Plan ciencias III bloque 2
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Este documento presenta los propósitos y aprendizajes esperados para el bloque 2 del tema de Ciencias III sobre la diversidad de propiedades de los materiales y su clasificación química. Los alumnos aprenderán a clasificar sustancias, identificar elementos, compuestos y mezclas, y analizar la estructura atómica y la tabla periódica. El documento incluye diversas actividades prácticas y ejercicios para que los alumnos adquieran estos conceptos.
Plan ciencias III bloque 2
- 1. Escuela Secundaria Técnica Nº 10 “Coatlicue” Clave: 22DST0010A Peñamiller, Qro. Grado: 3º Grupo: A-B-C Asignatura: Ciencias III – Química Bloque 2: La diversidad de propiedades de los materiales y su clasificación química Prof. Emmanuel Méndez López PROPÓSITOS Que los alumnos: 1.- Clasifiquen las sustancias con base en sus propiedades físicas y químicas para caracterizarlas en mezclas, compuestos y elementos químicos e identifiquen ejemplos comunes en su entorno inmediato. 2.- Identifiquen características importantes de la cultura química: su método y su lenguaje. 3.- Interpreten algunos datos contenidos en la tabla periódica, los relacionen con las propiedades de los elementos y reconozcan cómo éstas son aprovechadas para el diseño de diversos materiales. 4.-Expliquen el enlace químico como una transferencia o compartición de electrones y a partir de él expliquen las propiedades de los materiales. 5.-Apliquen e integren habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos, enfatizando la promoción de la cultura de la prevención de accidentes y adicciones. Aprendizajes Esperados Que los alumnos: 1.- Distingan las mezclas de los compuestos en términos de su composición y pureza. 2.- Identifiquen en una disolución sus componentes (soluto y disolvente) y el cambio de sus propiedades en función de su concentración. 3.- Establezcan una diferencia entre compuesto y elemento químico. 4.-Representen elementos, moléculas, átomos, iones en una expresión química aplicando la simbología química. 5.-Identifiquen y midan las propiedades de los materiales y selecciona el más adecuado para la conducción de la corriente eléctrica. 6.-Analiza la información contenida en algunas presentaciones de la tabla periódica. 7.-Valoren la importancia de algunos elementos en la industria química nacional e internacional, y las repercusiones de su presencia o ausencia en el cuerpo humano y el ambiente. 8.-Expliquen los enlaces químicos a partir del modelo de transferencia de electrones.
- 2. BLOQUE 2 LA DIVERSIDAD DE PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Y SU CLASIFICACIÒN QUÌMICA TEMA 1 .- MEZCLAS, COMPUESTOS Y ELEMENTOS 1.1 La clasificación de las sustancias •De manera individual contesta la siguiente las preguntas: 1.- Menciona tres sustancias que conozcas y utilices en tu vida diaria 2.- ¿Qué uso le das a cada una de esas sustancias? 3.-¿Qué importancia tiene para ti clasificar las sustancias? Clasifica las siguientes sustancias según consideres correcto y explica el porque de tu clasificación Ácido acético - Hidróxido de cobre - Hidróxido de sodio - Ácido fórmico Ácido glucónico - Hidróxido de aluminio - Ácido láctico - Ácido oxálico - Hidróxido de calcio Se comentan las respuesta de los alumnos y se comenta que el clasificar sustancias es una de las actividades mas importantes dentro de la química, ya que esto nos permite conocer las propiedades de todo lo que nos rodea. 1.1.2Experiencias alrededor de diferentes clasificaciones de sustancias Se comenta que así como los farmacéuticos clasifican los medicamentos por el tipo de malestar que alivian y los bibliotecarios clasifican los libros de acuerdo al tema que tratan, los químicos también clasifican a las sustancias basados en ciertos criterios. Actividad: Clasifica las siguientes sustancias en elementos, compuestos o mezclas según sea el caso. Oro(Au) lata(Pt) Agua (H2O) café y leche Na HCl Cereal y leche Cl Li Mg NaHCO3 Sal y agua Metano (CH4) Clavos y tornillos 1.1.3 Mezclas: disoluciones acuosas y sustancias puras: compuestos y elementos. Se les pide a los alumnos que realicen la siguiente lectura y que completen el siguiente esquema utilizando las siguientes palabras claves (elementos – sustancias – átomos – protones, neutrones y electrones - compuestos ).
- 3. Puede ser Puede ser Están formadas por Si los núcleos son del Si los núcleos son de Que tienen mismo tipo forman distinto tipo forman Actividad: Realiza una lista de 15 elementos con nombre- símbolo y dibujo Realiza una lista de 15 compuestos químicos con nombre – formula y dibujo ELEMENTO COMPUESTO Oro Au Cloruro de sodio NaCl Realizar un mapa de nubes con los postulados del modelo cinético molecular Actividad: Considerando el modelo cinético molecular determina si la representación esquemática que se presenta corresponde a un átomo o un compuesto, explica el porque de tu elección. a)______________ b) _______________ Actividad: se les pide a los alumnos que realicen la lectura del siguiente texto y contesten lo que se les pide. ¿Cuándo se dice que la disolución es acuosa? 1.1.4 Composición porcentual Se comenta que las propiedades de las mezclas dependen tanto de la naturaleza de sus componentes como de la proporción en que éstos se encuentren.
- 4. Se presentan las expresiones matemáticas para calcular el porcentaje en masa y volumen de una disolución. PORCENTAJE EN MASA= MASA DEL SOLUTO X 100 PORCENTAJE EN VOLUMEN = VOLUMEN DEL SOLUTO X 100 MASA DE LA DISOLUCIÒN VOLUMEN DE LA DISOLUCIÒN Se explica un ejemplo: Calcula el porcentaje en masa de una disolución que contiene 15g de cloruro de sodio en 85g de agua % en masa = 15 g de NaCl x 100 = .15 X 100 =15 % 100 g de la disolución Se presentan los siguientes ejercicios: 1.- ¿Cuál es el porcentaje en masa de una disolución que contiene 10 g de azúcar en 40 g de agua? 2.- Calcula el porcentaje en volumen de una disolución que contiene 12 ml de alcohol en 88 ml de agua. 3.- En 350 ml de cerveza hay una concentración de alcohol del 3% en volumen ¿Qué porcentaje de alcohol habrá en 1 l de cerveza? 4.- En 250 ml de tinte para cabello hay una concentración de 3.5% de peróxido de hidrogeno (agua oxigenada H2O2) ¿Cuánto porcentaje de peróxido de hidrogeno hay en 1L de tinte para el cabello? Se comentan los resultados en grupo. Se plantea la actividad: Química asombrosa “¿oro puro?” pág.. 90, Química 3 Castillo. TEMA 1.2 : ¿CÓMO ES LA ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES? Se les comenta que hasta el momentos se ha analizado a la materia de manera general, es decir únicamente propiedades que podemos captar a simple vista sin mencionar lo “minúsculo”, lo que no se aprecia a simple vista. Actividad: Realizar un escrito en que describas como te imaginas que esta estructurada la materia. Compartir algunos escritos. Con esto se espera que los alumnos mencionen la palabra “átomo” para poder explicar lo que es y su estructura. 1.2.1 El modelo atómico Actividad: Investiga ¿Qué es el átomo? Se comentan las respuestas y se presenta un dibujo con la estructura del átomo.
- 5. Estructura atómica Núcleo ( protones + y neutrones +-) Electrones (-) Niveles de energía Actividad: Analiza las teorías atómicas de Rutherford, Bohr , Dalton y Thomson y asigna el nombre al modelo según corresponda. 1.2.2 Organización de los electrones en el átomo. Electrones internos y externos Se les pide a los alumnos que en la tabla periódica ubiquen el número atómico de los elementos y se les comenta que ese número corresponde a la cantidad de electros que tiene el átomo. Ejemplo: Número atómico Número atómico 20 3 Ca Símbolo Li Símbolo Calcio Nombre Litio Nombre 40.078 6.941 Masa atómica Masa atómica A partir de la siguiente tabla se les indica la cantidad de electrones que acepta el átomo en cala nivel de energía. Ejemplo: Se plantean las siguientes preguntas ¿Cuál consideras que son los electrones internos y externos? ¿Por qué? ¿Cuáles son los electrones que se atraen con mas fuerza hacia el núcleo atómico? ¿Por qué? Se comenta que a los electrones de la última orbita (nivel de energía) se le llaman electrones de valencia
- 6. Actividad: A través del modelo de Bohr representa los electrones de los siguientes átomos. oxígeno – magnesio – neón - silicio – azufre – argón - sodio – cloro – aluminio – fosforo – azufre 1.2.3 Modelo de Lewis y electrones de valencia Actividad individual: Investigar quien fue Gilbert Newton Lewis y sus aportaciones al campo de la química. Se les explica a los alumnos la teoría del octeto que Lewis propuso, se presentan algunos ejemplos y se les pide que contesten la siguiente actividad. Actividad: Representa a través del modelo de Lewis los electrones de valencia de los siguientes átomos. oxígeno – magnesio – neón - silicio – azufre – argón - sodio – cloro – aluminio – fosforo – azufre 1.2.4 Representación química de elementos, moléculas, átomos, iones e isótopos. Se comenta el sistema que utilizo Berzalius para establecer el símbolo de cada elemento y se mencionan algunos de ellos. Ejemplo: Cloro – Cl Cobalto – Co Carbono – Ca También se mencionan que algunos símbolos se relacionan con las primeras letras del elemento escrito en griego o en latín. Ejemplo: plata – Ag (argentum) hierro – Fe (ferrum) oro – Au (aurum) Se les pide a los alumnos que investiguen las formulas y modelos con los que se representan algunas moléculas . Se da una explicación de cómo es que actúan los subíndices y coeficientes dentro de las formulas de los compuestos, se dan algunos ejemplos. Subíndices: Se encuentra en la parte inferior de algún símbolo e indican el número de átomos de ese elemento en la molécula (H2O - agua – 2 átomos de hidrogeno y 1 de oxigeno) Coeficiente: Se encuentra situado antes de la formula e indica el número de moles y el numero de átomos que conforman la molécula. (3CO – 3 moléculas de monóxido de carbono) Utilizar libro La magia de la ciencia – Química 3 - McGraw-Hill
- 7. También se mencionan algunas de las clasificaciones de las moléculas según su numero de átomos, se mencionan algunos ejemplos y se presenta actividad. Ejemplos: MOLECULAS DIOATOMICAS (COSNTITUIDAD POR DOS ATOMOS) O2 - NO MOLECULAS TRIATOMICAS (COSNTITUIDAD POR TRES ATOMOS) H2O - CO2 MOLECULAS TETRAATOMICAS (COSNTITUIDAD POR CUATRO ATOMOS) NH3 MOLECULAS PENTAATOMICAS (COSNTITUIDAD POR CINCO ATOMOS) HNO3 Se les pide a los alumnos que investiguen ¿Qué es un isótopo? Se comentan las respuestas y se dan algunas explicaciones. Se les pide a los alumnos que investiguen ¿Qué es un ion? Se comentan las respuestas y a través del modelo de Bohr se les explica a los alumnos cuando a un átomo se le ion positivo (catión) y cuando se le llama ion negativo(aniòn). TEMA 1.3 CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA DEL CONOCIMIENTO DE LOS MATERIALES 1.3.1 La segunda revolución de la química: el orden de la diversidad de las sustancias. Se comentan nuevamente algunas ideas que llevaron a la primera revolución de la química y las ventajas que trajo ese movimiento a la química actual. Se les da a los alumnos una lectura tomada del libro Ciencias 3 Química- Castillo y se les pide que a través de un mapa mental, conceptual o cuadro sinóptico representen las aportaciones que hicieron algunos científicos para llegar al orden de las sustancias que se conocen en la actualidad y se plantea la siguiente pregunta ¿Qué dio origen a la segunda revolución de la química? ¿Qué ventajas trajo la segunda revolución de la química? ¿Qué relación existió entre el trabajo de Cannizzaro y el trabajo de Mendeleiev? Se analizan los textos y se comentan las respuestas. TEMA 1.4 ¿QUÉ MATERIALES UTILIZAR PARA CONDUCIR LA CORRIENTE ELÉCTRICA? Se realiza la practica experimental “materiales conductores” del libro Ciencias 3 Química- Castillo pag. 105 con la finalidad de comprobar que materiales son conductores de electricidad. Se plantea la siguiente pregunta: si toda la materia esta formada por átomos y los átomos de electrones ¿porque no todos los materiales conducen la electricidad? ¿Qué propiedades físicas tienen en común los metales? ¿Qué impacto a tenido en nuestra sociedad el uso de materiales conductores de electricidad? Se les pide a los alumnos elaborar un tríptico solo los metales.
- 8. TEMA 2 LA TABLA PERIODICA 2.1 Estructura y organización de la información física y química en la tabla periódica Se presenta en diapositivas se muestra una atabla periódica y se les comenta a los alumnos la forma en que se organiza la gran cantidad de información que se conoce sobre las propiedades físicas y químicas de los elementos. ( punto de fusión y ebullición, densidad, estado de agregación, periodos y familias). 2.1.1 Identificación de algunas propiedades que contiene la tabla periódica: número atómico, masa atómica y valencia. Se les comenta a los alumnos que gracias a los descubrimientos de Mosley los elementos dentro de la tabla periódica se ordenan de acuerdo a su número atómico y no a su masa atómica como lo proponía Mendeleiev y así de esta manera se obtiene el sistema periódico que hoy conocemos. Se les pide a los alumnos que analicen su tabla periódica y que dibujen en su cuaderno el cuadro de un Elemento con toda la información que presenta. Número atómico 20 Valencia Ca 2 Símbolo Se da una explicación de lo que es la masa y número atómico Calcio Nombre 6.941 Masa atómica 2.1.2 Valencia Se les comenta a los alumnos que el número de valencia se relaciona con el número de electrones que se encuentran en la ultima orbita de cada átomo y que su esta se define como la capacidad que tiene un elemento para combinarse con otros elementos. Se mencionan y explican los tipos de valencia que hay: electrovalencia y covalencia. Se presenta la actividad “ponte en acción” del libro Ciencias 3 Química- Castillo pag.111
- 9. 2.1.3 El tamaño del átomo Se presenta una tabla de internet para que los alumnos analicen como cambia el tamaño del átomo conforme aumente su número atómico. Se les pide a los alumnos que describan lo que observan respecto al número atómico en relación con el radio del átomo. º Se comenta que la unidad de longitud que se utiliza para medir el radio del átomo es el Angstrom (A) y que 1 A = 1 X 10 -10 M =0.1 nm. º 2.1.4 Electronegatividad Se les pide a los alumnos que investiguen ¿Qué es la electronegatividad? Una vez analizado el concepto se les presentan una tabla periódica interactiva y se plantean las siguientes preguntas ¿Qué elemento es el mas electronegativo? ¿por qué? ¿Qué elemento es el menos electronegativo? ¿Por qué? ¿quien propuso la escala de electronegatividad? Se les pide que realicen una investigación sobre Linus Carl Paulig . 2.1.5 Regularidades que presenta la tabla periódica. Metales y no metales Se presenta una tabla de internet para que los alumnos manipule e identifiquen los elementos que pertenecen al grupo de los metales y no metales. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/tabla_ period/tabla.htm Se les pide a los alumnos que investiguen que características tienen los metales y los no metales y presentan la información en un mapa mental. (Se les pide a los alumnos mencionar características físicas y químicas de los metales y no metales). 2.1.6 Características del C, Li, F, Si, S, Fe y Hg Se les plantean las siguientes preguntas a los alumnos: ¿Qué elementos representan estos símbolos? ¿Qué propiedades químicas presentan? ¿Qué elementos forman parte de nuestro organismo y que importancia tienen en el? ¿Qué repercusiones hay en el medio ambiente a causa de estos elementos? Se generaliza la información y se reúne al grupo en siete equipos para que cada uno investigue un elemento y exponga sus características y usos dentro de la industria química.
- 10. 2.2 ¿Cómo se unen los átomos? Se les presenta a los alumnos las siguientes moléculas y se les pide que hagan una descripción de lo que observan. Una vez que las descripciones se hayan compartico se les pide a los alumnos que contesten la siguiente pregunta ¿Cómo se unen los átomos? Se les pide que han uso de diversas fuentes de consulta. 2.2.1 El enlace químico Se toma como antecedente la investigación anterior y se les comenta a los alumnos que los enlaces químicos pueden ser iónicos, covalentes y metálicos. Se les explica que es un enlace iónico, covalente y metálico, así como las características que presentan, se dan algunos ejemplos y se plantea la actividad: 2.2.2 El agua como un compuesto ejemplar Se les pide a los alumnos que busquen información sobre las características del agua: 1.- Propiedades físicas: color, olor, sabor, punto de ebullición, densidad, estados físicos, conducción del calor , la electricidad y el agua como disolvente. 2.- Propiedades químicas del agua: fórmula. Se les pide que la información la presenten en un papel won en forma de cuadros sinópticos, mapas mentales, mapas conceptuales , entre otros según le convenga.