Màster de Formació de Professorat d’ESO i Batxillerat, Formació Professional.

Especialitat en Ciències Naturals. Universitat Pompeu Fabra.

Les reaccions de

transferència

d'electrons Control d'alcoholèmia, bufi aquí!

Unitat didàctica de Química (2n de Batxillerat)

Tutor: Ivan Marchan Carvajal i Miquel Nistal Fernández

Mentora: Maria Prieto

Autors: Jonatan Martín Rodríguez i Aleix Marín Purtí

Curs: 2015/2016

INDEX

pàg.

1. PRESENTACIÓ 3

2. CONTEXT 4

2.1. Context d’aprenentatge 4

2.2. Contextos d’aplicació 4

3. COMPETÈNCIES 5

4. OBJECTIUS D’APRENENTATGE 6

5. CONTINGUTS 7

6. CONSIDERACIONS AL VOLTANT DELS CONTINGUTS 8

6.1. Coneixements previs 8

6.2. Idees prèvies 8

6.3. Coneixements posteriors 8

7. SEQÜENCIACIÓ 9

7.1. Sessió preliminar: Presentació 9

7.2. Sessió 1: Posada en context 10

7.3. Sessió 2: Balanç de les reaccions redox 11

7.4. Sessió 3: Valoracions de les reaccions redox 12

7.5. Sessió 4: Pràctica Vitamina C 13

7.6. Sessió 5: Síntesi 14

8. CRITERIS D’ATENCIÓ A LA DIVERSITAT 15

9. AVALUACIÓ 16

10. CONNEXIÓ AMB ALTRES MATÈRIES 18

11. MATERIAL PER A L’ALUMNE 19

A) CONTEXT D'APRENENTATGE: ALCOHOLÍMETRE. 19

B) CONTEXT D'APLICACIÓ: PRÀCTICA VITAMINA C. 20

C) POWER POINT 22

D) FULL DE PROBLEMES I: IGUALAR REACCIONS 31

E) FULL DE REPARTIMENT DE PUNTS 32

F) FULL DE PROBLEMES II: VALORACIONS REDOX 33

G) FULL DE CO-AVALUACIÓ PER FER L'INFORME 36

H) RÚBRICA DE CO-AVALUACIÓ D'UNA EXPOSICIÓ ORAL 37

12. BIBLIOGRAFIA 38

3

1. PRESENTACIÓ

Aquesta Unitat Didàctica ha estat dissenyada per impartir-se a l'Institut Moisès

Broggi, als alumnes de 2n de Batxillerat Científic. Aquesta classe consta de 8

alumnes, els quals, tots menys un, han suspès el primer trimestre de Química

d'aquest curs. Tots ells tenen interessos i motivacions molt diferents, i n'hi ha que

tenen més dificultats d'aprenentatge. S'han intentat moltes maneres de presentar la

informació, i nosaltres emprarem una de diferent, les classes invertides ("flipped

classroom"). Aquesta metodologia afavoreix als ritmes d’aprenentatge diversos, i

consisteix a fer que l'alumnat, a casa, estudiï els continguts de forma autònoma, i

després a classe es resolen problemes pràctics. Així es fomenta un auto-

aprenentatge que s'aconsegueix mitjançant 5 vídeos, penjats a una plataforma que

es diu Edpuzzle i que els alumnes han de visualitzar abans de les classes. A classe

es resoldran, durant 10-15 minuts, els dubtes sorgits i treballarem per grups una

sèrie d'exercicis. Al final de cada sessió, escriuran un diari reflexiu sobre que han

après i que no han entès. La dificultat de treballar amb aquesta metodologia és que

no visualitzin els vídeos o que els trobin molt complexes. Per solucionar-ho, hem

afegit un criteri d'avaluació que fos visualitzar els vídeos, així tenen una motivació, i

els vídeos seleccionats hem intentat que fossin senzills, i en llengua catalana o

castellana, perquè els entenguin amb més facilitat.

El tema que es treballarà són les reaccions de transferència d'electrons. Mitjançant

un context, conegut per tots ells, com són els controls d'alcoholèmia, es tractaran

tots els continguts de la Unitat Didàctica. Les seves sessions s'estructuren en tres

fases que formen part del cicle d’aprenentatge; una fase d’exploració, una fase

d’introducció de nous continguts i una última fase final d'aplicació i síntesi on

canviarem totalment de context. S'intentarà que els alumnes es familiaritzin amb les

reaccions REDOX, i les sàpiguin igualar. A més a més, potenciarem els factors de

conversió i farem que es conscienciïn de la importància del treball en equip, i de

saber comunicar-se en públic.

La forma amb la qual s'avaluarà l'adquisició dels continguts, no serà un examen,

sinó que la feina realitzada a la classe, i un informe d'una pràctica en format article

científic, tindran el pes important de la nota numèrica en aquesta Unitat Didàctica.

També se li donarà importància al fet que hagin treballat en equip i que sàpiguin

comunicar-se amb els seus companys a l'hora d'exposar uns resultats.

4

2. CONTEXT

2.1. Context d’aprenentatge

Plantejarem una situació en la qual hi ha una problemàtica amb el control

d’alcoholèmia. Com podem saber si el resultat del control d’alcoholèmia és erroni?

Aprofitarem que els alumnes de batxillerat científic tenen una relació amb el

professor de filosofia molt sana, per motivar-los. Aquest docent sempre es fica amb

ells, i els hi diu que la ciència no serveix per res i que aquesta disciplina no és més

que una religió. Això fa que els alumnes estiguin una mica emprenyats i sempre

intentin debatre totes les explicacions que realitza a classe.

El context d'aprenentatge el podeu trobar a l'apartat A de "Material per a l'alumne".

2.2. Contextos d’aplicació

Per treballar sobre una aplicació, canviarem totalment de context. Es parlarà d'una

de les llegendes de la vitamina C, que és, que va bé pels refredats. Com que sempre

es recomana un suc de taronja, veurem si és el que té més vitamina C. S'intentarà

estudiar quina de les fruites i verdures proposades conté una quantitat de vitamina C

més elevada. Estudiarem la reacció d'oxidació que pateix l'àcid ascòrbic que té la

vitamina C, i la reducció del ferro (III) a ferro (II). Aquesta pràctica serà de forma

qualitativa, observarem quines fruites i verdures tenen més vitamina C.

El context d'aplicació el podeu trobar a l'apartat B de "Material per a l'alumne".

5

3. COMPETÈNCIES

Hi ha dos tipus de competències a batxillerat, les generals i les específiques de la

matèria de química. A continuació es comenten les que treballarem.

3.1 Competències generals de batxillerat

- Competència en recerca: fent el disseny d'experiments per obtenir la concentració

de vitamina C en algunes fruites i verdures. Realitzarem aquests experiments al

laboratori on s'obtindran uns resultats que després hauran de resumir en un informe.

- Competència en gestió, tractament de la informació i competència digital: el format

de les classes serà de classe invertida. Això suposa que els continguts s’adquireixen

a casa i els treballs pràctics es realitzen a classe amb l’ajuda del professorat. Hauran

d'assimilar els conceptes i la informació d'una forma autoregulada per ells mateixos.

Aprendran a tractar la informació i a gestionar-la. Tot això ho farem amb una

plataforma digital, que hauran d'aprendre a utilitzar.

- Competència personal i interpersonal: farem treball en grup a l'hora de realitzar

problemes a classe i/o experiments al laboratori. A més, hauran de dialogar per

posar-se les notes segons la feina que hagin fet cadascú.

- Competència en el coneixement i interacció amb el món: la química contribueix a

aquesta competència ajudant els estudiants a apropiar-se d'aquells models que

permeten comprendre el món material i físic que els envolta. Veuran molts exemples

de la vida quotidiana i s'intentarà que aprenguin què és el que passa, i perquè

passa.

3.2 Competències específiques de la matèria

- Competència en la indagació i l’experimentació en el camp de la química: amb la

pràctica de la vitamina C els farem indagar i experimentar en el camp de la química.

- Competència en la comprensió i la capacitat d’actuar sobre el món fisicoquímic:

tots els contextos que utilitzarem, la corrosió del ferro, l'oxidació de la fruita,

l'alcoholímetre els ajudarà a comprendre les reaccions d'oxidació-reducció que hi ha

en el món fisicoquímic.

6

4. OBJECTIUS D’APRENENTATGE

Aquesta Unitat Didàctica té clara una sèrie d'objectius d'aprenentatge que s'han

d'aconseguir:

1) Identificar les reaccions REDOX i saber igualar una reacció REDOX.

2) Potenciar l'ús dels factors de conversió mitjançant problemes de valoracions

REDOX.

3) Seleccionar i interpretar la informació rellevant dels vídeos i les presentacions

power-point.

4) Comunicar idees de forma clara i ordenada a l’hora d’explicar exercicis o de fer la

síntesi final.

5) Aprendre a tractar amb material de laboratori i les mesures de seguretat bàsiques.

6) Prendre consciència de la importància del treball en equip.

7

5. CONTINGUTS

Els continguts que es treballaran en aquesta Unitat Didàctica de segon de batxillerat

són els següents:

- Concepte d’oxidació-reducció.

- Concepte oxidant-reductor.

- Com igualar una reacció d'oxidació-reducció.

- Valoracions REDOX.

8

6. CONSIDERACIONS AL VOLTANT DELS CONTINGUTS

6.1. Coneixements previs

A la primera avaluació, tots els alumnes menys un, han suspès la química de segon

de batxillerat. Just a les sessions anteriors hauran treballat altres tipus de reaccions,

com són les reaccions àcid-base i les de precipitació, amb els equilibris pertinents.

L'últim tema que tractaran serà el producte de solubilitat.

6.2. Idees prèvies

A la sessió 1, visualitzarem un vídeo per indagar sobre les idees prèvies dels

alumnes. Aquest vídeo tindrà diferents preguntes per saber quina és la idea dels

alumnes sobre diferents temàtiques de la nostra unitat didàctica.

En treballar amb una metodologia nova per l’alumnat hem hagut d’investigar

possibles problemes amb els quals ens podríem trobar. Hem vist que la llengua dels

vídeos proposats podria ser un entrebanc, per això hem intentat que tots els

audiovisuals fossin en català o castellà. Un altre aspecte que ens preocupava molt

era que els alumnes no visionessin els vídeos. Hem intentat que fossin interessants,

i en algun hem posat preguntes pel mig. A més a més, un criteri d’avaluació serà

visionar els vídeos, amb un 5% de la nota global.

6.3. Coneixements posteriors

Després de la nostra intervenció faran les aplicacions de les reaccions REDOX, és a

dir electròlisi i cel·les galvàniques. I acabaran el tercer trimestre canviant totalment

de tema, parlant de l'àtom, mitjançant la taula periòdica i finalment, els enllaços

químics.

9

7. SEQÜENCIACIÓ

Dividim la nostra seqüència d’activitats en 5 sessions, més una sessió preliminar:

7. 1. Sessió preliminar: Presentació

Fases del cicle Explicació del funcionament de les classes

Descripció

Una setmana abans de començar la nostra unitat didàctica, ens

presentem i també demanarem als alumnes que es presentin.

Preguntarem quins són els seus interessos en l'àmbit acadèmic,

professional o personal per posteriorment veure si podem adaptar

alguna de les nostres sessions a aquests interessos. Explicarem

breument en què consistirà la nostra seqüència didàctica i la

metodologia que seguirem (classe invertida). Els hi passarem un

vídeo que parla d’aquesta forma de treballar

(https://goo.gl/StNuVI). A més també explicarem com utilitzar la

plataforma Edpuzzle, i els ajudarem a registrar-se d’una forma

molt senzilla. Aquí trobaran 5 vídeos que expliquen que és una

reacció redox, quins són els elements bàsics d’una reacció

d’aquest tipus i com s’igualen les reaccions.

Se’ls donarà un full on es planteja una situació problema sobre un

control d’alcoholèmia (per crear intriga en els alumnes). Després

hauran de visionar vídeos sobre les reaccions redox.

També els posarem a la seva disposició una presentació en

power-point on es pot consultar la teoria.

Gestió d’aula

i atenció a la

diversitat

Es farà una classe magistral, amb els alumnes asseguts a les

seves taules. Si és possible, anirem a l’aula d’informàtica per

poder fer que tots els alumnes es registrin a la plataforma.

Avaluació i

regulació --------

Materials i

recursos

La plataforma Edpuzzle amb els vídeos, context d’aplicació

(Apartat A “Material de l’alumne”), la presentació en power-point

("Apartat C Material de l'alumne").

10

7.2. Sessió 1: Posada en context

Fases del cicle Exploració i introducció de nous conceptes

Descripció

Per posar-nos en context, mostrem la problemàtica de

l’alcoholímetre, i els hi preguntarem possibles hipòtesis de com

funciona aquest dispositiu. Ensenyarem la reacció que pot

esdevenir, i mostrarem un vídeo d’una pràctica al laboratori en

què realitzen un alcoholímetre manual (https://goo.gl/GQXNF2).

A continuació, aprofitem per preguntar si han vist els vídeos i les

presentacions que els hem passat i fem una petita síntesi del que

han vist i veure si els conceptes s’han entès. Els passarem el

vídeo 0, on hi ha diverses preguntes, que hauran de respondre a

mesura que es duu a terme la seva visualització. Un cop s’acabi

el vídeo entre tots les respondrem. Aquestes preguntes

consistiran a identificar agents reductors i oxidants en algunes

reaccions senzilles. Per finalitzar la classe, demanem que mirin, si

no ho han fet abans, el vídeo sobre com igualar una reacció

redox.

Gestió d’aula

i atenció a la

diversitat

Els alumnes es col·locaran asseguts a les seves taules per

visualitzar els vídeos. A l’hora de resoldre dubtes, sortiran a la

pissarra de manera aleatòria per resoldre les preguntes del vídeo.

Avaluació i

regulació

5 minuts abans d’acabar la classe, escriuran un diari reflexiu

responent a dues preguntes, què he après? Que no he entès?

Materials i

recursos

La plataforma Edpuzzle amb el vídeo alcoholímetre, 0 i 1, un

projector, un ordinador, guix i la pissarra normal.

11

7.3. Sessió 2: Balanç de les reaccions redox

Fases del cicle Estructuració dels coneixements

Descripció

Amb els vídeos anteriors, haurem après a com es fa un balanç

redox, però ara ens caldrà practicar una mica. Primer de tot,

dedicarem 10 minuts a resoldre els dubtes que hagin sorgit

visualitzant els vídeos d’igualar reaccions químiques. Se’ls

plantejarà el primer exercici de “Igualar reaccions” (Material per a

l’alumne) sobre com afrontar els balanços contextualitzant amb

l’alcoholímetre.

A continuació es posaran en grups i faran els exercicis proposats

de la fotocòpia que els hi donarem.

Gestió d’aula

i atenció a la

diversitat

Farem grups de 4 persones, a cadascuna d’elles s’otorgarà una

lletra (A, B, C i D) i l’escriuran en un full. Al final de la classe, per

corregir els exercicis, agafarem un paper. La persona que tingui

la lletra que surti, serà l’encarregat de sortir a la pissarra a

explicar l’exercici que se l'hagi adjudicat.

Avaluació i

regulació

S'avaluarà a un alumne del grup. L'encarregat de sortir a la

pissarra haurà d'explicar l’exercici realitzat i avaluarem la qualitat

d'aquesta explicació, la fluïdesa amb la qual s’explica i el resultat

obtingut. Els hi donarem una sèrie de punts per l’explicació

realitzada, i ells mateixos, seran els encarregats de repartir-se els

punts.

5 minuts abans d’acabar la classe, escriuran un diari reflexiu

responent a dues preguntes, què he après? Que no he entès?

Materials i

recursos

La plataforma Edpuzzle amb el vídeo 2, “Igualar reaccions”

("Apartat D Material de l'alumne"), full de repartiment de punts

("Apartat E Material de l'alumne"), guix i la pissarra normal.

12

7.4. Sessió 3: Valoracions de les reaccions redox

Fases del cicle Estructuració dels coneixements

Descripció

Amb els vídeos anteriors, haurem vist un exercici pràctic d'una

valoració REDOX. Primer de tot, dedicarem 10 minuts a resoldre

els dubtes que hagin sorgit visualitzant els vídeos de valoracions

REDOX. Tot seguit, farem una breu síntesi del que han vist en els

materials que els hem passat i se’ls plantejarà el primer problema

relacionat amb les taxes d’alcohol permeses. A continuació, ens

posarem per grups de quatre, i hauran de resoldre els problemes

de valoracions redox. La nostra tasca serà la d’oferir suport a

cada grup per anar resolent dubtes i al final de la classe cada

grup ens entregaran el dossier amb els exercicis resolts.

Gestió d’aula

i atenció a la

diversitat

Continuarem amb els mateixos grups de 4 persones, aquesta

vegada cadascú haurà de fer els exercicis per escrit. Al final de la

classe es recollirà només, un dossier d’exercicis d’un dels

components del grup i serà el que s’avaluarà.

Avaluació i

regulació

Per avaluar es farà servir una estratègia de gestió d’aula que

s’anomena “Uno para todos” i consisteix a recollir a l'atzar una

llibreta o quadern d'exercicis d'un membre de l'equip, corregir-lo, i

la qualificació obtinguda serà la mateixa per a tots els membres

de l'equip.

5 minuts abans d’acabar la classe, escriuran un diari reflexiu

responent a dues preguntes, què he après? Que no he entès?

Materials i

recursos

La plataforma Edpuzzle amb els vídeos 3-4, “Valoracions Redox”

("Apartat F Material de l'alumne"), guix i la pissarra normal.

13

7.5. Sessió 4: Pràctica Vitamina C

Fases del cicle Aplicació dels coneixements

Descripció

Canviarem de context, i els farem realitzar un disseny

experimental, per veure la quantitat de vitamina C que podem

trobar a diferents tipus de fruites. Hauran de realitzar una

valoració REDOX amb clorur de ferro (III) per tal de trobar la

quantitat de vitamina C que tenen diferents fruites i verdures. A

més hauran d’entendre el concepte d’indicador que a priori ja

haurien de saber de quan van realitzar valoracions àcid-base. En

aquest cas s’utilitzarà el tiocianat d’amoni.

Gestió d’aula

i atenció a la

diversitat

La pràctica la realitzarem en grups de quatre. Entre ells hauran

d’elaborar el disseny experimental de la pràctica i finalment farem

una posada en comú amb tota la classe, i procedirem a realitzar

la pràctica.

Avaluació i

regulació

A l'hora de fer el disseny experimental, disposaran dels

ordinadors i/o dispositius mòbils, per cercar informació del

contingut de vitamina C de diferents fruites i verdures.

Al final de la pràctica s’haurà de realitzar un informe de la pràctica

en grups. Aquest informe, haurà de tenir un format d’article

científic, on s’especifica a l’apartat d’avaluació, com s’avaluarà i

quins apartats són necessaris.

Al acabar, s'haurà d'omplir un full de co-avaluació entre els

membres del grup.

Com de costum, 5 minuts abans d’acabar la classe, escriuran un

diari reflexiu responent a dues preguntes, què he après? Que no

he entès?

Materials i

recursos

Guió de la pràctica: “Vitamina C” ("Apartat B Material de

l'alumne"), full de co-avaluació del grup per fer l'informe ("Apartat

G Material de l'alumne"), ordinadors i/o dispositius mòbils, guix, la

pissarra normal, solució de clorur de ferro (III), solució de tiocianat

d’amoni, alguns cítrics i verdures, un preparat farmacèutic de

vitamina C, espremedora de taronges, morter, ganivet, tubs

d'assaig i comptagotes de plàstic.

14

7.6. Sessió 5: Síntesi

Fases del cicle Aplicació dels coneixements i síntesi

Descripció

Finalment farem una última sessió de síntesi de tot el que hem

après. Es plantejarà que els alumnes realitzin una síntesi per

grups. Es faran tres grups, i cada un elaborarà una presentació

d'un dels tres gran blocs que hem treballat, reaccions REDOX,

igualar reaccions REDOX i problemes de valoracions. Tindran un

ordinador per realitzar la feina durant 40 minuts i al final de la

sessió faran la presentació de 5 minuts a la resta de la classe.

Gestió d’aula

i atenció a la

diversitat

Farem 3 grups, dos grups de 3 persones, i 1 grup de 2 persones.

Cada grup treballarà un dels temes (reaccions REDOX, igualar

reaccions REDOX i problemes de valoracions) i faran una petita

presentació.

Avaluació i

regulació Utilitzarem la rúbrica estàndard de l’institut perquè es co-avaluïn.

Materials i

recursos

Ordinadors amb connexió a Internet, projector, pissarra i la

rúbrica de co-avaluació d'una exposició oral ("Apartat H Material

de l'alumne").

15

8. CRITERIS D’ATENCIÓ A LA DIVERSITAT

El material a consultar estarà en diferents formats (audiovisual, power-point…)

perquè cadascú dels alumnes consulti la informació de la manera que els sigui més

senzilla d’entendre.

16

9. AVALUACIÓ

L’avaluació sumatòria d’aquesta seqüència consistirà en:

a) Visionat dels vídeos (5%). Per motivar-los a que mirin els vídeos se’ls sumarà

0,5 punts a la nota final.

b) Igualar reaccions REDOX (20%). Es valorarà la fluïdesa a l’hora d’explicar i la

capacitat que tenen per fer entendre conceptes científics.

c) Valoracions REDOX (20%). Es valorarà la presentació del dossier, els resultats

dels exercicis realitzats i també el seu procediment.

d) L’elaboració d’un informe de laboratori (40%). El pes de l’informe dins de

l’assignatura s’haurà de consultar amb la professora. En tot cas, l’informe tindrà un

format d’article científic, tindrà un màxim de 6 pàgines i constarà de les següents

parts:

1. Abstract: breu resum de l’article i dels resultats. S’ha d'escriure en anglès. (2

punts)

2. Introducció: breu explicació de què és una reacció redox, de l’experiment que

realitzem i dels objectius. (1 punt)

3. Descripció del disseny experimental: materials que es fan servir, muntatge,

etc. Es valorarà incloure imatges. (1,5 punts)

4. Resultats: breu resum dels resultats obtinguts en funció dels objectius. (1,5

punts)

5. Discussió: descripció de l’experiència, problemes que ens haguem trobat,

resultats que ens agradin o no, propostes de millora. (1,5 punts)

6. Conclusions: Breu síntesi de les idees principals que hem extret de

l’experiment. (1 punt)

7. Bibliografia (0,5 punts)

L’article es valorarà sobre 10 punts mitjançant una rúbrica que farem pública als

alumnes (sabran que és el que es valorarà i com). L’últim punt s’obtindrà valorant

que no hi hagi errades ortogràfiques i la coherència del text.

e) Exercici de síntesi (15%): els alumnes es co-avaluaran. La seva rúbrica valdrà el

50% i la nostra l’altre 50%.

17

Criteris d’avaluació:

- Visionar els vídeos proposats.

- Saber distingir una reacció REDOX, i igualar-la, tant en medi àcid, com en medi

bàsic.

- Resoldre problemes de valoracions REDOX mitjançant factors de conversió.

- Seleccionar i interpretar la informació rellevant davant d’una gran quantitat

d’informació com podem trobar a Internet.

- Saber explicar les idees als companys d’una forma clara i ordenada.

- Familiaritzar-se amb el material de laboratori i les mesures de seguretat bàsiques

mitjançant la realització d’una pràctica.

- Elaborar un informe de laboratori en format article científic, a partir de la realització

d'una pràctica de la vitamina C.

18

10. CONNEXIÓ AMB ALTRES MATÈRIES

Matemàtiques: La resolució dels problemes de la seqüència i el càlcul dels

resultats experimentals requereix certa base matemàtica. Tot i que aquesta

base no és molt avançada, s'ha de tenir en compte la seva aplicació en altres

àmbits aplicats.

Català: En l’escriptura de l’article es treballa la capacitat de síntesi i de

descripció dels alumnes. També es té en compte la coherència del text i

l’ortografia.

Anglès: Es demana un breu resum de l’article (abstract) en aquesta llengua, ja

que és la vehicular en l’àmbit científic.

19

11. MATERIAL PER L’ALUMNE

A) CONTEXT D'APRENENTATGE: ALCOHOLÍMETRE.

L'altre dia a la reunió de professors, el de filosofia

plantejava una idea que ens va semblar del tot

esbojarrada. Però no vàrem poder demostrar-li. A

ell no li agraden les ciències, és un filòsof en tota

regla. Considera que la ciència és com una religió.

Resulta, que un dissabte a la nit, quan tornava de sopar

amb els seus amics, els mossos d'esquadra el van parar

en un control d'alcoholèmia. Ell estava tranquil, ja que

durant el sopar només havia begut aigua. Al bufar,

l'alcoholímetre va donar 0,05 mg/L en aire expirat. Aquesta

dada no és preocupant, ja que fins a 0,25 mg/L en aire

expirat no et multen i és quan perds les teves facultats al volant. Tot i això, aquella

dada, a ell el va deixar preocupat. Es va qüestionar com era possible que hagués

donat aquella petita quantitat, si ell durant el sopar no havia begut alcohol. Això el va

fer reflexionar sobre el que els ciutadans sabem dels controls d'alcoholèmia, i va

posar en dubte que siguin certs.

Ens va plantejar als científics de la sala, a veure si els nostres estudiants eren

capaços de proposar un funcionament de l'alcoholímetre. Ell vol saber si són certes

les seves suposicions, o si com a científics li tiràvem aquesta idea per terra i érem

capaços de demostrar la veracitat d'aquest fet.

20

B) CONTEXT D'APLICACIÓ: PRÀCTICA VITAMINA C

LA VITAMINA C EN FRUITES I VERDURES

Tots hem tingut un refredat, i molta gent recomana

prendre vitamina C. La meva àvia sempre m'ha dit:

"Pren un suc de taronja, que t'anirà molt bé!". Els cítrics

són fruites amb elevat contingut en vitamina C i les

verdures també tenen una gran quantitat d'aquesta

vitamina. Quines fruites i verdures tenen major contingut

en vitamina C? La millor opció és un suc de taronja?

D’altra banda, a qualsevol farmàcia pots trobar preparats vitamínics amb vitamina C.

Contenen aquests preparats més vitamina C que les fruites i les verdures?

Us proposem dur a terme una petita recerca sobre el contingut de vitamina C en

cítrics, verdures i preparats vitamínics del mercat. Formuleu una pregunta concreta a

la qual vulgueu donar resposta a partir de dades experimentals.

Llegiu la informació següent sobre una manera d’identificar i determinar la

concentració de vitamina C en una solució.

Com es pot mesurar el contingut de vitamina C?

La vitamina C (àcid ascòrbic) té caràcter reductor i una de les reaccions més

freqüents utilitzada en la identificació i quantificació d’aquesta vitamina és la

reducció d’ions Fe(III) a ions Fe(II) en presència de vitamina C. La transformació

d’ions Fe(III) a ions Fe(II) es fa visible en presència de tiocianat d’amoni, perquè els

ions Fe(III) en presència de tiocianat formen un ió complex de color roig sang.

Aquesta coloració desapareix si el Fe(III) es redueix a Fe(II) i aquest procés té lloc

per reacció del Fe(III) amb l’àcid ascòrbic de la vitamina C.

Emprant aquesta reacció es pot comparar la concentració de solucions aquoses de

vitamina C, determinant el nombre de gotes de solució de vitamina C que es

necessita per eliminar la coloració d’una determinada quantitat de solució del

complex de ferro (III).

21

Treballeu en grups de quatre i plantegeu un disseny experimental per respondre la

pregunta que heu plantejat. Disposeu d'un ordinador per cercar la informació

necessària.

Suposeu que disposeu dels reactius necessaris per dur a terme el procés

d’identificació (solució de clorur de ferro (III) i solució de tiocianat d’amoni) i que

també disposeu dels següents materials i productes: alguns cítrics i verdures, un

preparat farmacèutic de vitamina C, espremedora de taronges, morter, ganivet, tubs

d'assaig i comptagotes de plàstic.

Poseu en comú amb el professor el vostre disseny experimental abans d’iniciar

l’experimentació.

Planifiqueu un experiment que us permeti recollir les dades experimentals per

respondre a la vostra pregunta

Com podríeu obtenir extractes de fruites i verdures? Quins paràmetres

hauríeu de controlar en la seva obtenció?

Quins paràmetres us caldria mesurar?

Quins paràmetres us caldria mantenir constants?

22

C) POWER POINT

23

24

25

26

27

28

29

30

31

D) FULL DE PROBLEMES I: IGUALAR REACCIONS

0. Sabem que els humans quan ingerim alcohol, estem ingerint concretament Etanol.

Un alcohol s'oxida fàcilment a un àcid carboxílic, en aquest cas concret, en àcid

acètic, en presència d'un oxidant. L'oxidant més utilitzat és el crom (VI), que quan es

redueix a crom (III) canvia de color. Escriu la reacció igualada, en medi àcid, de la

possible reacció que succeeix a l'alcoholímetre.

Dades: El crom (IV), s'empra com a dicromat de potassi. El medi àcid el proporciona

l'àcid sulfúric.

3 CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4 CH3COOH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

1. Escriviu i igualeu les reaccions químiques següents:

a) L’ió ferro (II) reacciona amb l’ió dicromat en medi àcid i forma l’ió crom (III), ferro

(III) i aigua.

b) L’ió crom (III) reacciona amb l’ió nitrit en medi bàsic i forma l’ió cromat, monòxid

de nitrogen i aigua.

c) L’àcid nítric reacciona amb l’estany i forma diòxid d’estany, diòxid de nitrogen i

aigua.

d) L’àcid sulfhídric reacciona amb l’àcid nítric i forma sofre, diòxid de nitrogen i aigua.

e) L’àcid sulfúric reacciona amb el bromur de potassi i forma sulfat de potassi, brom,

diòxid de sofre i aigua.

2. En el revelatge de la pel·lícula fotogràfica en blanc i negre es produeix un procés

redox entre l’emulsió de la pel·lícula constituïda per bromur de plata i el revelador

d’hidroquinona, C6H6O2. Aquest procés forma com a productes plata metàl·lica, àcid

bromhídric i quinona, C6H4O2. Escriviu i igualeu la reacció.

3. Quan afegim una dissolució de permanganat de potassi a una dissolució d’àcid

oxàlic en presència d’àcid sulfúric, es formen unes bombolles de diòxid de carboni,

mentre que el manganès el trobem dissolt en forma de sulfat de manganès (II).

Escriviu i igualeu l’equació.

32

E) FULL DE REPARTIMENT DE PUNTS

Nota

grup

Punts a

repartir Nom alumne

Nota ind.

assignada Firma Observacions

33

F) FULL DE PROBLEMES II: VALORACIONS REDOX

0. L'etanol ingerit amb les begudes alcohòliques passa a la sang des de l'estómac i

l'intestí. La sang s'oxigena en els pulmons, alliberant diòxid de carboni i etanol que

s'emeten en l'espiració. La concentració d'etanol en la sang és unes 2.000 vegades

més alta que en l'aire espirat. La detecció d'alcohol consisteix en la reacció de

l'etanol amb dicromat de potassi en medi àcid, formant-se àcid acètic, incolor, i ions

Cr3+, de color verd. L'aparell mesurador (alcoholímetre) de l'etanol espirat per una

persona consta d'un globus d'1 L de volum on es produeix la reacció anterior. La

mesura de l'alcohol espirat en bufar en el globus es basa a comparar la intensitat

d'aquesta coloració deguda als ions Cr3+ produïts en la reacció anterior enfront d'una

altra dissolució patró, que es registra en un valor numèric referit a grams d'alcohol

per litre de sang (g/L).

Dades de masses molars (g/mol): H = 1; C = 12; O = 16; K = 39; Cr = 52

a) Escriu la reacció ajustada entre els anions dicromat, en medi àcid, i l'etanol.

b) Determina, a partir dels canvis d'estat d'oxidació, quin és l'agent oxidant i quin és

l’agent reductor.

c) Calcula la quantitat (en mol) d'etanol espirat per litre d'aire quan l’alcoholímetre

assenyala una lectura de 0,5 g/L.

d) Calcula quina massa (en mg) de dicromat de potassi reacciona quan la lectura de

l'alcoholímetre és 0,5 g/L de sang.

1. El cinabri és un mineral que conté sulfur de mercuri (II). Una mostra de cinabri es

fa reaccionar amb àcid nítric concentrat de manera que el sulfur de mercuri (II)

present en el mineral reacciona amb l’àcid formant aigua, monòxid de nitrogen i

sulfat de mercuri (II).

Dades: Masses atòmiques: Hg 5 200,6; S 5 32,1

a) Igualeu la reacció pel mètode de l’ió-electró i indiqueu l’espècie que s’oxida i la

que es redueix.

b) Calculeu el volum d’àcid nítric 13,0 M que reaccionarà amb el sulfur de mercuri (II)

present en 10,0 g d’un cinabri que té un 92,5% de sulfur de mercuri (II).

34

2. El ZnSO4 es pot obtenir a partir del ZnS per oxidació amb HNO3, una reacció en la

qual s’obté, a més a més, NO.

a) Escriviu i ajusteu la reacció indicada, pel mètode de l’ió-electró.

b) Calculeu el volum mínim d’HNO3 de concentració 6 M necessari per reaccionar

amb una mostra de 8 g del mineral blenda, que conté un 70% en massa de ZnS.

c) Calculeu la massa de Zn metàl·lic que es podria obtenir del producte.

Dades: masses atòmiques: H = 1, O = 16, N = 14, S = 32, Zn = 65,4

3. En presència d’àcid sulfúric, el peròxid d’hidrogen

(H2O2) reacciona amb el permanganat de potassi i

dóna sulfat de manganès (II), sulfat de potassi,

oxigen i aigua. De fet, aquesta reacció es fa servir

per a determinar la concentració de peròxid

d’hidrogen en una aigua oxigenada comercial.

a) Igualeu pel mètode de l’ió-electró la reacció entre el peròxid d’hidrogen i el

permanganat de potassi.

b) Per a determinar la concentració de peròxid d’hidrogen en una aigua oxigenada

comercial es prenen exactament 25 mL de l’aigua oxigenada, s’acidifiquen amb la

quantitat suficient d’àcid sulfúric, i el conjunt es dilueix fins a 250 mL amb aigua

destil·lada. Expliqueu, indicant l’utillatge i el procediment escaients, com prepararíeu

de manera precisa al laboratori aquesta solució diluïda de l’aigua oxigenada

comercial.

c) Considerant que 10,0 mL de la solució diluïda de l’aigua oxigenada preparada en

l'apartat anterior reaccionen de manera estequiomètrica amb 22,0 mL d’una solució

de permanganat de potassi 0,020 M, determineu la molaritat d’aquesta solució

diluïda.

35

EXERCICIS COMPLEMENTARIS:

4. El zinc és un element essencial per al desenvolupament dels organismes. En els

humans, afavoreix al creixement i ajuda a cicatritzar ferides. En la indústria, és

utilitzat per recobrir metalls i protegir-los de l’oxidació. El procés pel qual el ferro o

l’acer es recobreixen d’un bany de zinc es coneix amb el nom de galvanització. El

zinc pot ser atacat pel nitrat de potassi, en presència d’àcid sulfúric, i dóna sulfat de

zinc i amoni.

a) Ajusta la reacció pel mètode de l’ió-electró.

Zn + KNO3 + H2SO4 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4

b) Tenim 5 g d’una mostra d’un metall que conté zinc. Si hem utilitzat 15 mL de

dissolució de nitrat de potassi 1,2 M, quin era el percentatge de zinc en la mostra?

5. La vitamina C o àcid ascòrbic pot reduir el iode a ions iodur, la qual cosa ens

permet la seva determinació. Si a una dissolució d’àcid ascòrbic hi afegim una

dissolució de concentració coneguda de iode en excés, podem quantificar aquest

excés amb una dissolució de tiosulfat de sodi segons la reacció:

Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + NaI

El tiosulfat de sodi, Na2S2O3, reacciona amb el iode i se n’obté iodur de sodi i

tetrationat de sodi, Na2S4O6. Com a indicador de la reacció es fa servir una

dissolució de midó, que forma amb el iode un compost de color lila. La desaparició

d’aquest color ens indica que tot el iode ha reaccionat.

Una mostra de 25 mL de suc ha reaccionat amb 0,249 grams de I2. Aquesta

dissolució, l'hem valorat amb 13,15 mL d’una dissolució 0,09 M de tiosulfat de sodi.

Quina quantitat de mg de vitamina C/mL hi ha en el suc?

PM vitamina C = 176,12 grams/mol

PM I2 = 253,80 grams/mol

36

G) FULL DE CO-AVALUACIÓ PER FER L'INFORME

Alumne/a

Nota

del

grup

(entre

0-5)

Justificació de la

nota

Signatura

de l'alumne

si està

d'acord

Justificació de

l'alumne de l'acord o

el desacord

37

H) RÚBRICA DE CO-AVALUACIÓ D'UNA EXPOSICIÓ ORAL

Puntua de l'1 al 4.

4. Sí,sempre. 3. Sí, bastant . 2. No, a vegades. 1. No, gens.

AVALUACIÓ

EXPOSICIÓ ORAL

(IND) Ha mirat l’auditori i ha tingut una postura correcta.

(IND) Ha expressat les idees clarament.

(IND) Ha exposat amb ritme i ha fet les pautes adequades.

(IND) Ha demostrat conèixer el tema.

(IND) Ha pronunciat correctament i amb un volum de veu adequat.

(IND) Ha completat verbalment el contingut de la diapositiva.

(PP) Ha incorporat informació adient i de forma ordenada.

(PP) Disseny (text llegible, colors, composició...).

(PP) Ha utilitza frases esquemàtiques i ha equilibrat text amb imatge.

(PP) Ha fet servir un vocabulari precís i sense faltes d’ortografia.

Nota presentació oral

38

12. BIBLIOGRAFIA

Generalitat de Catalunya (2008). Currículum Batxillerat

http://xtec.gencat.cat/ca/curriculum/batxillerat/curriculum

Generalitat de Catalunya (2008). Competències generals del batxillerat .

Decret 142/2008 DOGC núm. 5183.

http://xtec.gencat.cat/ca/curriculum/batxillerat/curriculum

Enllaços vídeos:

Flipped Classroom (https://goo.gl/StNuVI)

https://edpuzzle.com/assignments/56cdd94a5ec0f4617290e4e7/watch

Alcoholímetre (https://goo.gl/GQXNF2)

https://edpuzzle.com/assignments/56c1babdbd7716343d0b59ba/watch

0) Equilibri de transferència d'electrons (el visionarem a classe)

https://edpuzzle.com/assignments/56c1bcfebd7716343d0b5e7d/watch

1) Reaccions REDOX: Oxidació i reducció

https://edpuzzle.com/assignments/56b9d2810a22cb7841d19037/watch

2) Igualació de reaccions REDOX

https://edpuzzle.com/assignments/56b9d2950a22cb7841d1904d/watch

* https://www.youtube.com/watch?v=S1lv1R8zpu4

3) Primera part: Valoració Redox.

https://edpuzzle.com/assignments/56b9d2ab0a22cb7841d1906d/watch

4) Segona part: Valoració Redox.

https://edpuzzle.com/assignments/56b9d2c30a22cb7841d190b4/watch

(Per visualitzar els vídeos, heu d'entrar com a estudiants a la web

www.edpuzzle.com i fer servir com a login: estudiant i com a password: estudiant)

Exercicis Reaccions REDOX:

https://sites.google.com/site/josepsanahujaelmeulloc/7-reaccions-redox

http://solucionsbatx.com/segonbatxillerat/solucionari%20quimica%20segon%20batx

%20%20mc%20graw%20hill%20Unitat%207.html

39

Articles classe invertida:

Sáez Pizarro, B., & Ros Viñegla, M. P. (2014). Una experiencia de flipped classroom.

Bort, J. M., & Pons, L. M. (2013). Flipped Classroom al laboratori. Ciències: revista

del professorat de ciències de primària i secundària, (27), 9-14.

Hernández, R. A., & Ibáñez, J. D. P. (2014). Fent un" tomb" amb" flipped classroom".

Guix: Elements d'acció educativa, (408), 63-64.

Article idees prèvies:

Vázquez Alonso, Á. (1990). Concepciones alternativas en Física y Química de

Bachillerato: una metodología diagnóstica. Enseñanza de las Ciencias, 8(3), 251-

258.

Llibre de text:

Castells i Esqué, P. (2009). uímica 2. Barcelona : McGraw-Hill.

Pràctica Vitamina C

Santadaría, J. Á. H. (2011). Estudi de l’efecte de diversos factors sobre el contingut

de vitamina C del suc de taronja. Ciències: revista del professorat de ciències de

Primària i Secundària, (18), 9-14.

Frigola Darder, C. (2010). Una Proposta de resolució de problemes de química de

batxillerat mitjançant treballs pràctics.

https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/vitaminc.html

http://ateneu.xtec.cat/wikiform/wikiexport/_media/fic/cci/cci01/fase_2/vitamina_c.pdf