Vacaen un frasco y cirralo, deja reposar la mezcla por una noche. Cuando lo vayas a usar, cue-

la el lquido y agrega el resto del agua y el jabn lquido.

3. Spray de cebollaMezcla las cebollas y el agua en una licuadora o procesador de alimentos. Vaca la mezclaen un frasco o recipiente con tapa y deja reposar la mezcla una noche. Culalo antes deusarlo.

Parte BProbando el repelente orgnico1. Etiqueta las plantas como se muestra en la figura 2; examina cuidadosamente las hojas y

tallos de tus plantas. Registra tus observaciones.

2. Comienza el tratamiento de las plantas rociando ligeramente cada uno de los tallos conla solucin repelente. Ten cuidado de no rociar o transferir insecticidas equivocados a laplanta. Roca tu planta de control con agua limpia.



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3. Repite los tratamientos cada da de la semana. Registra diariamente tus observaciones entu bitcora.

OBSERVACIONES

1 2 3 4

Spray de agua Spray de ajo Spray de chile Spray de cebolla

Da de la semana

ANLISIS Y CONCLUSIONES

1. Compara las plantas tratadas con la planta no tratada. Cul de los repelentes orgnicosfue el ms efectivo contra los fidos? Cul fue el menos efectivo?

2. Crees que el uso abierto de repelentes orgnicos en la industria de la agricultura podraser una alternativa prctica para evitar el uso de insecticidas sintticos o industriales? Ex-plica tu respuesta.

3. Menciona por qu se considera al DDT como un insecticida peligroso. Qu efectos tieneen el humano? Cmo afecta a otros animales? Cmo afecta al ambiente?


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QUMICA

Comit tcnico de Qumica:

M.C. Mara Guadalupe Morales Pinal

M.C. Juana Mara Rodrguez Salas

M.C. Minerva Martnez Saldaa

M.C. Jess Tijerina Salinas

M.C. Felipe H. Tehuitzitl Hernndez

M.C. Javier Martnez Loza


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Elaboracin de jabn y medicin de sus propiedades

Diagrama de flujo

PropsitoElaborar jabones y distinguir algunas de sus propiedades de acuerdo con los diferentes tipos demateria prima utilizada.

Introduccin

En nuestra civilizacin, adems de una exigencia higinica, la limpieza es una necesidad social.Las personas debemos presentarnos pulcras y aseadas, y lo mismo corresponde a nuestras casasy enseres, y para conseguirlo empleamos buena parte de nuestro tiempo y de nuestro dinero. Escierto que continuamente aparecen en el mercado ms y ms productos que facilitan o preten-den facilitar nuestra tarea: jabones de belleza, detergentes, cremas que cuidan los muebles, lava-vajillas, etctera. Pero, qu sabemos de estos artculos, adems de su nombre y del uso a que se

destinan?La elaboracin del jabn es una actividad conocida de forma emprica desde las antiguas ci-

vilizaciones, y su produccin actual no difiere en mucho con ella. El propsito de esta actividades conocer y experimentar respecto de la elaboracin de jabones, distinguiendo algunas de suspropiedades fsicas de acuerdo con el tipo de materia prima que se utiliza.

Se utilizarn seis diferentes tipos de materia prima, tres de origen animal y tres de origenvegetal:

Sebo de res Grasa de pollo

ProblemaCmo se puede determinar si la calidad de un jabnelaborado en el laboratorio, varia de acuerdo con lamateria prima utilizada?

Hiptesis

Diseo

Anlisis de resultados

Conclusiones

Definicin deTareas de


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Manteca de cerdo Manteca vegetal Aceite vegetal puro Aceite vegetal reciclado

Planteamiento del problemaCmo se puede determinar si la calidad de un jabn elaborado en el laboratorio, vara de acuer-do con la materia prima utilizada?

Tareas de investigacin

1. Qu es unjabn?2. Qu es lasaponificacin?3. Escribe la reaccin qumica general que representa lasaponificacin.4. Qu son los cidos grasos?5. Qu son loslcalis?6. A qu se refiere el ndice de saponificacin?

7. Cul es la diferencia entre grasas de origen animal y aceites de origen vegetal?8. Cul es la diferencia entre la grasa de cerdo, la de res y la de pollo?9. Investiga los siguientes trminos:

a) Hiptesis d) Densidadb) Variable dependiente e) Solubilidadc) Variable independiente f) pH

10. Describe laaccin limpiadora del jabn

Planteamiento de la hiptesis

Procedimiento experimental

1. Investiga y reporta un procedimiento general para la elaboracin de un jabn. Debe in-cluir:a) Materia primab) Materiales y equipoc) Medidas de seguridad

2. En sesin grupal se establecer un procedimiento para la elaboracin de cuatro distin-tos tipos de jabones y la medicin de algunas de sus propiedades fsicas.

Reporte de resultados

1. Cantidad de producto obtenido en cada tipo de jabn.2. Elaborar una tabla donde se reporten los resultados obtenidos de la medicin de las pro-

piedades de los jabones elaborados:a) Dureza (al tacto)b) Solubilidadc) pH



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3. En este problema, cul fue la variable dependiente y cul la independiente?4. Cul es el producto secundario de la reaccin desaponificacin y cul es su importan-

cia en cuanto a su aplicacin?5. Observaciones

Conclusiones1. Por equipo: se comprob la hiptesis planteada?2. Individual: qu experiencia se obtuvo de esta actividad?

Tareas complementarias

1. Qu factor influye en el grado de dureza de los jabones?2. Qu otros agentes o sustancias se utilizan al elaborar los jabones a nivel industrial para

su comercializacin?3. Qu diferencia hay entre unjabny un detergente desde el punto de vista qumico?4. Dentro del procedimiento de elaboracin de jabones qu variable se modifica para ela-

borar unjabn lquido?5. Menciona cinco tipos de jabones que se utilizan en el rea de cosmticos y/o medicinales.

DOSIFICACIN

Sesiones de dos horas c/u

Primera sesin Encuadre

Ubicacin de la actividad en el contexto de la asignatura de LCE. Formar equipos de trabajo. Introduccin del tema dejabones. Propsito de la actividad. Planteamiento del problema. Planteamiento de lahiptesis (tarea para la siguiente sesin).

Tareas de investigacin (tarea para la siguiente sesin). Propuesta del procedimiento experimental (tarea para la siguiente sesin). Productos esperados de esta actividad (Anexo I). Criterios para elaborar el reporte (Anexo II). Criterios de evaluacin de la actividad (Anexo III).

Segunda sesin

Revisin grupal de las tareas de investigacin. Cada equipo presenta su propuesta de hiptesis y de procedimiento experimental. En plenaria se analizan las propuestas y se concluye una hiptesis y un procedimiento. Distribucin del trabajo experimental (Anexo IV).

Tercera sesin

Procedimiento experimental en el laboratorio y recoleccin de datos.

Cuarta sesin

1. Observacin y medicin de propiedades. Peso del producto. Dureza (al tacto). Solubilidad. pH

2. Comparacin entre los productos esperados.


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ANEXO I

Productos esperados de esta actividad

II. Actividad terica1. Tareas de investigacin

2. Hiptesis propuesta3. Propuesta de procedimiento experimental

III. Trabajo experimental1. Cumplimiento2. Responsabilidad3. Trabajo colaborativo

III. Reporte de resultados

IV. Tareas Complementarias

ANEXO IICriterios para la elaboracin del reporte

Se reportar por equipo un Informe final siguiendo el orden que se describe a continuacin:1. Portada que incluya:

Nmero y nombre de la prctica. Nombre de los integrantes del equipo. Grupo.

2. Especificar a manera de Introduccina) Relevancia del tema central de la prctica.b) La aplicacin en la vida cotidiana.

3. Escribir el problema planteado y la hiptesis.4. Reportar los resultados obtenidos.5. Detallar conclusions:

a) Del equipo.b) Individuales.

ANEXO III

Criterios para la evaluacin de esta actividad

Se evaluarn los siguientesproductos:I. Actividad terica

4. Tareas de investigacin.5. Hiptesis propuesta.

6. Propuesta de procedimiento experimental.II. Trabajo experimental

7. Cumplimiento.8. Responsabilidad.9. Trabajo colaborativo.

III. Reporte de resultadosPara estos productos, se sugie

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Laboratorio de ciencias experimentales-Pearson.pdf