Quimica

Química I

Química I

Dirección y realización del proyecto L.C.C. Gabriel Barragán Casares Director General del Colegio de Bachilleres del Estado de Yucatán Planeación y coordinación Lic. Alejandro Salazar Ortega Director Académico Metodología y estrategia didáctica Lic. Lorenzo Escalante Pérez Jefe del Departamento de Servicios Académicos Coordinadora de la asignatura de 1a y 2a edición Q.F.B. Ruby Azucena Basto Rodríguez Revisión de la 3a edición Q.F.B. Maricarmen Aguilar Méndez Jefa de materia Colaboradores Q.F.B. Nidia Rosa Maldonado Q.F.B. Ana Victoria Zapata Encalada C.D. Diego Silvestre L.E.M. Juan Jesús Nadal Ing. José Garrido

3ª Edición Julio 2011

Impreso en México

DERECHOS RESERVADOS Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parcial del texto de la presente obra, bajo cualquier forma electrónica o mecánica, incluyendo fotocopiado, almacenamiento en cualquier sistema de recuperación de información o grabado sin el consentimiento previo y por escrito del editor.

Química I La Reforma Integral de la Educación Media Superior La Educación Media Superior (EMS) en México enfrenta desafíos que podrán ser DWHQGLGRVVyORVLHVWHQLYHOHGXFDWLYRVHGHVDUUROODFRQXQDLGHQWLGDGGHÀQLGDTXH permita a sus distintos actores avanzar ordenadamente hacia los objetivos propuestos. Es importante saber que la EMS en el país está compuesta por una serie de subsistemas que operan de manera independiente, sin correspondencia a un SDQRUDPDJHQHUDODUWLFXODGR\VLQTXHH[LVWDVXÀFLHQWHFRPXQLFDFLyQHQWUHHOORV El reto es encontrar los objetivos comunes de esos subsistemas para potenciar sus alcances y de esta manera lograr entre todos reglas claras de operación. Es importante para el desarrollo de la EMS, que ustedes docentes y estudiantes conozcan los ejes que la regulan, como opera y los retos que enfrenta en la actualidad para asumir a partir de dicho conocimiento una actitud diferente que nos permita coadyuvar en este esfuerzo. Los diferentes subsistemas de la EMS han realizado cambios en sus esWUXFWXUDVORVFXDOHVSUHWHQGLHURQGDUODSHUWLQHQFLDHÀFDFLD\FDOLGDGQHFHVDULDV para que la población a la que atiende (jóvenes entre los 15 y 21 años aproximadamente) adquiriera conocimientos y habilidades que les permitan desarrollarse de manera satisfactoria, ya sea en sus estudios superiores o en el trabajo y, de manera más general, en la vida. En esta misma línea, no se debe perder de vista el contexto social de la EMS: de ella egresan individuos en edad de ejercer sus derechos y obligaciones como ciudadanos, y como tales deben reunir, en adición a ORVFRQRFLPLHQWRV\KDELOLGDGHVTXHGHÀQLUiQVXGHVDUUROORSHUVRQDOXQDVHULHGH actitudes y valores que tengan un impacto positivo en su comunidad y en el país en su conjunto. Es en este contexto que las autoridades educativas del país, han propuesto la Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS), cuyos objetivos consisten en dar identidad, calidad, equidad y pertinencia a la EMS, a través de mecanismos que permitan articular los diferentes actores de la misma en un Sistema Nacional de Bachillerato dentro del cual se pueda garantizar además de lo anterior, tránsito de estudiantes, intercambio de experiencias de aprendizaje y la FHUWLÀFDFLyQGHORVPLVPRV Lo anterior será posible a partir del denominado Marco Curricular Común (MCC) de la RIEMS, el cual se desarrolla considerando el modelo de competencias, y que incluye: Competencias Genéricas, Competencias Disciplinares (básicas y extendidas) y Competencias Profesionales (básicas y extendidas). Esta estructura permite observar de manera clara, los componentes comunes entre los diversos subsistemas, así como aquellos que son propios de cada uno y que por consiguiente, los hace distintos. Lo anterior muestra como la RIEMS respeta la diversidad del nivel educativo del país, pero hace posible el Sistema Nacional del Bachillerato, conformado por las distintas instituciones y subsistemas que operan en nuestro país. Bachillerato Universitario

Bachillerato General

Bachilleratos Tecnológicos

Competencias Genéricas Competencias Disciplinares Básicas Competencias Disciplinares extendidas Competencias Profesionales Básicas Competencias Profesionales Extendidas

III

Química I Una competencia es la integración de habilidades, conocimientos y actiWXGHVHQXQFRQWH[WRHVSHFtÀFR(VWDHVWUXFWXUDUHRUGHQD\HQULTXHFHORVSODQHV y programas de estudio existentes y se adapta a sus objetivos; no busca reempla]DUORVVLQRFRPSOHPHQWDUORV\HVSHFLÀFDUORV'HÀQHHVWiQGDUHVFRPSDUWLGRVTXH KDFHQPiVÁH[LEOH\SHUWLQHQWHHOFXUUtFXORGHOD(06 Nuestro subsistema pertenece al conjunto de los que ofrecen bachilleUDWRJHQHUDOHOFXDOHQODGHÀQLFLyQGHO0&&GHODUHIRUPDLQWHJUDOGHEHUiGHsarrollar en los estudiantes capacidades que les permitan adquirir competencias genéricas, competencias disciplinares básicas y extendidas, además de competencias profesionales básicas. Las competencias genéricas son las que todos los bachilleres deben estar HQFDSDFLGDGGHGHVHPSHxDUODVTXHOHVSHUPLWHQFRPSUHQGHUHOPXQGRHLQÁXLU en él; les capacitan para continuar aprendiendo de forma autónoma a lo largo de sus vidas, y para desarrollar relaciones armónicas con quienes les rodean, así FRPR SDUWLFLSDU HÀFD]PHQWH HQ ORV iPELWRV VRFLDO SURIHVLRQDO \ SROtWLFR 'DGD VX LPSRUWDQFLD GLFKDV FRPSHWHQFLDV VH LGHQWLÀFDQ WDPELpQ FRPR FRPSHWHQFLDV FODYH\FRQVWLWX\HQHOSHUÀOGHOHJUHVDGRGHO6LVWHPD1DFLRQDOGH%DFKLOOHUDWR$ continuación se listan las once competencias genéricas, agrupadas en sus categorías correspondientes: Se autodetermina y cuida de sí 1.

Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue.

2.

Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en distintos géneros.

3.

Elige y practica estilos de vida saludables.

Se expresa y comunica 4.

Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.

3LHQVDFUtWLFD\UHÁH[LYDPHQWH 5.

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

6.

Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia geQHUDOFRQVLGHUDQGRRWURVSXQWRVGHYLVWDGHPDQHUDFUtWLFD\UHÁH[LYD

Aprende de forma autónoma 7.

$SUHQGHSRULQLFLDWLYDHLQWHUpVSURSLRDORODUJRGHODYLGD

Trabaja en forma colaborativa 8.

Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.

Participa con responsabilidad en la sociedad 9.

Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el mundo.

10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales. 11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.

IV

Química I Las competencias disciplinares son las nociones que expresan conocimientos, habilidades y actitudes que consideran los mínimos necesarios de cada FDPSRGLVFLSOLQDUSDUDTXHORVHVWXGLDQWHVVHGHVDUUROOHQGHPDQHUDHÀFD]HQGLIHrentes contextos y situaciones a lo largo de la vida. Las competencias disciplinares pueden ser básicas o extendidas. Las competencias disciplinares básicas procuran expresar las capacidades que todos los estudiantes deben adquirir, independientemente del plan y programas de estudio que cursen y la trayectoria académica o laboral que elijan al terminar sus estudios de bachillerato. Las competencias disciplinares básicas dan sustento a la formación de los estudiantes en las competencias genéricas que inteJUDQHOSHUÀOGHHJUHVRGHOD(06\SXHGHQDSOLFDUVHHQGLVWLQWRVHQIRTXHVHGXFDWLvos, contenidos y estructuras curriculares; se organizan en los campos disciplinares siguientes: Matemáticas, Ciencias Experimentales (Física, Química, Biología y Ecología), Ciencias Sociales y Humanidades (Historia, Sociología, Política, Economía, $GPLQLVWUDFLyQ/yJLFDeWLFD)LORVRItD\(VWpWLFD \&RPXQLFDFLyQ/HFWXUD\([presión oral y escrita, Literatura, Lengua extranjera e Informática). Para la asignatura Introducción a las ciencias sociales se tienen las siguientes competencias disciplinares básicas: Propósito (O SUHVHQWH WtWXOR EXVFD FRQVROLGDU \ GLYHUVLÀFDU ORV DSUHQGL]DMHV \ GHVHPSHxRV adquiridos, ampliando y profundizando los conocimientos, habilidades, actitudes y valores relacionados con el campo de las ciencias experimentales, promoviendo el reconocimiento de esta ciencia como parte importante de su vida diaria y como una herramienta para resolver problemas del mundo que nos rodea, implementanGRHOPpWRGRFLHQWtÀFRFRPRXQHOHPHQWRLQGLVSHQVDEOHHQODUHVROXFLyQ\H[SORUDFLyQGHpVWRVFRQODÀQDOLGDGGHFRQWULEXLUDOGHVDUUROORKXPDQR\FLHQWtÀFR La relación de la Química con la tecnología y la sociedad, y el impacto que ésta genera en el medio ambiente, buscando generar en el estudiante una conciencia de cuidado y preservación del medio que lo rodea así como un accionar ético y responsable del manejo de los recursos naturales para su generación y las generaciones futuras. Estrategia didáctica Para contribuir al desarrollo de las sesiones de aprendizaje en el aula, se estableció una estrategia que permita integrar los elementos del programa de la asignatura, con los materiales de apoyo y la actividad de docentes y estudiantes. 6H OH GHQRPLQD HVWUDWHJLD HQ HO VHQWLGR GH VX ÁH[LELOLGDG \D TXH QR pretende ser un algoritmo que el docente deba seguir al pie de la letra, si no que debe adaptarlo a las características propias del contexto en el que se desarrollan las sesiones de aprendizaje. La estrategia consta de seis pasos o etapas, mismas que deberán conocerse en las primeras sesiones, para un mejor desarrollo de las mismas. Los pasos se listan y describen a continuación: »

Dinamización y motivación

»

Contextualización

»

Desarrollo de criterios

»

Síntesis

»

Realimentación

»

Evaluación de la competencia

Dinamización y motivación En el proceso de construcción del aprendizaje, es indispensable para el facilitador tener evidencia de los aprendizajes previos que el alumno ha adquirido y considerar que es a partir de los mismos que se desarrollarán los nuevos.

V

Química I Contextualización En el desarrollo de competencias se hace necesario el aprendizaje contextual, es GHFLUSUHVHQWDUHOHPHQWRVDWUDYpVGHHVFHQDULRVTXHOHVHDQVLJQLÀFDWLYRVDORV estudiantes. La contextualización deberá realizarse al inicio de cada bloque en los que se organizan los contenidos en los programas de estudio. Desarrollo de criterios (WDSDHQODFXDOHOIDFLOLWDGRUDSDUWLUGHOD%DVH2ULHQWDGRUDGHOD$FFLyQ%2$  facilita el quehacer del estudiante en la adquisición de competencias. En esta etapa de la estrategia, estudiantes y docentes deben estar pendientes del proceso de asimilación. Galperin lo describe como un proceso de etapas y no como un fenómeno inmediato. Las distintas etapas del proceso de asimilación que el alumno experimenta para desarrollar el aprendizaje son: la etapa de motivación la cual debe fomentarse y mantenerse durante todo el curso, recordemos que si un alumno no esta motivado, difícilmente aprenderá. La segunda etapa de este proceso es la IRUPDFLyQGHOD%2$HVWDLQFOX\HODIRUPDTXHHOIDFLOLWDGRUXWLOL]DSDUDTXHHO alumno desarrolle una competencia. La RIEMS sugiere la creatividad como método RIRUPDGHHQVHxDQ]DSDUDFXPSOLUWDOHVÀQHV /D%2$SXHGHOOHYDUVHDFDERGHYDULDVIRUPDVFXEULHQGRWUHVDVSHFWRV importantes, la orientación al alumno, que como ya dijimos debe estar precedida por una buena carga de motivación, dicha orientación puede ser de dos tipos, completa en la que el maestro le proporciona al alumno todos los aspectos de un contenido, e incompleta en la cual se dejan ciertos aspectos de un contenido para que el alumno pueda descubrir o investigar por sí mismo. La generalidad es otro DVSHFWRLPSRUWDQWHHQODFRQVWLWXFLyQGHO%2$HVWDSXHGHVHUFRQFUHWDRJHQHUDlizada, es decir, el docente puede mostrar hechos concretos relativos a algún contenido o puede abarcar el mismo contenido pero por medio de hechos generales, que tengan alguna relación con el concepto que se expone al alumno. (OPRGRGHREWHQFLyQHVHO~OWLPRGHORVDVSHFWRVTXHLQFOX\HOD%2$ Este se presenta de dos formas pre-elaborada e independiente. En el primero, el alumno llega a obtener el aprendizaje de manera conjunta con el facilitador y en la segunda los alumnos adquieren el conocimiento en forma independiente. Síntesis $FWLYLGDGTXHSHUPLWHLQWHJUDUORVDSUHQGL]DMHVGHOHVWXGLDQWHDWUDYpVGHHYLGHQcias de conocimiento, desempeño, producto y actitud de manera que el docente cuente con estrategias para la evaluación formativa logrando involucrar al estudiante en procesos de coevaluación. Realimentación $O ÀQDOL]DU FDGD EORTXH VH HQFXHQWUD XQD RSRUWXQLGDG GH UHODFLRQDU ORV VDEHUHV con la vida cotidiana del estudiante y se hace referencia a las situaciones en las cuales éstos resultarán útiles prácticamente al estudiante. Evaluación de la competencia Para llevar a cabo la evaluación sumativa de las competencias que se indican en los programas de estudio, se contempla esta etapa la cual debe verse como parte del proceso, es decir, no debe en ningún momento separarse de la formativa. La mejor forma de lograr esta unidad será integrando un portafolio de evidencias de aprendizaje.

VI

Química I Simbología empleada en la guía

1. Dinamización y motivación

2. Contextualización

3. Desarrollo de criterios

4. Síntesis

5. Realimentación

6. Evaluación de la competencia

VII

Química I Contenido Bloque I Reconoces a la Química como una herramienta para la vida 2 Sesión A. ¿Qué es la Química? ¿Qué es la Química?

5

La Química en nuestro mundo cotidiano

6

Sesión B. Desarrollo histórico de la Química

7

La Química a través del tiempo

8

Relación de la Química con otras ciencias

9

Sesión C. El método científico Método científico

Bloque II Comprendes la interrelación de la materia y la energía Sesión A. Aprendiendo las propiedades de la materia

11 11

24 27

Definición de materia

27

Clasificación de la materia

28

Propiedades extensivas e intensivas

29

Propiedades químicas y físicas de la materia

30

Sesión B. Características de los estados de agregación y los cambios de la materia

30

Estados de agregación de la materia

31

Cambios de estado de la materia

33

Cambios de la materia

34

Sesión C. Tipos de energía y sus características

VIII

5

36

Energía

36

Características y manifestaciones de la energía

37

Química I Bloque III Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones Sesión A. Aportaciones históricas al modelo atómico actual

52 55

Primeras aproximaciones al modelo atómico

55

El cubo atómico

57

Sesión B. Partículas subatómicas

59

Partículas subatómicas y sus características más relevantes

59

El electrón y el modelo atómico de Thomson

59

Eugen Golstein: El protón y los rayos canales

60

El neutrón y los experimentos de Chadwik

60

Sesión C. Isótopos y su aplicación

63

Isótopo

63

Radiactividad

67

Utilidad de los isótopos

69

Sesión D. Modelo atómico actual de la mecánica cuántica (números cuánticos y configuraciones electrónicas)

70

Modelo atómico actual

71

Números cuánticos

72

La configuración electrónica

74

Representación gráfica o diagrama energético

77

Configuraciones y diagramas energéticos con la técnica de Kernel

78

Electrón diferencial

80

Bloque IV Interpretas la tabla periódica Sesión A. Historia de la tabla periódica

88 91

Tabla periódica

91

Ubicación y clasificación de los elementos

91

IX

Química I Sesión B. Características de la tabla periódica

92

Distribución de los elementos en la tabla periódica

93

Grupo, periodo y bloque

93

Bloques s, p, d y f

95

Sesión C. Las propiedades periódicas Propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica

97

Radio atómico

97

Energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad

98

Sesión D. Importancia de los metales y no metales

100

Utilidad e importancia de los metales y no metales para la vida socioeconómica del país

100

Características de los metales

101

Características de los no metales

102

Bloque V Interpretas enlaces químicos e interacciones intermoleculares Sesión A. Enlace químico, estructura de Lewis y regla del Octeto

108 110

Enlace químico

111

Regla del octeto

112

Formación de iones y enlace iónico

116

Sesión B. Enlace covalente

118

Enlace covalente

119

Características de los diferentes tipos de enlace covalente

120

Geometría molecular y polaridad

124

Teoría de orbitales moleculares

125

Sesión C. Enlace metálico

X

97

127

El enlace metálico, concepto y teorías

127

Teoría de bandas

127

Química I Sesión D. Fuerzas intermoleculares

129

Fuerzas Intermoleculares

129

Fuerzas de Van der Waals

130

Fuerzas dipolo-dipolo

130

Fuerzas de dispersión o fuerzas de London

130

Sesión E. Puente de hidrógeno

131

Puente de hidrógeno

131

Características del agua

133

Bloque VI Manejas la nomenclatura Química inorgánica Sesión A. Reglas de nomenclatura

140 144

Valora la utilidad y manejo del lenguaje químico

145

Nomenclatura de los compuestos inorgánicos

152

Sesión B. Óxidos metálicos y no metálicos Óxidos metálicos (óxidos básicos)

157 158

Sesión C. Hidruros metálicos, hidruros no metálicos (con carácter ácido), hidruros no metálicos (o hidrobase) y sales binarias 165 Hidruros metálicos

166

Hidruros no metálicos (con carácter ácido)

167

Hidrácidos

167

Hidruros no metálicos o Hidrobase

168

Sales binarias

169

Bloque VII Representas y operas reacciones químicas

174

Sesión A. Símbolos utilizados en las ecuaciones químicas

177

Símbolos y fórmulas

177

Símbolos utilizados en las ecuaciones químicas

178

XI

Química I Sesión B. Tipos de reacciones químicas Las reacciones químicas

180

Reacciones por descomposición

182

Reacciones de sustitución simple

183

Reacciones de sustitución doble

184

Sesión C. Balanceo de ecuaciones químicas

185

Balanceo de ecuaciones químicas

186

Balanceo por tanteo (aproximaciones)

186

Balanceo de ecuaciones rédox por el método del número de oxidación

188

Reglas de asignación para los números de oxidación

190

Pasos para balancear una ecuación por rédox:

191

Bloque VIII Comprendes los procesos asociados con el calor y la velocidad de las reacciones químicas

202

Sesión A. Entalpía de formación y de reacción, y reacciones exotérmicas y endotérmicas

206

Entalpía de formación y entalpía de reacción

206

Reacciones endotérmica y exotérmica

207

Sesión B. Velocidad de reacción

209

Velocidad de reacción

210

Teoría de las colisiones

210

Frecuencia de colisión

210

Orientación

210

Energía de activación

211

Factores que modifican la velocidad de reacción

211

Sesión C. Desarrollo sustentable

XII

180

214

Desarrollo sustentable

214

Desarrollo tecnológico

215

Química I

XIII

Bloque I Reconoces a la Química como una herramienta para la vida

Desempeños del estudiante al concluir el bloque »

Comprende el concepto de química su desarrollo histórico y su relación con otras ciencias.

»

8WLOL]DHOPpWRGRFLHQWtÀFRHQODUHVROXFLyQGHSUREOHPDVUHODcionados con la Química de su entorno inmediato.

Objetos de aprendizaje »

La Química

»

(OPpWRGRFLHQWtÀFR\VXVDSOLFDFLRQHV

Competencias a desarrollar 1.

Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad \HODPELHQWHHQFRQWH[WRVKLVWyULFRV\VRFLDOHVHVSHFtÀFRV

2.

Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

3.

,GHQWLÀFD SUREOHPDV IRUPXOD SUHJXQWDV GH FDUiFWHU FLHQWtÀFR \ plantea las hipótesis necesarias para responderlas.

4.

Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a SUHJXQWDVGHFDUiFWHUFLHQWtÀFRFRQVXOWDQGRIXHQWHVUHOHYDQWHV\ realizando experimentos pertinentes.

5.

Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.

6.

Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos IHQyPHQRVQDWXUDOHVDSDUWLUGHHYLGHQFLDVFLHQWtÀFDV

7.

([SOLFLWDODVQRFLRQHVFLHQWtÀFDVTXHVXVWHQWDQORVSURFHVRVSDUDOD solución de problemas cotidianos.

8.

Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de QRFLRQHVFLHQWtÀFDV

10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o PRGHORVFLHQWtÀFRV 11. $QDOL]DODVOH\HVJHQHUDOHVTXHULJHQHOIXQFLRQDPLHQWRGHOPHGLR físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental. 12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos vitales y el entorno al que pertenece. 14. $SOLFDQRUPDVGHVHJXULGDGHQHOPDQHMRGHVXVWDQFLDVLQVWUXPHQWRV y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.

Química I Proyecto 5HFRQR]FROD4XtPLFDFRPRSDUWHGHPLYLGDFRWLGLDQDHLGHQWLÀFRHOPpWRGRFLHQWtÀFRHQODUHVROXFLyQGHSUREOHPDVGHOPXQGRTXHPHURGHD

Dinamización y motivación $ OR ODUJR GH OD SUHVHQWH JXtD SUHVHQWDUHPRV ORV HOHPHQWRV TXH WH D\XGDUiQ D VHQWLUWHFyPRGRGXUDQWHHOGHVDUUROORGHDSUHQGL]DMHVVLJQLÀFDWLYRVHQODSDUWH de la Química que nos toca desarrollar en este curso. Es importante comprender las intenciones de cada bloque, las cuales se incluyen en las unidades de competencias que aparecen al inicio de éstos, de tal manera que establezcas el compromiso de aprender la importancia que tiene la Química en nuestra vida diaria. Para comenzar, seguramente, alguna vez te has preguntado qué es la Química y para qué te puede servir. Pues bien, el objetivo de este bloque es, precisamente, tratar de dar respuesta a éstas y a otras muchas preguntas.

Contextualización $QDOLFHPRVODVLJXLHQWHVLWXDFLyQ Lupita se levanta a las 6:00 a.m. para iniciar su rutina de cada día. Por lo general, antes de salir de su casa, realiza las siguientes actividades: se baña, GHVD\XQD\VHODYDORVGLHQWHV$OOOHJDUDODRÀFLQDFRPLHQ]DVXMRUQDGDODERUDO con mucho entusiasmo, mostrándose siempre muy alegre y colaborativa con sus FRPSDxHURV$ODKRUDGHODFRPLGDVHHQFXHQWUDFRQVXQRYLR&DUORV\DOPXHU]DQ juntos. Sus amigas le han dicho que él no es nada guapo, no se explican por qué anda juntos: ella es muy bonita; a lo cual ella les responde que “hubo química” entre ambos y que además la trata muy bien. Cuando regresa al trabajo, cumple todas sus tareas, procurando dejar el menor número posible de pendientes para el día siguiente. Se retira a las 7:00 p.m., llega a su casa, se cambia de ropa y sale a caminar al parque con su perro. Después de un rato, vuelve casa, prepara una rica cena, se baña y se dispone a dormir, para descansar y poder comenzar de nuevo su rutina al día siguiente. Después de haber leído el texto anterior, contesta lo siguiente:

4

1.

¿En qué parte de la rutina diaria de Lupita interviene la Química?

2.

¿Crees que la Química tiene que ver con el hecho de que Lupita haya aceptado por novio a Carlos?

3.

¿Qué ocurre químicamente en Lupita cuando duerme?

Reconoces a la Química como una herramienta para la vida

Bloque I

Nube Árbol Fábrica

Oxidación

Automóvil Ser humano Basándote en la imagen anterior, describe qué relación tiene la Química con las actividades que se están realizando.

Sesión A. ¿Qué es la Química? Criterios a desarrollar »

Comprendo la importancia de la Química, ubicando las aplicaciones que ésta tiene en las actividades que realizo de manera cotidiana.

»

Desarrollo un sentido de responsabilidad al conocer la utilidad que tiene la Química en mi vida cotidiana.

Desarrollo de criterios

¿Qué es la Química? La Química es la ciencia que se encarga de estudiar las transformaciones de la materia y forma parte, al igual que la Física y la Biología, de las Ciencias Naturales. Llamamos naturaleza al conjunto de seres y hechos que nos rodean, los cuales constituyen el campo de estudio de las ciencias. 3RGHPRVGHÀQLUDODFLHQFLDFRPRXQFRQMXQWRVLVWHPiWLFRGHFRQRFLPLHQWRV RUGHQDGRV OyJLFDPHQWH TXH VH UHÀHUHQ D KHFKRV UHODFLRQDGRV HQWUH Vt FRPprobables mediante experimentación y cuyo objetivo es llegar a la llamada verdad absoluta.

5

Química I

Actividad de aprendizaje 1 1.

Organizados en equipos de tres integrantes, elaboren una lista de las acciones que realizan cotidianamente.

2.

Indiquen cuáles de las actividades enlistadas consideran que interviene la Química.

3.

(Q SOHQDULD FRPSDUWDQ VX RSLQLyQ FRQ HO JUXSR$O WHUPLQDU SUHVHQWHQ VXV conclusiones por escrito.

La Química en nuestro mundo cotidiano

Fig. 1.2 La quema excesiva de combustibles está dañando el ambiente.

Química es la ciencia que estudia la estructura, propiedades y transformación de la materia.

6

*UDFLDVDODDSOLFDFLyQFLHQWtÀFDGHOD4XtPLFDHO hombre ha creado millares de sustancias para su bienestar. En efecto, esta ciencia resulta decisiva en el área alimentaria, tanto en la fabricación de DERQRV DUWLÀFLDOHV \ SURGXFWRV TXtPLFRV TXH LQcrementan la cantidad y calidad de nuestros alimentos, como en la conservación de éstos; en la industria del vestido, al permitir el desarrollo y SURGXFFLyQ GH ÀEUDV DUWLÀFLDOHV \ VLQWpWLFDV TXH VXVWLWX\HQDODVÀEUDVYHJHWDOHV\DQLPDOHVHQHO campo de la salud, al suministrar medicamentos como las vitaminas, las hormonas, la quinina, las sulfamidas, la penicilina, los anestésicos y los desinfectantes, salvan y prolongan la vida humana, al Fig. 1.1 La Química puede encontrarse en combatir las enfermedades y aliviar el dolor; o en nuestra vida cotidiana. otros ámbitos como el de la fabricación de materiales de construcción, el de la comunicación, el WUDQVSRUWHHWFpWHUD(QÀQODHQFRQWUDPRVSUHVHQWHHQSUiFWLFDPHQWHWRGRVORV productos y materiales que utilizamos a diario. La Química aparece en todos los fenómenos que observamos durante el día. Por ejemplo, cuando se quema un combustible, ocurren reacciones químicas que liberan energía capaz de proporcionar potencia para el transporte y la electricidad, o calor para hogares y negocios. Sin embargo, algunos de los productos secundarios originados por la quema de cantidades masivas de combustibles están dañando nuestro ambiente. Los investigadores trabajan en estos problemas. Las sustancias químicas adicionadas a los alimentos proporcionan energía y nos ayudan a conservar la salud, pero en ocasiones también SXHGHQ SURYRFDU FiQFHU /RV FLHQWtÀFRV WDPELpQ buscan resolver los problemas relacionados con el cuidado de la salud, por lo que han desarrollado sustancias químicas para ayudar en el diagnóstico y tratamiento de muchos problemas médicos: compuestos que sirven para combatir infecciones, aliviar el dolor, controlar el cáncer y detectar paFig. 1.3 La Química ayuda en el tratamiento GHFLPLHQWRVFRPRODGLDEHWHVRHO6,'$/D4XtPL- de mucho problemas médicos.

Reconoces a la Química como una herramienta para la vida

Bloque I

ca está ayudando a mejorar la calidad de vida en muchas y diversas áreas: hace posible desarrollar la alta tecnología de la actualidad, desde los chips de compuWDGRUDKDVWDORVFULVWDOHVOtTXLGRV\ODVÀEUDVySWLFDV$VLPLVPRRIUHFHPDWHULDles nuevos que visten, abrigan y divierten, como por ejemplo: trajes espaciales, PDWHULDOHVDLVODQWHVWDEOHURVVRODUHVUDTXHWDVGHWHQLV\FDxDVGHSHVFDU$VtOD Química resulta fundamental para prácticamente todo lo que la sociedad produce y consume.

Actividad de aprendizaje 2 Investiga acerca de la utilidad de la Química en la industria médica, alimentaria, textil, del plástico y agropecuaria.

Síntesis 1.

2.

$ WUDYpV GH XQD OOXYLD GH LGHDV FRQVWUX\H ODV GHÀQLFLRQHV GH ODV VLJXLHQWHV SDODEUDV5HÁH[LRQDVREUHODVSURSXHVWDVGHWXVFRPSDxHURVGLVFXWHDFXHUGD \FRQFOX\HXQDGHÀQLFLyQSDUDFDGDWpUPLQR »

Ciencia:

»

Naturaleza:

»

Materia:

»

Masa:

»

Energía:

De manera individual, redacta un ensayo sobre la importancia que tiene la Química en tu vida cotidiana.

Sesión B. Desarrollo histórico de la Química Criterios a desarrollar »

Reconozco los grandes momentos del desarrollo de la Química.

»

Relaciono la Química con otras ciencias como las Matemáticas, la Física y la Biología, entre otras.

»

Valoro las aplicaciones de la Química en mi vida cotidiana y en el desarrollo de la humanidad.

7

Química I Desarrollo de criterios

La Química a través del tiempo $QWHVGHOQDFLPLHQWRGHOD4XtPLFDFRPRXQDFLHQFLDIRUmal, los materiales habían sido ya objeto de transformaciones y estudio. En el Medioevo, los alquimistas practicaron la metalurgia, la fabricación de vidrio, la destilación, la fermentación e, incluso, la manufactura de explosivos. (OKRPEUHDOPRGLÀFDUODQDWXUDOH]DLQWHQWDEDVXSURSLD SXULÀFDFLyQ'HDKtSURYLHQHODE~VTXHGDGHORUR´HOPiV perfecto de los materiales”. Los artesanos de la antigua Mesopotamia (3000 años a. C.) aprendieron a alear cobre y estaño para obtener bronce. Los chinos propusieron que la materia se componía de cinco elementos: agua, fuego, metal, tierra y madera D& $OUHGHGRUGHODxRD&DSDUHFLyHOSRVFig. 1.4 Demócrito. tulado del yin-yang, el cual proponía que los cambios que ocurren en la naturaleza son el resultado de mezclar dos elementos opuestos: un yang (elemento positivo) y un yin (elemento negativo). Según esta propuesta, los planetas se originaron de la combinación del sol (yang), que simbolizaba el fuego, y la luna (yin), que simbolizaba el agua. En esta misma época, los egipcios y los persas utilizaban el oro, el cobre y compuestos de plomo en tareas de alfarería y para teñir ropas con índigo. También realizaban embalsamamientos. Por su parte, los chinos y los egipcios sabían preparar bebidas alcohólicas mediante el método de fermentación. Las contribuciones griegas (6600 a 200 años a. C.) fueURQVyORHVSHFXODFLRQHV\DTXHQRUHDOL]DURQH[SHULPHQWRV$ULVWyWHOHVD & DÀUPyTXHKDEtDFXDWURHOHPHQWRVWLHUUDDJXDIXHJR\DLUH/HXFLSR\VXGLVcípulo Demócrito (460-370 a.C.) argumentaron que la materia no era continua y que estaba compuesta de pequeñas partículas indivisibles (átomos). Los alquimistas pensaban que las sustancias inanimadas se comportaban de alguna manera como seres vivos. También creían que todo tiene una perfección natural, alcanzable mediante la intervención humana. Entre los metales, la perfección era el oro y la transmutación en este metal podía lograrse con una sustancia conocida como HOHOL[LUR´ODSLHGUDÀORVRIDOµ$OJXQRVFUHtDQTXHDOSRVHHUODSLHGUDÀORVRIDOSRGtDQFXUDUFXDOTXLHUHQIHUPHGDG y rejuvenecerse ellos mismos. En el siglo XII, la alquimia se extendió desde el mundo árabe hacia Europa occidental, época en la que el alquimista Paracelso  LQÁXyó notablemente en la Medicina con sus criterios sobre la salud y la enfermedad, así como con el uso que hacía de drogas preparadas mediante principios químicos.

Fig. 1.5 Paracelso, alqui-

Se considera que la Química moderna empezó PLVWD TXH LQÁX\y QRWDcon la publicación, en 1661, de El químico escéptico, es- blemente en la Medicina durante la Edad Media. FULWR SRU HO FLHQWtÀFR LUODQGpV 5REHUW %R\OH   En este libro, Boyle atacó los puntos de vista aristotélicos y alquimistas sobre la materia y propuso una forma de atomismo.

8

Reconoces a la Química como una herramienta para la vida

Bloque I

Por la misma época, Georg Ernst Stahl (1660-1734) propuso la Teoría del ÁRJLVWRFRQVLGHUDGDFRPRHOSULPHUSULQFLSLRLPSRUWDQWHHQ4XtPLFD6WDKOSURSXVRTXHWRGRVORVPDWHULDOHVFRPEXVWLEOHVFRQWHQtDQÁRJLVWRHOFXDOHUDOLEHUDGR DOTXHPDUODVXVWDQFLD6RORGHVSXpVGHTXHHOTXtPLFRIUDQFpV$QWRLQH/DYRLVLHU (1743-1794) rebatiera dicha teoría y explicara la combustión como la combinación de la materia con el oxígeno, pudo desarrollarse la nueva Química.

Actividad de aprendizaje 3 1.

2.

Organizados en equipos, investiguen sobre las aportaciones de cada uno de los siguientes personajes de la ciencia. Una vez que hayan recabado la información, elaboren con ella un cuadro sinóptico, en el que incluyan las fechas en que tales aportaciones fueron realizadas: »

Leucipo y Demócrito

»

Georg Ernst Stahl

»

$QWRLQH/DXUHQWGH/DYRLVLHU

»

John Dalton

»

John Joseph Thomson

»

Pierre y Marie Curie

»

Ernest Rutherford

»

Niels Bohr

»

Erwin Schrödinger

»

Werner Heinserberg

»

Vicente Ortigosa

»

Mario José Molina Henríquez

Fig. 1.6 Lavoisier, uno de los principales sabios de la Química.

Con la información que obtuviste en la investigación anterior, contesta en tu cuaderno lo siguiente: ¿piensas que la ciencia está en constante cambio? ¢3RUTXpVHGLFHTXHHOFRQRFLPLHQWRFLHQWtÀFRHVWiOLPLWDGRSRUODVRFLHGDG HQODTXHVHGHVDUUROOD"-XVWLÀFDWXVUHVSXHVWDV

Relación de la Química con otras ciencias Existen muchas ciencias relacionadas con la Química, como es el caso de la MeGLFLQDOD$JULFXOWXUDOD2FHDQRJUDItDOD,QJHQLHUtD\ODV0DWHPiWLFDV(VWD~Otima, por ejemplo, es utilizada por la Química para representar las ecuaciones TXtPLFDVHIHFWXDUFiOFXORVHLQWHUSUHWDUODVOH\HVFLHQWtÀFDV

9

Química I

Biología Botánica Agronomía

Biología celular Microbiología Anatomía Fisiología Genética

Bioquímica Biología molecular Inmunología Endocrinología Ingeniería genética

Ciencias ambientales Ecología Estudios de contaminación

Medicina y C.C de la Salud

Química

Farmacología Nutrición Química Clínica Radiología

Geología Física Astronomía

Física atómica y nuclear Mecánica cuántica Espectrocopía Ciencias de materiales Biomecánica

Química nuclear Radioquímica Medicina Nuclear

Fig. 1.7 Ciencias con las que se relaciona la Química.

El campo de estudio de la Química es muy amplio, por lo que resulta imposible que alguien pueda poseer todos los conocimientos que constituyen a esta ciencia. Es por ello que se le divide en diferentes ramas, entre las cuales, las más importantes son: »

Química general DERUGD ORVSULQFLSLRV EiVLFRVORVFXDOHV VH UHÀHUHQ a la estructura íntima de los cuerpos y sus propiedades. Esta rama se relaciona estrechamente con la Física.

»

Química inorgánica: cuyo objeto de estudio son las sustancias que forman el reino mineral. No estudia los compuestos del carbono, con excepción de los compuestos oxigenados de este elemento.

»

Química orgánica: que estudia los compuestos del carbono.

»

Química analítica: que comprende los métodos del reconocimiento y determinación de los constituyentes de los compuestos, tanto en su calidad (análisis cualitativo) como en su cantidad (análisis cuantitativo).

»

Fisicoquímica: que comprende las leyes básicas de la Química, junto con las hipótesis y teorías físicas que se emplean para explicarlas.

»

Bioquímica: cuyo objeto de estudio lo constituyen los procesos químicos que ocurren en los seres vivos.

([LVWHQ RWUDV UDPDV GH OD 4XtPLFD GH DSOLFDFLyQ PiV HVSHFtÀFD FRPR son: la Termoquímica, la Electroquímica, la Cinética química, la Geoquímica, la $VWURTXtPLFDHWFpWHUD

Actividad de aprendizaje 4 Organizados en equipos, elaboren un mapa mental en donde se muestre la relación TXHWLHQHOD4XtPLFDFRQRWUDVFLHQFLDV,OXVWUHQFRQÀJXUDVUHFRUWDGDVFDGDXQD de las ciencias que señalaron.

10

Reconoces a la Química como una herramienta para la vida

Bloque I

Síntesis 1.

Elabora en tu cuaderno un diagrama con lo más relevante de la historia de la Química.

2.

Realiza una investigación sobre alguno de los conceptos siguientes: quimioterapia, radioisótopos, biomasa, cosmología y Agroquímica. Los aspectos que deben investigar son: a)

6LJQLÀFDGR

b)

Aplicación

c)

%HQHÀFLRV

d)

Riesgos

e)

Relación con la Química

Sesión C. El método científico Criterios a desarrollar »

5HFRQR]FRORVSDVRVGHOPpWRGRFLHQWtÀFR\ORVDSOLFRHQODUHVROXFLyQ de problemas del campo de la Química.

»

Participo en el desarrollo de actividades experimentales y/o de campo, SURPRYLHQGRHOWUDEDMRPHWyGLFR\RUJDQL]DGRGHOPpWRGRFLHQWtÀFR

Desarrollo de criterios

Método científico

(OPpWRGRFLHQWtÀFRHV utilizado por diversas ciencias.

$SDUWLUGHODFRQVROLGDFLyQGHOPpWRGRFLHQWtÀFRODVFLHQFLDVSXGLHURQDOFDQ]DU un desarrollo continuo. Para obtener conocimientos, sistematizarlos y llegar a conFOXVLRQHVWRGDVODVFLHQFLDVVLJXHQXQSURFHGLPLHQWRHOPpWRGRFLHQWtÀFRTXH SXHGH YDULDU HQ IXQFLyQ GH ORV REMHWLYRV HVSHFtÀFRV GH FDGD FLHQFLD HO FXDO HV explicado a continuación:

11

Química I

Observación

Planteamiento del problema

Formulación de hipótesis

Experimentación

Confirmación de la hipótesis

Rechazo de la hipótesis

Establecimiento de una teoría

Formulación de una ley Fig. 1.8 /RVSDVRVGHOPpWRGRFLHQWtÀFR

12

1.

2EVHUYDFLyQ R LGHQWLÀFDFLyQ GH SUREOHPDV. Cuando observamos también debemos utilizar nuestros cinco sentidos y contar con instrumentos de medición como: la regla, la báscula, el termómetro, el microscopio, etcétera. La observación nos permite determinar las características del fenómeno en estudio, por lo que debe de tener una intención, un propósito y objetivos bien planteados.

2.

)RUPXODFLyQ GH SUREOHPDV GH FDUiFWHU FLHQWtÀFR. Consiste en plantearse preguntas acerca del fenómeno observado.

Reconoces a la Química como una herramienta para la vida

3.

4.

Bloque I

Planteamiento de hipótesis. Es una suposición que debe expresarse de una manera lógica y ordenada. Para plantear una hipótesis, debemos partir de: a)

Un suceso, el cual se plantea con base en experiencias y en la investiJDFLyQELEOLRJUiÀFD

b)

Una variable experimental, donde se consideran las características del IHQyPHQRTXHYDPRVDPRGLÀFDU

c)

Una predicción, que es una conjetura sobre lo que esperamos obtener u observar al variar las características del fenómeno en estudio.

Experimentación. Es un plan de trabajo para poder comprobar la hipótesis planteada. Este plan debe incluir los siguientes puntos: a)

Elaborar una lista del material necesario.

b)

Estudiar cuáles serán las características del fenómeno que se va a poner a prueba (variable independiente) y qué es lo que va a cambiar de éste a causa de aquéllas (variable dependiente); además, de reconocer las constantes, es decir, los demás aspectos del fenómeno que no serán PRGLÀFDGRV

c)

Preparar los testigos, es decir, obtener muestras en las cuales no se KDFHQLQJXQDPRGLÀFDFLyQSDUDTXHHOIHQyPHQRVHSUHVHQWHWDOFRPR se observa en la naturaleza. Tales muestras o testigos sirven como punto de comparación.

d)

Desarrollar las pruebas experimentales que se van a realizar.

5.

Obtención y registro de información. Consiste en la recopilación de los datos obtenidos durante la experimentación, el análisis de éstos y la redacción de las conclusiones a las que se ha llegado en un reporte de resultados.

6.

Contrastación de resultados: teoría y ley. Una vez que la hipótesis ha podido VHUFRQÀUPDGDSRUPHGLRGHODH[SHULPHQWDFLyQȩFXDQGRpVWDKDVLGRUHDOL]DGDGHGLIHUHQWHVPDQHUDV\ORVUHVXOWDGRVVRQFRQÀDEOHVȩVHSXHGHSURSRQHU FRPRXQDWHRUtD1H@5HSUHVHQWDODGHOQHyQ >$U@ 5HSUHVHQWD OD GHO DUJyQ \ DVt VXFHVLYDPHQWH FRQ WRGRV ORV JDVHV UDURVRQREOHV Ejemplos: 1.

(QHOFDUERQR&,HOXVRGH.HUQHOVHHIHFW~DGHODVLJXLHQWHPDQHUD

&RPRHOFDUERQRWLHQHXQQ~PHURDWyPLFRGH6& HQODWDEODSHULyGLFD VHORFDOL]DHOJDVQREOHTXHWHQJDHOQ~PHURDWyPLFRPiVSHTXHxRRDQWHULRUDO FDUERQRTXHHQHVWHFDVRVHUtDHOKHOLR>+H@,FRQHOHFWURQHV\ORVHOHFWURQHV TXHIDOWDQVHHVFULEHQHQODIRUPDDFRVWXPEUDGD(QWRQFHV /DFRQÀJXUDFLyQHOHFWUyQLFD\ODUHSUHVHQWDFLyQJUiÀFDGHOFDUERQRVHUtD 6

C=[2He]2s2,2p2

6

C=[2He]: 2s

2.

2p

2p

2p

Sr = (OJDVUDURDQWHULRUDOHVWURQFLRHVHONULSWyQHVHOTXHPiVVHDFHUFD 38 [36Kr] 6XFRQÀJXUDFLyQHOHFWUyQLFD\VXUHSUHVHQWDFLyQJUiÀFDVHUtDQ Sr=[36Kr]5s2

Sr=36[Kr]:

38

38

5s 3.

Pt (OJDVUDURTXHPiVVHDSUR[LPDDOSODWLQRHVHO[HQyQHQWRQFHV

78

6XFRQÀJXUDFLyQHOHFWUyQLFD\VXUHSUHVHQWDFLyQJUiÀFDVHUtDQ Pt=[54Xe]: 6s2, 4f14, 5d8

78

Pt=[54Xe]:

78

6s

4f

4f

4f

4f

4f

4f

4f

5d

5d

5d

5d

5d

79

Química I

Actividad de aprendizaje 9 (VFULEHODFRQÀJXUDFLyQHOHFWUyQLFD\ODUHSUHVHQWDFLyQJUiÀFD GHORVVLJXLHQWHV HOHPHQWRVHPSOHDQGRODWpFQLFDGH.HUQHOQRWDFLyQDEUHYLDGD  a)

2VPLR

b)

8UDQLR

c)

Actinio

d)

e)

Oro

Estaño

Electrón diferencial 6HGHÀQHFRPRHOHOHFWUyQTXHHQWUDGH~OWLPRDXQiWRPR&RQIRUPHDODVUHJODV GHRFXSDFLyQGHORVRUELWDOHVVHSXHGHLGHQWLÀFDUFRQORVYDORUHVGHORVFXDWUR Q~PHURVFXiQWLFRVQOPV GHDFXHUGRFRQOD5HJODGH+XQG 3DUDUHDOL]DUHVWHWLSRGHHMHUFLFLRWDPELpQQHFHVLWDPRVODUHSUHVHQWDFLyQJUiÀFD6HSXHGHXVDUODQRWDFLyQDEUHYLDGD  (MHPSOR /RVYDORUHVGHORVQ~PHURVFXiQWLFRVGHOHOHFWUyQGLIHUHQFLDOGHOÁ~RUVRQ

F=[2He]

9

2s

80

2p

2p

2p

Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

Bloque III

(O~OWLPRHOHFWUyQTXHHQWUyHQHORUELWDOVHHQFXHQWUDHQHOyYDOR6H WUDWDGHOHVStQTXHHVWiKDFLDDEDMRĻ(QWRQFHVORVYDORUHVVRQ Q P O S V î1/2 3DUDREWHQHUHVWRVYDORUHVVHGHEHFRQRFHUFDGDQ~PHURFXiQWLFR

Actividad de aprendizaje 10 (VFULEH ORV YDORUHV GH ORV Q~PHURV FXiQWLFRV SDUD HO HOHFWUyQ GLIHUHQFLDO GH ORV VLJXLHQWHVHOHPHQWRV a)

5XELGLR

b)

$OXPLQLR

c)

Fierro

d)

3ODWD

e)

Cloro

Síntesis I.

2UJDQL]DGRVHQSDUHMDVHODERUHQXQHQVD\RGHFXDQGRPHQRVXQDFXDUWLOODGH H[WHQVLyQVREUHORPiVUHOHYDQWHGHHVWHEORTXH

II.

(QSOHQDULDGHQDFRQRFHUHOFRQWHQLGRGHVXHQVD\RSDUDOOHJDUDFRQFOXVLRQHVÀQDOHV

Realimentación 5HVXHOYHORTXHVHWHLQGLFDDFRQWLQXDFLyQ 1.

(VFULEHGHQWURGHORVSDUpQWHVLVGHODL]TXLHUGDODVOHWUDVTXHFRUUHVSRQGDQD ODUHVSXHVWDVFRUUHFWDVTXHSXHGHQUHSHWLUVH 

 3DUWtFXODVXEDWyPLFDTXHJLUDHQyUELWD

$% 3URWyQ

 3DUWtFXODVXEDWyPLFDFX\DPDVDHVGHù²J

&' )RWyQ

 3DUWtFXODVXEDWyPLFDFRQFDUJDQXOD

() (OHFWUyQ

 3DUWtFXODVXEDWyPLFDFRQFDUJDSRVLWLYD

*+ 1HXWUyQ

 3DUWtFXODVXEDWyPLFDFRQFDUJDQHJDWLYD

,- ,VyWRSR

2.

(VFULEHVREUHODVOtQHDODVSDODEUDVROHWUDVTXHFRPSOHWHQORVVLJXLHQWHVHQXQFLDGRV a)

/DVXPDGHSURWRQHV\QHXWURQHVGHXQiWRPRUHFLEHHOQRPEUHGH

b)

$ODFDQWLGDGGHHOHFWURQHV\GHSURWRQHVTXHH[LVWHQHQHOiWRPRVH OHFRQRFHFRPR

c)

/DOHWUDFRQODFXDOVHUHSUHVHQWDODPDVDDWyPLFDHV

81

Química I d)

3.

/DOHWUDFRQODFXDOVHUHSUHVHQWDHOQ~PHURDWyPLFRHV

5HVSRQGHEUHYHPHQWHODVVLJXLHQWHVFXHVWLRQHV a)

¢4XpHVHOHOHFWUyQGLIHUHQFLDO"

b)

¢4XpLQGLFDHOQ~PHURDWyPLFR"

c)

¢4XpHVXQ5((03("

d)

¢4XpHVXQLVyWRSR"

e)

¢&XiOHVVRQODVFDUDFWHUtVWLFDVGHODVWUHVSULQFLSDOHVSDUWtFXODVVXEDWyPLFDV"

f)

¢4XpVRQORVQ~PHURVFXiQWLFRV"

Actividad experimental 1: Ensayo a la flama Objetivo: 4XHHODOXPQRLGHQWLÀTXHDOJXQRVPHWDOHVSRUHOFRORUGHODÁDPD Materiales »

0HFKHURGH%XQVHQ

»

9LGULRGHUHORM

»

*UDÀWRGHXQOiSL]

Reactivos

82

»

JGHFORUXURGHOLWLR/L&O 

»

JGHFORUXURGHVRGLR1D&O J

»

JGHFORUXURGHSRWDVLR.&O J

»

JGHFORUXURGHHVWURQFLR6U&O2 J

»

JGHFORUXURGHEDULR%D&O2 J

»

JGHVXOIDWRGHFREUH&X624 

»

POGHiFLGRFORUKtGULFRGLOXLGR

»

$JXDGHVWLODGDFES

Bloque III

Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

Antecedentes $OJXQRVPHWDOHVWLHQHQODSDUWLFXODULGDGGHSURGXFLUDODÁDPDFRORUDFLRQHVHVSHFtÀFDVORFXDOREHGHFHDTXHDOYDSRUL]DUVHDOJXQDVGHVXVVDOHVORViWRPRVGH HVWRVHOHPHQWRVVRQIiFLOPHQWHH[FLWDEOHVDXQDODWHPSHUDWXUD GHODÁDPDGHO PHFKHURGH%XQVHQ/RVFRORUHVTXHVHSURGXFHQVHSXHGHQXVDUSDUDLGHQWLÀFDU ORVPHWDOHV (VRVFRORUHVVRQHOUHVXOWDGRGHORVHOHFWURQHVGHiWRPRVPHWiOLFRVTXH VHPXHYHQGHVGHQLYHOHVHQHUJpWLFRVDOWRVKDFLDQLYHOHVHQHUJpWLFRVPiVEDMRV Al DEVRUEHUXQDFDQWLGDGHVSHFtÀFDGHHQHUJtDXQHOHFWUyQSXHGHEULQFDUDXQQLYHO HQHUJpWLFRVXSHULRU'HVSXpVFXDQGRUHJUHVDDOQLYHOPHQRUHOHOHFWUyQOLEHUDOD PLVPDFDQWLGDGGHHQHUJtDHQIRUPDGHUDGLDFLyQFRQXQDIUHFXHQFLDGHÀQLGD (O Q~PHUR GH QLYHOHV HQHUJpWLFRV TXH VDOWD XQ HOHFWUyQ GHSHQGH GH OD FDQWLGDGGHHQHUJtDTXHHVWHDEVRUEH &XDQGRXQHOHFWUyQUHJUHVDDVXQLYHORULJLQDOHPLWHHQHUJtDHQIRUPDGHOX]/DHQHUJtDFRORU GHODOX]GHSHQGHGHOD GLVWDQFLDDODTXHFDLJDHOHOHFWUyQ&XDQWDPiVHQHUJtDVHOLEHUDPD\RUWHQGHQFLD KDFLDHOH[WUHPRYLROHWDGHOHVSHFWURWHQGUiHOFRORU

Menos energía absorbida.

Mas energía absorbida.

Menos energía liberada.

Mas energía liberada.

Violeta

Roja

Fig. 3.7 1~PHURGHQLYHOHVHQHUJpWLFRV

400 nm

500 nm

Violeta

600 nm

700 nm

Roja

Infraroja

Ultravioleta

Longitudes de onda

Luz visible Fig. 3.8 /RQJLWXGHVGHRQGD

83

Química I Procedimiento &RORFDODVVXVWDQFLDVSRUH[SHULPHQWDUHQYLGULRVGHUHORM(QHOYLGULRGHUHORMTXH FRQWHQJD DO iFLGRFORUKtGULFRGLOXLGR LQWURGXFH ODSXQWDGHO OiSL]JUDÀWR SDUD TXHVHOLPSLH+HFKRORDQWHULRUFROyFDORHQODÁDPD6LREVHUYDVHQHVWDDOJXQD FRORUDFLyQUHSLWHHOODYDGRKDVWDTXHODÁDPD\DQRVHFRORUHH

Ácido clorhídrico diluido

1 &XDQGRODSXQWDGHOOiSL]HVWpOLPSLDIUyWDODHQODSULPHUDVXVWDQFLDSRU H[SHULPHQWDUSDUDTXHVHDGKLHUDXQSRFRGHHOOD3RVWHULRUPHQWHFROyFDODHQOD ÁDPD2EVHUYD

sustancia muestra

2 5HSLWHODRSHUDFLyQDQWHULRUFRQODVGHPiVVXVWDQFLDV/DSXQWDGHOOiSL] GHEHOLPSLDUVHFDGDYH]TXHVHFDPELHGHVXVWDQFLDDÀQGHHYLWDULQWHUIHUHQFLDV HQODVFRORUDFLRQHV3DUDHVWRKXPHGHFHODSXQWDGHOOiSL]FRQHOiFLGRFORUKtGULFR\VRPpWHODDODÁDPDKDVWDTXHVXFRORUDFLyQVHDQRUPDO

84

Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

Bloque III

Colores de la Flama

Li

Na

K

Colores de la Flama

Sr

Ba

Cu

Observaciones $QRWDWXVREVHUYDFLRQHVHQODVVLJXLHQWHVOtQHDV

85

86

(OIDFLOLWDGRU les proporciona XQDOHFWXUD con la cual GHEHQGHOHHU \FRQWHVWDU algunas preguntas

Actividades de aprendizaje

0

3XQWDMH

Pre-formal

1RWHQJR FRQRFLPLHQWRGH ODSUREOHPiWLFD SODQWHDGD

Criterios

0

$QDOL]ROD LQIRUPDFLyQ pero no UHDOL]RODV DFWLYLGDGHV

Inicial- receptivo

1

$QDOL]ROD LQIRUPDFLyQ FRQVLGHUDQGR la SUREOHPiWLFD pero solo UHDOL]RXQD DFWLYLGDG

Resolutivo (básico)

5. Estructura de la evaluación

4. Actividades del proyecto

9DORURODVDSRUWDFLRQHVKLVWyULFDV GHGLYHUVRVPRGHORVDWyPLFRVDO GHVFULELUODHVWUXFWXUDGHOiWRPR \VXVSURSLHGDGHVQXFOHDUHV

2. Proyecto Bloque III

5HFRQR]FR \DSOLFRODV aportaciones KLVWyULFDV GHPRGHORV DWyPLFRVDVt FRPRODVGH HOHPHQWRV UDGLDFWLYRV HQPLYLGD FRWLGLDQD

'XUDFLyQ

'RFHQWH

4XtPLFD,

1. Estructura formal

Evaluación de la competencia

Estratégico

3

5

5HFRQR]FRFRQ IDFLOLGDGOD &RPSUHQGROD SREOHPDWLFD SUREOHPiWLFD SODQWHDGD\ ODLPSRUWDQFLD FRPSUHQGROD GHORV LPSRUWDQFLD HOHPHQWRV GHORV UDGLRDFWLYRV HOHPHQWRV \UHDOL]RODV UDGLRDFWLYRV DFWLYLGDGHV HQPLYLGD FRWLGLDQD

Autónomo

3. Competencias

$FHWDWRV\ FDxyQ

Internet

*XtDGLGiFWLFD GH4XtPLFD,

3UHVHQWDFLyQ 3RZHU3RLQW

5RWDIROLR

6. Recursos

Química I

1R&RPSUHQGR los pasos para GHWHUPLQDU ORVQXPHUR FXiQWLFRV\OD FRQÀJXUDFLyQ \QRUHDOL]ROD DFWLYLGDG

1RWHQJRLQ teres por FRQRFHUTXH VRQORVQ~PHURV FXiQWLFRVODV FRQÀJXUDFLRQHV HOHFWUyQLFDVQL los electrones GHYDOHQFLD

0

Desarrollo e interpreto las FRQÀJXUDFLRQHV HOHFWUyQLFDV FRQVLGHUDQGR ORVQXPHUR FXiQWLFRV\ORV HOHFWURQHVGH valencia

3XQWDMH

4

4

&RPSUHQGR los pasos para GHWHUPLQDU ORVQXPHUR FXiQWLFRV\OD FRQÀJXUDFLyQ \UHDOL]RXQD DFWLYLGDG

7. Normas de trabajo

0

2

0

3XQWDMH

&RPSUHQGROD LQIRUPDFLyQ \ODDFWLYLGDG solo contiene GRVGHORV aspectos VROLFLWDGRV

10

7

10

&RQR]FRORV &RPSUHQGROD Q~PHURV LQIRUPDFLyQ FXiQWLFRV el \DSOLFRHO SURFHGLPLHQWR SURFHGLPLHQWR \UHDOL]RODV en la DFWLYLGDGHV FRQÀJXUDFLyQ HOHFWUyQLFD

7

&RPSUHQGROD LQIRUPDFLyQ \ODDFWLYLGDG WLHQHWRGRV los pasos VROLFLWDGRV

&RQR]FR ORVPRGHORV DWyPLFRV LQFOX\HQGR el actual \SODQWHR SRUTXHHV LPSRUWDQWH el conocer DFHUFDGHORV PRGHORV

*XtDGLGiFWLFD GH4XtPLFD,

*XtDGLGiFWLFD GH4XtPLFD,

/RVWUDEDMRVVHGHEHUiQHQWUHJDUGHDFXHUGRDORHVWDEOHFLGRSRUHOIDFLOLWDGRUGXUDQWHHOGHVDUUROORGHODVHVLyQ

(VFULELUOD FRQÀJXUDFLyQ HOHFWUyQLFDOD UHSUHVHQWDFLyQ JUDÀFD\ ORVQXPHUR FXiQWLFRVGH ORVHOHPHQWRV

Se les proporciona HOPDWHULDO SDUDUHDOL]DUOD GLQiPLFDGHO FXERDWyPLFR

$QDOL]ROD LQIRUPDFLyQ pero no UHDOL]ROD DFWLYLGDG

1RWHQJRQLQJ~Q LQWHUpVSRUODV aportaciones GHOPRGHOR DWyPLFR1R UHDOL]ROD DFWLYLGDG

'HVFULERODV aportaciones GHORVPRGHORV DWyPLFRV Valoro las aportaciones KLVWyULFDVGH ORVPRGHORV DWyPLFRVTXH nos llevan al actual

Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

Bloque III

87

Bloque IV Interpretas la tabla periódica

Desempeños del estudiante al concluir el bloque »

'HVFULEH HO SURFHVR KLVWyULFR GH OD FRQVWUXFFLyQ GH OD WDEOD SHULyGLFD

»

8WLOL]DODWDEODSHULyGLFDSDUDREWHQHULQIRUPDFLyQGHORVHOHPHQWRVTXtPLFRV

»

&RPSUXHEDGHPDQHUDH[SHULPHQWDOODVSURSLHGDGHVItVLFDV \TXtPLFDVGHDOJXQRVHOHPHQWRVTXtPLFRV

»

8ELFDDORVHOHPHQWRVTXtPLFRVHQODWDEODSHULyGLFDDWUDYpV GHODLQWHUSUHWDFLyQGHVXFRQÀJXUDFLyQHOHFWUyQLFD

»

,GHQWLÀFDDSOLFDFLRQHVGHPHWDOHVQRPHWDOHV\PLQHUDOHVHQ HOTXHKDFHUKXPDQR\HQHOVX\RSURSLR

»

5HFRQRFHODLPSRUWDQFLDVRFLRHFRQyPLFDGHODSURGXFFLyQGH PHWDOHV\QRPHWDOHVHQQXHVWURSDtV\HOPXQGR

Objetos de aprendizaje »

(OHPHQWRVTXtPLFRV

»

*UXSRSHULRGREORTXH

»

3URSLHGDGHVSHULyGLFDV\VXYDULDFLyQ

»

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Química I Proyecto ([SOLFRODVSURSLHGDGHVFDUDFWHUtVWLFDVGHORVJUXSRVGHHOHPHQWRVFRQVLGHUDQGR VXXELFDFLyQHQODWDEODSHULyGLFD\SURPXHYRHOPDQHMRVXVWHQWDEOHGHORVUHFXUVRVPLQHUDOHVGHOSDtV

Dinamización y motivación