4. normas de seguridad en el laboratorio




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Departamento de Física y Química

LOS MÉTODOS DE LA CIENCIA
(LMC)


4º ESO.


CURSO 2006/2007

INDICE
1. INTRODUCCIÓN

2. NORMAS DE TRABAJO

3. CUADERNO DE LABORATORIO

4. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

5. RELACIÓN DE EXPERIENCIAS

5.1 Organización de las experiencias

5.2. Introducción para elaborar un informe de actividad práctica

5.3. Normas para hacer una representación gráfica
PRÁCTICA 1 : Aplicación de las normas de trabajo y seguridad en el laboratorio

PRÁCTICA 2 : Material y aparatos de uso corriente en el laboratorio.

PRÁCTICA 3 : El método científico

PRÁCTICA 4 : Medida de volúmenes

PRÁCTICA 5 : Medida experimental de la densidad

PRÁCTICA 6: Experimentos Divertidos

PRÁCTICA 7 : Medida experimental de la temperatura de ebullición del agua

PRÁCTICA 8 : Estudio experimental de un movimiento uniforme

PRÁCTICA 9 : Métodos de separación de los componentes de una mezcla.

PRÁCTICA 10 : Cambios físicos y químicos. Conservación de la masa durante un cambio químico

PRÁCTICA 11 : Reconocimiento de sustancias por sus propiedades.

PRÁCTICA 12 : Cambio químico: reacción de neutralización.

PRÁCTICA 13 : Aplicaciones de reacciones de neutralización.

PRÁCTICA 14 : Electrólisis.

PRÁCTICA 15 : Composición química de los seres vivos (I): Contenido en agua de la materia viva.

PRÁCTICA 16 : Composición química de la materia viva (II): Reconocimiento de almidón,

Carbono y glúcidos.

PRÁCTICA 17 : Composición química de la materia viva (III): Identificación de proteínas.

PRÁCTICA 18 : Elaboración del vino.


LOS MÉTODOS DE LA CIENCIA
1. INTRODUCCIÓN.
El objetivo principal de este curso es resolver algunos problemas mediante la realización de pequeñas investigaciones de laboratorio relacionadas con las materias que componen el Área de Ciencias de la Naturaleza (Física, Química, Biología y Geología). Como ciencias experimentales que son emplearemos el método científico, es decir, plantearemos un problema, nos apoyaremos en una base teórica, diseñaremos y elaboraremos una experiencia, tomaremos datos, analizaremos los resultados obtenidos, sacaremos unas conclusiones y por últimos redactaremos en nuestro cuaderno un informe de cada investigación.
2. NORMAS DE TRABAJO
1.- Trabajaremos en silencio
2.- Hay que atender al profesor y leerse bien el texto de la práctica antes de empezar a realizarla.
3.- Utilizar los conocimientos adquiridos así como la información facilitada, como base para impulsar la iniciativa y la acción.
4.- Tener presente que el objetivo del trabajo científico reside en averiguar cómo, por qué y cuándo, dónde y cómo ocurre en realidad..
5.- Sin perder tiempo, el ritmo de trabajo ha de ser reposado y atento, observando cuidadosamente todos los detalles de la operación, anotándolos y razonando los cambios que se estimen convenientes.
6.- Objetividad. No dejarse llevar por prejuicios o ideas preconcebidas, sino adoptar una aptitud crítica y abierta a los resultados que pueden no ser los que pensábamos que iban a salir.
7.- Cada alumno tendrá un cuaderno de prácticas donde se irá escribiendo cada experiencia: la realización, conclusiones... etc, de forma limpia y ordenada.
8.- Responsabilidad. Hay que procurar la conservación y buen uso de todo el material, aparatos y productos que se utilicen en la realización de los experimentos. Si por negligencia se rompe algún material, el responsable se hará cargo de su reposición. Si no aparece el responsable, será el grupo quien se encargue de ello.
9.- Limpieza y orden son indispensables para obtener resultados fiables en las experiencias: por ello, el material a utilizar y el lugar de trabajo deben estar escrupulosamente limpios. Al concluir nuestro trabajo todo el material debe quedar limpio y recogido.
10.- Al empezar una experiencia debemos tener todo el material y productos necesarios preparados. Habrá un encargado del material en el equipo, él será quien lo recoja y lo prepare. En la mesa de trabajo sólo debe de haber el material necesario para la práctica y el cuaderno de laboratorio.
11.- En el laboratorio nos moveremos, sólo cuando sea estrictamente necesario, con tranquilidad, sin precipitaciones ni carreras.

.

12.- No se molestará a los demás compañeros, ni se deambulará de un sitio a otro.
3. CUADERNO DE LABORATORIO
La Ciencia avanza, entre otras razones, porque los científicos comunican sus descubrimientos y éstos pueden ser reproducidos, bien por el investigador autor del descubrimiento, bien por cualquier otro miembro de la comunidad científica, sin necesidad de más información que la que aparece en la publicación. La transmisión completa y precisa de cómo llevar a cabo un experimento es posible porque durante el desarrollo de éste, el científico ha dejado constancia de todas las actividades que realiza, desde las previas al experimento propiamente dicho, hasta las conclusiones de éste, así como de sus dificultades, dudas y razonamientos. Por ello, como parte importante de un aprendizaje científico, debes aprender a llevar un cuaderno de laboratorio.
Los puntos a tener en cuenta en el Cuaderno de Laboratorio son:

1.- Nombre y apellidos

2.- Numeración de las páginas

3.- Anotar la fecha en que realiza cada experimento y el título de éste.
4.- Antes de iniciar un experimento, te haremos una breve descripción teórica del mismo, que incluya los objetivos que se pretenden, el funcionamiento teórico de la experiencia, un esquema del procedimiento a seguir, los tipos de datos que se han de recoger, cómo han de ser tratados posteriormente, etc.

-Debes leer detenidamente cómo llevar a cabo un experimento antes de realizarlo y obligarse a tomar notas y pensar acerca de él , con lo cual se ahorra muchas horas de trabajo inútil en el laboratorio. Por ejemplo, si deseas llegar bien y pronto a un encuentro deseado en una ciudad compleja, ¿prefieres conducir sin tener conocimiento de su infraestructura vial o prefieres consultar previamente un plano de la ciudad y diseñar el camino?

- Debes anotar las dudas que te hayan surgido y las respuestas que hayas encontrado para solucionarlas.
5.- Durante el desarrollo del experimento anota todo lo que hagas y descubras:
- Los materiales y productos que se utilizan.
-Las condiciones (presión, temperatura...) en las que se realiza el experimento,
-Las dificultades que has encontrado y las medidas que has adoptado para resolverlas.
-El valor de las variables medidas y los datos obtenidos, etc.
Para que la recogida de datos te resulte más fácil conviene construir una tabla antes de iniciar el experimento y presentar los datos de forma más ordenada. !No confíes a tu memoria la retención de un dato u observación, ni escribas éstos en hojas de papel sueltas!
6.- Anota todos los datos y observaciones en tu cuaderno. Si tienes que rectificar algún dato, no lo borres, táchalo con una sola línea cruzada “EN ROJO” y escribe si no hay espacio a la derecha, en el espacio inmediato superior el nuevo dato. Datos considerados erróneos o incorrectos pueden ser muchas veces interesantes, algunos han conducido a descubrimientos imprevistos, y en cualquier caso pueden ser motivo de discusión.
7.- Las anotaciones que realices deben ser inteligibles no sólo en el momento en que las tomas, sino que deben permitir repetir el trabajo realizado en cualquier otro periodo de tiempo y a cualquier otro compañero, sin más información que la que anotaste en tu cuaderno.
8.- Detalla los cálculos que realices hasta determinar, a partir de los datos, los resultados finales. Tanto aquellos como éstos deben escribirse con sus cifras significativas correctas, e indicando, las unidades de las variables que representan.
9.- Contesta a todas las preguntas o cuestiones planteadas.
10.-Elabora un informe de la práctica para sintetizar todo lo realizado.
Una última reflexión: es muy fácil cometer errores, y de estos se sacan muchas veces consecuencias positivas. Por ello, anota siempre lo que ocurra y no lo que sabes que debería ocurrir. Si lo que observas, y los datos que obtienes no coinciden con lo previsto, busca una explicación, pero no falsees nunca ni sus conclusiones ni sus datos.
4. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO
En algunas de las experiencias que haremos en este curso, el alumno tendrá una considerable libertad para plantear y realizar sus investigaciones. Esta libertad lleva consigo la responsabilidad de realizar operaciones más o menos peligrosas con el consiguiente peligro de accidentes, además puede haber posibles descuidos o ignorancias, todo ello conduce a realizar las siguientes advertencias.
1.- Si se produce cualquier accidente avisar inmediatamente al profesor.
2.- Si alguna sustancia química salpica en los ojos o en la piel, lavarse inmediatamente con abundante agua y avisa al profesor.
3.- Hablar con el profesor antes de hacer cambios en el procedimiento a seguir o en las cantidades o tipos de productos químicos a utilizar.
4.- No probar ningún producto químico ni disolución, puede ser causa de envenenamiento. Evitar también el contacto con la piel.

5.- Está terminantemente prohibido gastar cualquier tipo de broma cuando se esté trabajando.
6.- Si se derrama algún reactivo, limpiarlo inmediatamente.
7.- Ventilar el laboratorio para la renovación periódica del aire.
8.- No comer ni beber en el laboratorio.
9.- Es recomendable usar una bata de laboratorio.
10.- Antes de verter el líquido de un frasco debe leerse su etiqueta y asegurarse de qué producto se trata.

11.- La manipulación de productos sólidos se hará con la ayuda de una espátula y para trasvasar líquidos se utilizará una varilla de agitación.
12.- El material de vidrio es sumamente frágil, por lo que deben evitarse los golpes y los cambios bruscos de temperatura. Se ha de tener en cuenta que el aspecto del vidrio es el mismo tanto si está frío como si está caliente, por tanto, debe esperarse un rato antes de volver a utilizar el material que se ha calentado.
13.- Para percibir olores no es necesario poner el rostro encima del tubo de desprendimiento de los gases o vapores, sino que basta, para que el olor llegue al olfato, usar la mano para dirigir los vapores hacia la nariz, de atrás hacia delante, a una distancia prudencial de la nariz.
14.- Cuando se manejan sustancias venenosas, la limpieza de las manos, del sitio de trabajo y del material debe ser esmerada. Los líquidos o sólidos que atacan la piel deben ser eliminados, si entran en contacto con ésta, con disolventes apropiados. Si son gases (cloro, vapores de bromo, óxido de nitrógeno, óxido de carbono, ácido cianhídrico, etc), se manejarán en la vitrina.
15.- No dejar objetos calientes sobre las mesas, porque las deterioran.
16.- Los matraces de destilación deben sujetarse con la pinza por la parte del cuello que está por encima del tubo lateral.
17.- El material de vidrio no debe tener nunca rajas.
18.- Cuando se diluyan ácidos, éstos deben agregarse lentamente sobre el agua y no a la inversa.
19.- Al tomar un termómetro para efectuar una medida, asegurarse de su temperatura máxima es superior a la temperatura que se va a medir.
20.- Cuando se calienta un líquido con un termómetro en el interior, éste no debe estar tocando al vidrio, ni siquiera próximo a la pared o al fondo. El depósito de mercurio debe estar en contacto con la sustancia cuya temperatura se desea medir. El termómetro nunca debe estar sobre la mesa, sólo estará en su sitio o colgado en las pinzas para medir.
21.- Los mecheros Bunsen y los de alcohol, que estén encendidos, siempre deberán estar vigilados por alguna persona; y en cuanto no sean necesarios se apagarán.(Si se tiene el pelo largo, es recomendable que esté recogido y no acercar la cabeza demasiado a los mecheros, pues se puede chamuscar el pelo)

22.- Nunca encender las lamparillas de alcohol con otra lamparilla. No mover una lamparilla mientras esté encendida, puede derramarse el alcohol y quemarte la mano. No apagar la lamparilla soplando, puedes proyectar la llama y ocasionar un incendio.
23.- Los líquidos inflamables no se deben calentar directamente con la llama, sino mediante baños de aceite, de agua, de arena u hornillos eléctricos. Éstos líquidos se deben manejar lejos de la llama.
24.- Cuando se caliente una sustancia en un tubo de ensayo, éste debe sujetarse con unas pinzas de madera, se colocará inclinado y se moverá horizontalmente hacia la llama de forma que ésta en la parte superior del contenido. No calentar la parte del tubo que esté libre de líquido, y mantenerlo inclinado teniendo en cuenta que hay que dirigir el extremo abierto del tubo hacia una parte que no pueda dañar a nadie, ya que el contenido del tubo puede proyectarse hacia el exterior. El tubo de ensayo no debe llenarse más de la mitad.
25.- Evitar echar indiscriminadamente los residuos de productos químicos por el desagüe, pues además de producir una grave contaminación de las aguas residuales, puede producir numerosos accidentes, incendios y reacciones violentas.
26.- Los trabajos prácticos que puedan realizarse con los problemas que planteemos no presentan ningún peligro si se desarrollan con normalidad, pero debe tenerse la máxima precaución al manipular sustancias corrosivas o inflamables, mecheros y fuentes de calor y montajes o aparatos que vayan conectados a la red eléctrica general.

5. RELACIÓN DE EXPERIENCIAS.
En esta nueva materia "Los métodos de la Ciencia" empezamos a trabajar con alumnos voluntarios (se supone que la habrán elegido por su interés personal en seguir estudios de Ciencias en el Bachillerato, frente a otra consideración) y con un número no muy elevado de alumnos por grupo, lo que favorece el desarrollo de actividades de laboratorio, que no es posible en un grupo normal, donde los profesores nos vemos obligados a reducir casi a cero las experiencias de laboratorio o a convertirlas en experiencias de cátedra, debido entre otros factores a la complejidad de la asignatura, por la extensión de los programas y el carácter acumulativo de los mismos y que en definitiva no se altere en exceso el desarrollo del curso siguiente.

En esta asignatura tenemos la oportunidad de desarrollar una serie de experiencias que abarquen todo el Área de las ciencias de la Naturaleza: física, química, biología, geología, con la ventaja de que el alumno puede manipular directamente, lo que le ayudará a comprender mejor lo que hace, el manejo de aparatos de medida, el tratamiento de los datos obtenidos y la elaboración de informes.

Se trabajará en pequeños grupos en la realización de prácticas simples en las que se aprenderá el manejo de aparatos de medida, uno de los objetivos de toda programación de prácticas. Si en algún caso hubiese falta de equipos por el tamaño de los grupos se montarán experiencias simultáneas en varias mesas y los alumnos rotarían entre ellas a lo largo de varias sesiones, esto tendría un inconveniente: se ocuparía el laboratorio durante un período de tiempo más o menos largo haciéndolo incompatible para otros usos. Es imposible hacer una experiencia completa en todos sus pasos en un tiempo de una hora.

Otro aspecto a tener en cuenta y que no se debe descuidar es el de la seguridad: en ningún momento se debe de exponer a los alumnos a ningún daño por el mal uso de los equipos, por lo que hay que impedir que el alumno pueda actuar por su cuenta y cometer una imprudencia. Por este motivo resulta de gran importancia el conocimiento de las normas de seguridad y comportamiento en un laboratorio.


5.1. ORGANIZACIÓN DE LAS EXPERIENCIAS
Las primeras experiencias incluyen mucha información de principios e instrucciones específicas para ayudar al estudiante a proyectar y hacer el trabajo de Laboratorio. Cada experiencia implica tres fases de actividad distinta, que pueden denominarse:



Labor previa al Laboratorio.

La primera parte de esta fase es una tarea a realizar en el aula, en la biblioteca y en casa. Hay tareas específicas que deben pensarse con anterioridad a la sesión de la clase en la que se discuta la labor a realizar en el Laboratorio.

La segunda parte de la actividad previa al trabajo de laboratorio debe ser generalmente la discusión de la experiencia en una clase. Esta sesión se realizará generalmente antes de empezar el trabajo real de laboratorio.
Con frecuencia, el profesor dará información básica relativa al problema que debe de investigarse. Sin embargo, el objeto principal de esta discusión es considerar :
-El alcance del problema a estudiar.

-El sistema físico o químico que se va a estudiar.

-Los datos reunidos.

-El proceso experimental que se va a seguir.
Durante la discusión el estudiante deberá aprender el problema específico a investigar, por qué se investiga y como se realiza en el laboratorio.


Labor de Laboratorio
Esta fase implica trabajar con aparatos, instrumentos o productos químicos. Las observaciones y medidas se registran en la libreta de notas, incluyendo las condiciones en que se realizaron.
En el trabajo de Laboratorio, así como en las discusiones previas al trabajo, es importante que el alumno/a tome parte activa en la experiencia. La responsabilidad del trabajo debe dividirse entre los componentes del grupo, de forma que cada uno tenga la oportunidad de llegar a dominar todas las operaciones de Laboratorio utilizadas en la experiencia.
Labor posterior al Laboratorio.
La primera parte de esta fase puede ser tarea de realizar en casa. Los alumnos/as deben presentar, con frecuencia, sus datos primarios (observaciones obtenidas de la experiencia), y secundarios (resultantes de cálculos, representación, gráficas, etc,.). Al estudiar los datos obtenidos y considerar su significado, el alumno/a debe ser capaz de proponer una solución apropiada al problema.
Posteriormente habrá una puesta en común de los datos experimentales y conclusiones obtenidos por los miembros de cada grupo, permitiendo obtener una información adicional sobre el sistema estudiado o la necesidad de repetir la experiencia en caso de obtener unos resultados absurdos.
Para finalizar las experiencias, se incluirá un cuestionario que permita extrapolar las conclusiones obtenidas a otros casos no estudiados directamente en el Laboratorio.

5.2. INSTRUCCIONES PARA ELABORAR UN INFORME DE ACTIVIDAD PRÁCTICA
El alumno es la finalidad de la realización de las prácticas. Si éste no toma parte activa, si no participa, no obtendrá beneficios del esfuerzo realizado por todos.

Aunque se trate de una experiencia de cátedra que no pueda manipular directamente( por su dificultad, peligrosidad o por carecer de equipos suficientes), debes estar atento a las observaciones y anotar todos los datos cualitativos y cuantitativos.

Para alcanzar el objetivo anterior supone una ventaja la presentación de un informe sobre el trabajo realizado en el laboratorio o sobre las observaciones efectuadas, con todos los elementos apropiados: explicaciones teóricas previas, montaje, datos, gráficas, conclusiones.

Mientras lo elaboras debes repasar todo lo realizado, sintetizarlo y expresarlo con tus palabras. Este repaso es fundamental para la comprensión correcta de la experiencia.

El informe ha de ser individual, aunque la actividad se haya realizado en grupo: se penalizará la copia directa de unos a otros.

En el informe deben predominar los aspectos de contenido sobre los puramente estéticos, expresando correctamente los datos y resultados, gráficas, etc.

Las partes del informe que no deben faltar son:


  • Título

  • Material usado


- Descripción: Incluirá qué queremos estudiar o medir y en qué principios físicos nos basamos. Siempre que sea posible se acompañará de un esquema gráfico del montaje experimental.
-Datos obtenidos: Suelen organizarse en forma de tablas. No olvidar los datos cualitativos. Los datos cuantitativos deben llevar sus correspondientes unidades.
-Gráfica(s): La representación de los datos numéricos sobre unos ejes de coordenadas ayuda a estudiar la relación entre las variables. Los ejes deben llevar una escala proporcional y un rótulo que indica lo que estamos representando (en el momento oportuno se os darán las normas para hacer una representación gráfica).
-Cálculos y resultados: Si es necesario efectuar cálculos, se indicarán claramente. Los resultados deben llevar sus correspondientes unidades.
-Conclusiones: El alumno indicará las relaciones encontradas entre las variables que han intervenido en la experiencia y si se confirma o no alguna ley científica o hipótesis planteada, tratando de aportar explicaciones.

El apartado de las conclusiones es fundamental y debe incluir brevemente si se ha observado lo que se pretendía, posibles razones de discrepancias o errores cuando los haya.
-Nombre y grupo del alumno: Si la práctica ocupa más de 4 folios debe llevar una portada (primera hoja) que sólo llevará el título de la práctica y el nombre del alumno.
NOTAS

  • La presentación debe ser cuidada ( buena letra, ortografía correcta, limpieza), aunque no es necesario el uso de colores, gráficos de ordenador, etc. Lo más importante es el contenido del informe.



5.3. NORMAS PARA HACER UNA REPRESENTACIÓN GRÁFICA.
Para la representación de una gráfica a partir de una tabla de valores se establecen las siguientes normas:
1. Utiliza preferentemente papel milimetrado.
2. Para representar una ley física del tipo y = f(x), se trazan previamente los ejes sobre el papel milimetrado. La variable independiente (la que puede fijar o escoger el experimentador) se toma en el eje de abscisas. La variable dependiente ( la magnitud cuyo valor se mide directa o indirectamente y que suponemos que depende de la variable independiente) se anotará en el eje de ordenadas. La variable independiente está relacionada con la causa física, mientras que la variable dependiente es el efecto físico.
3. La gráfica debe ocupar todo el papel milimetrado; para ello los valores de las variables estarán previamente tabulados y las escalas se elegirán de tal manera que cumplan la finalidad expresada.
4. La escala gráfica debe ser de lectura fácil
5. En ocasiones, el origen de escala de la gráfica no será el cero.
6. Junto al eje correspondiente se debe especificar el nombre o símbolo de la magnitud y el símbolo de la unidad empleada.
7. No debe rayarse el papel al señalar un punto definido por los valores de x e y.
8. No se deben colocar sobre los ejes valores intermedios distintos a los que definen la escala. Es un error colocar sobre los ejes los valores experimentales.
9. Dibujo de los puntos. Los puntos no se unen entre sí formando una línea quebrada, se intenta encontrar una recta o curva (parábola, hipérbola) que se aproxime a ellos aunque no pase por todos: si no pasa, deben quedar tantos puntos por encima como por debajo de la línea trazada.
1

0. Primero se hará toda la gráfica a lápiz, para poder borrar en caso de equivocaciones. Una vez conseguida la forma correcta, se entintará y se le pondrá el título que especifica la función que representa.


ml de HCl hhhHHHHHHHHHCl

ml de sosa


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