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Elementos y compuestos96
1. La tabla periódica de los elementos1.1. Un poco de historia1.2. Estructura y clasificación de la tabla
periódica• Estructura• Clasificación
2. Configuración electrónica2.1. Electrones de valencia2.2. Formación de iones
3. Agrupaciones de átomos3.1. Moléculas3.2. Cristales3.3. El enlace químico
4. Formulación inorgánica y nomenclatura4.1. El número de carga y el número de
oxidación4.2. Sustancias elementales4.3. Iones simples4.4. Hidruros
4.4.1. Hidruros metálicos4.4.2. Hidruros no metálicos
4.5. Óxidos• Formulación• Nomenclatura
4.6. Haluros de oxígeno• Formulación• Nomenclatura
4.7. Peróxidos
• Formulación• Nomenclatura
4.8. Sales binarias• Formulación• Nomenclatura
4.9. Hidróxido• Formulación• Nomenclatura
` Actividades de consolidación ` Esquema de la unidad ` Competencias clave ` La unidad en 10 preguntas ` Actividad práctica ` Aprendizaje basado en problemas
``1. ÍNDICE DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD
Elementos y compuestos3Unidad
``2. CONCRECIÓN CURRICULAR
Justificación de la unidad
Esta unidad sirve como introducción y sustento para el resto de las unidades. Se establecen las líneas metodológicas que se deben seguir para tratar los problemas científicos y que suponen la base del proyecto de investigación para el alumnado. El éxito en la compren-sión y asimilación de conceptos científicos de la materia depende, en gran medida, de esta unidad.
Objetivos Contenido curricular
1. Comprender y utilizar las estrategias y los conceptos básicos de la Física y de la Quími-ca para interpretar los fenómenos naturales, así como para analizar y valorar sus repercu-siones en el desarrollo científico y tecnológico.
3. Comprender y expresar mensajes con contenido científico utilizando el lenguaje oral y escrito con propiedad, interpretar diagramas, gráficas, tablas y expresiones matemáticas elementales, así como comunicar argumentaciones y explicaciones en el ámbito de la ciencia.
7. Comprender la importancia que el conocimiento en ciencias tiene para poder participar en la toma de decisiones tanto en problemas locales como globales.
Bloque 2. La materia.
2.4. El Sistema Periódico de los elementos
2.5. Uniones entre átomos: moléculas y cristales
2.6. Masas atómicas y moleculares
2.7. Elementos y compuestos de especial interés con aplicaciones industriales, tecno-lógicas y biomédicas
2.8. Formulación y nomenclatura de compuestos binarios siguiendo las normas IUPAC
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Unidad3
Elementos y compuestos 97
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Programación de las unidades didácticas
Elementos y compuestos
Unidad 3
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Unidad3
Elementos y compuestos 99
Escenarios y contextos
Puesto que la unidad versa sobre el método científico, el escenario global del mismo es la propia naturaleza en su totalidad. El laboratorio, no obstante, será un lugar importante para poder reproducir los fenómenos naturales de forma controlada. Dentro del método científico también encontramos los análisis de resultados, que engloban los centros de investigación científica y las uni-versidades. Un punto importante es la divulgación del trabajo científico, que tiene cabida en publicaciones, ya sean especializadas o de carácter divulgativo. La propia televisión y diferentes herramientas en Internet permiten encontrar ejemplificaciones del uso del método científico.
Materiales y recursos
Todos los materiales y recursos de esta unidad servirán par el resto de unidades, así que es interesante tenerlos siempre presentes.
Materiales Espaciales Digitales y tecnológicos
Serán imprescindible el uso del ordenador y el proyector. También pue-den usarse maquetas de modelos de bolas.
En esta unidad serán necesarios el uso del laboratorio del centro y la propia realidad cotidiana del alumna-do. También el patio del centro y diferentes espacios divulgativos (museos, ferias, etc.).
• Clase de formulación inorgánica: ` https://www.youtube.com/watch?v=o2GN1FUPJH8&spfreload=10
• Curso de formulación inorgánica: `https://www.youtube.com/watch?v=anqtpKJGqBY&list=PLunRFUHs-CA1xHjOW5QiJxRLJVZHo8CMSN&spfreload=10
• Canción de Tom Leher sobre la tabla periódica: `https://www.youtube.com/watch?v=AcS3NOQnsQM
• Canción sobre la tabla periódica: `https://www.youtube.com/watch?v=MJH5YbhGu24&spfreload=10
• Tabla periódica (IUPAC): `http://www.iupac.org/highlights/periodic-table-of-the-elements.html
Temporalización
Sesiones Contenidos trabajados
1.ª sesión
Análisis de la fotografía de presentación de la unidad.Comentario sobre la cita de Oliver Sacks.Actividades de inicio. Corrección oral.Presentación de contenidos.Análisis inicial del mapa conceptual.Exposición de contenidos: epígrafe 1. La tabla periódica de los elementos: historia, estructura y clasificación.Lectura de los recursos “Tabla periódica de las científicas” y “Lisa Meitner”.
Tareas próxima sesión: • Copiar en una hoja apaisada la estructura de la tabla periódica con los huecos en blanco.• Presentación ABP “Conviviendo con la Tabla periódica de los elementos”
2.ª sesión
Exposición de contenidos:• Tabla periódica: recordar clasificación.• 2. Configuración electrónica.Actividad resuelta 1.
Tareas próxima sesión: • Actividades internas 1-4.• Competencia clave “Bioelementos y biomoléculas”.• En la sesión 7.ª se hará una pequeña prueba con los nombres y símbolos de los grupos 1-2 y 13-18.
3.ª sesión
Exposición de contenidos: epígrafes 2.1. Electrones de valencia y 2.2. Formación de iones.Actividades internas] 1-4. Corrección oral.Resolución de Competencia clave “Bioelementos y biomoléculas”.
Tareas próxima sesión: • Competencia clave digital “Cubisistema periódico”. Se deben preparar los grupos previamente, así como llevar el
material necesario para realizar la actividad en la siguiente sesión.
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4.ª sesión
Primera tanda de exposiciones de ABP.
Tareas próxima sesión: • Lectura del epígrafe 3 (Agrupación de átomos) y extracción de ideas principales.
5.ª sesión
Exposición de contenidos: epígrafe 3 ( Agrupación de átomos: moléculas y cristales).El enlace químico.Lectura del “¿Sabías que…?” y ejemplos.
Tareas próxima sesión: • Actividades internas 5-8.
6.ª sesión
Exposición de contenidos: esquema-resumen de tipos de enlace.Actividades internas 5-8. Corrección oral.Competencia clave “Una molécula para la vida”. Por grupos y corrección en pizarra.
Tareas próxima sesión: • Copiar en el cuaderno las valencias.
7.ª sesión
Exposición de contenidos:• Prueba-repaso de los grupos más importantes de la tabla periódica necesarios para formulación.• Formulación inorgánica: número de carga y número de oxidación.
Tareas próxima sesión: • Lectura y resumen de sustancias elementales e iones simples.
8.ª sesión
Revisión y resúmenes. Sustancias elementales e iones simples. Explicación.Exposición de contenidos: hidruros y óxidos.Ejemplos.
Tareas próxima sesión: • Actividades internas 9-18."
9.ª sesión
Exposición de contenidos: haluros de oxígeno y peróxidos.Ejemplos.Actividades internas 9-18. Corrección en pizarra.
Tareas próxima sesión: • Actividades internas 19-25. Leer: Sales binarias. Hidróxidos.
10.ª sesión
Actividades internas 19-25. Corrección oral.Actividades internas 26-30. Realización por grupos.
Tareas próxima sesión: • Actividades de consolidación 1-21.
11.ª sesión
Actividades de consolidación 1-21. Corrección en pizarra.Segunda tanda de exposiciones de ABP.
Tareas próxima sesión: • Evaluación.
12.ª sesión Evaluación: de contenidos.
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Unidad3
Elementos y compuestos 101
``3. METODOLOGÍA: ORIENTACIONES, ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Y CLAVES DIDÁCTICAS
Presentación En la fotografía inicial obser-vamos la mano de una persona realizando un experimento con sustancias químicas. Al fondo aparece la tabla periódica. La comprensión profunda de las re-acciones químicas es fundamen-tal para poder desarrollar la tabla periódica, y viceversa.
El texto al pie de la imagen ex-presa que la tabla periódica y las leyes químicas son la piedra an-gular de la química.
La cita de Oliver Sacks indica con claridad que todo el univer-so (en el presente, en el pasado y en el futuro) está formado por los mismos átomos.
Epígrafe 1. La tabla periódica de los elementos En este epígrafe resulta apropiado ejercer la memoria, pues si el alumno conoce todos los símbolos de los elementos de la tabla podrá estudiar y entender mejor las características de la misma. Por tanto, deberemos usar una metodología basada en la motivación de reglas nemotécnicas y actividades encaminadas a la memorización.
Para muchos, la tabla periódica es el logro más importante en la historia de la química. Sin entrar demasiado en valora-ciones de este tipo, sí debe quedar claro en clase que la tabla será una guía para futuros estudios en la vida del estudiante. Puesto que la exposición de este apartado puede ser algo árida, se motivará desde un principio usando como recurso la “Actividad basada en problemas” “Conviviendo con la tabla periódica de los elementos”.
Dependerá del docente que el alumnado se apren-da toda la tabla periódica o solo algunas partes. Lo importante será que se co-nozca en profundidad la es-tructura y clasificación. Si el docente desea que se apren-da la tabla, un recurso inte-resante consiste en utilizar una tabla muda para que se complete tantas veces como se desee. En cualquier caso, lo esencial es que comien-cen estudiando los grupos 1, 2 y desde el 13 al 18.
La tabla periódica de las científicas es un buen recur-so para visualizar el papel de la mujer en la ciencia.
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Programación de las unidades didácticas
Elementos y compuestos
Unidad 3
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Epígrafe 2. Configuración electrónica El enfoque metodológico debe ser meramente práctico, con realización de ejemplos por parte del docente y repetición in situ por parte de los alumnos. Para estudiar este epígrafe, deben sondearse previamente los conceptos aprendidos sobre el modelo atómico de orbitales, puesto que se basa en este punto.
Una vez realizado el sondeo, debe mostrarse el trabajo de la configuración electrónica como una herramienta para comprender dos aspectos: la ordenación de los elementos en la tabla periódica y la agrupación entre átomos. La forma más adecuada de apren-der a usar el diagrama de Moeller es copiar el propio diagrama en el cuaderno, mientras el docente hace lo propio en la pizarra.
La manera en la que se van colocando los electrones en el átomo es muy similar al ejemplo del hotel que aparece en el di-bujo del epígrafe 2. En él, un botones va colocando los electrones según determinadas reglas que se indican en el epígrafe. La actividad resuelta 1 pone de manifiesto el uso del diagrama mencionado.
Se debe insistir cuanto sea necesario en el trabajo de los electrones de valencia y la formación de iones, pues será materia básica para el estudio de la agrupación de átomos.
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Unidad3
Elementos y compuestos 103
Epígrafe 3. Agrupaciones de átomos Puesto que la carga de contenidos aquí es elevada, el método expositivo será el más adecuado para tratar el presente epígrafe.
No corresponde a este curso profundizar demasiado en este apartado, pero al menos el alumnado debe integrar parte de estos contenidos en sus esquemas mentales. Lo más importante es que sepa diferenciar entre moléculas y cristales.
Para entender adecuadamente el concepto de molécula, lo más indicado es dibujar un elemento molecular y un compuesto molecular mediante un dia-grama de bolas. La formación de moléculas no es sencilla. Sí es más intuitiva la de cristales, por eso se ofrece como ejemplo la formación de NaCl, aunque este ejemplo se integra en el apartado dedicado al enlace químico. El apartado del enlace químico es denso y muy novedoso para el alumnado, por lo que va acompañado de un cuadro-resumen que debería realizarse en la pizarra poco a poco, a modo de repaso y conclusión. Para consolidar este cuadro-resumen se acompaña la actividad de competencias clave “Detective de sustancias”.
El “¿Sabías que...?” del geraniol y la vainilla no es más que una curiosidad que suele llamar la atención de los alumnos, una oportunidad para recordar que todo está formado por átomos y que estos se agrupan para formar com-puestos.
El “¿Sabías que...?” sobre el “Grafito y diamante” versa sobre las formas alo-trópicas del carbono. Es un enfoque nuevo para el alumnado: un mismo ele-mento puede formar distintas sustancias dependiendo de cómo se ordenen los átomos.
Epígrafe 4. Formulación inorgánica y nomenclatura El enfoque metodológico que se puede dar a la exposición de la formulación inorgánica es diverso. No es buena idea, en este caso, utilizar el autoaprendizaje; es más oportuno guiar al alumnado en cada momento. Una secuencia-ejemplo de aprendizaje puede ser: exposición oral de la teoría del docente, realización de ejemplos en la pizarra por el docente, confección de actividades en clase por el alumnado y corrección en pizarra para detectar dudas y errores.
El trabajo en grupos con actividades que mezclen todas las especies también puede ser productivo, pero una vez que se hayan tratado todos los tipos de sustancias y a modo de consolidación.
El “¿Sabías que..?” acerca del hidruro de litio y del amoníaco, junto a las fotografías del epígrafe, servirán al alumnado para relacionar la formulación con la vida real.
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Actividades de consolidación En este apartado se recogen actividades enfocadas a consolidar lo aprendido durante la unidad. La mayoría son ejercicios cuya mecánica de resolución ya conoce el alumnado, aunque también se ofrecen diferentes actividades para ampliar los aprendizajes. La mejor opción es realizarlas una vez se haya finalizado la unidad.
Esquema de la unidad El esquema de la unidad recoge los principales aspectos del tema abor-dado. Permitirá recordar y comprender los grandes conceptos de cada unidad y sus relaciones significativas. Puede consultarse al principio de la unidad y copiarse en el cuaderno tras la finalización de la misma.
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Competencias clave
En este apartado se pretende trabajar las competencias del alumnado. Para ello, se presentan dos actividades («Bioelementos y biomoléculas» y «Una molécula para la vida») con diez cuestiones que tratan competencias clave muy concretas. Pueden realizarse en cualquier momento del estudio de la unidad, aunque en la temporalización se aconsejan las mejores opciones en este sentido.
En la actividad “Bioelementos y biomoléculas” se realiza una exposición de la importancia que tiene el conocimiento de los elementos químicos para entender de qué están compuestos los seres vivos.
En la actividad “Una molécula para la vida” se pone el acento en la importancia que tiene la molécula de agua para los seres vivos.
La unidad en diez preguntas En este apartado se resumen los aspectos más importantes de la unidad (sin los cuales el alumnado no podría alcanzar un aprendizaje significativo para temas y cursos posteriores) en diez cuestiones. Dichas preguntas se acompañan de sus respectivas respuestas.
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``4. EVALUACIÓN
La evaluación del alumnado debe ser continua (en el sentido de constante), formativa, integradora y criterial. Los instru-mentos que debemos utilizar servirán para valorar el grado de desarrollo o adquisición de las competencias clave y de consecución de los objetivos de etapa y materia. Los referentes fundamentales son los criterios de evaluación establecidos en el currículo, que son además desglosados en los estándares de aprendizaje evaluables. En cada unidad didáctica se especifican cuáles van a ser valorados, sin perjuicio de que algunos de ellos pueden aparecer en varias unidades didácticas debido a su propia formulación genérica o polivalente.
Entre los materiales que utilizaremos para llevar a cabo la evaluación del alumnado destacamos:
• Actividades de iniciación mediante el test de ideas previas.
• Actividades de desarrollo de la unidad (1-30) y finales de consolidación (1-21).
• Actividades para la mejora de las competencias clave: “Bioelementos y biomoléculas ” y “Una molécula para la vida”.
• Actividades de “La unidad en 10 preguntas”.
• Actividades de la prueba de evaluación final.
De forma genérica, se utilizarán los siguientes instrumentos de evaluación:
• CUA: cuaderno de clase. Revisión del cuaderno de trabajo de clase.
• EOBS-RÚB: escala de observación-rúbrica. Presentación y cumplimentación de las tareas diarias, participación en clase y cuidado y limpieza del material (también del material de laboratorio), actitud correcta y de interés hacia la materia.
• PORT: portfolio. Materiales elaborados por el alumnado a lo largo de la unidad.
• PRE: prueba escrita. Pruebas de evaluación (de contenidos y de competencias).
• PRO: prueba oral. Pruebas de evaluación (de contenidos y de competencias).
• TCOL: trabajo colaborativo. Prácticas de laboratorio, aprendizaje basado en preguntas, proyecto de investigación y re-presentación de hechos.
• TIND: trabajo individual (trabajos a elaborar a lo largo del curso).
Los anteriores instrumentos deben ser entendidos como los medios que nos proporcionarán las calificaciones para valorar los criterios de evaluación, que deben ser los que nos ofrezcan los resultados parciales sobre el progreso del alumno.
Por lo tanto, es necesario realizar una ponderación porcentual sobre el valor que cada criterio aportará a la nota final.
Esa ponderación debe partir de la propia experiencia en la práctica docente ya que algunos criterios son muy específicos y otros son muy genéricos y abarcan contenidos de varias unidades, es lógico por tanto dar a estos criterios un mayor valor que a los primeros.
Los criterios se convierten así en el verdadero referente de la evaluación del alumnado, no se evalúa el cuaderno o el examen, ni siquiera la unidad didáctica. Las calificaciones deben ser para cada criterio en concreto y ese criterio tiene un valor sobre el total de los trabajados en cada evaluación trimestral y sobre la nota final.
