Programación de aula Química 2 Bachillerato




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Programación de aula Química 2 Bachillerato

PROGRAMACIÓN DE AULA

QUÍMICA 2.º Bachillerato



ÍNDICE

Estructura de la materia


1. Estructura atómica de la materia

2. Sistema Periódico de los elementos

3. Enlace químico

4. El lenguaje de la química

Termodinámica y cinética química


5. Termodinámica química

6. Cinética química

7. Equilibrio químico

Algunas transformaciones químicas


8. Reacciones de transferencia de protones

9. Reacciones de transferencia de electrones

10. Equilibrios de solubilidad

11. Química descriptiva

12. Reactividad de los compuestos de carbono

UNIDAD 1. Estructura atómica de la materia

Objetivos



Profundizar en el conocimiento íntimo de la materia.

Conocer las partículas subatómicas fundamentales y sus características.

Conocer la estructura general de los átomos.

Comprender el concepto de isótopo e identificar los isótopos de un elemento.

Conocer la evolución de los modelos atómicos y las características principales de los más importantes: Thomson, Rutherford, Bohr y el modelo mecano-cuántico.

Conocer la teoría cuántica de Planck y la teoría corpuscular de la luz de Einstein.

Comprender la dualidad onda-corpúsculo.

Conocer el concepto de orbital atómico y diferenciarlo del de órbita electrónica.

Conocer los números cuánticos y su relación con los orbitales atómicos.

Elaborar la configuración electrónica de los átomos.

Predecir qué estructura es más estable de varias posibles.
Contenidos
Conceptos

Constituyentes básicos del átomo: electrón, protón y neutrón. Modelo atómico de Thomson. Modelo atómico de Rutherford. Elementos químicos e isótopos. Masa atómica y masa isotópica.

Orígenes de la teoría cuántica. Espectros atómicos de emisión. Espectro de emisión del hidrógeno.

Teoría cuántica de Planck.

Teoría corpuscular de la luz de Einstein. Efecto fotoeléctrico.

Modelo atómico de Bohr. Modificaciones.

Modelo mecano-cuántico. Dualidad onda-corpúsculo. Principio de incertidumbre. Ecuación de onda de Schrödinger. Principios fundamentales del modelo mecano-cuántico. Orbital y números cuánticos. Energía relativa de los orbitales. Configuración electrónica de un átomo. Regla de la construcción. Principio de exclusión de Pauli. Regla de la máxima multiplicidad de Hund. Paramagnetismo y diamagnetismo. Estabilidad de subnivel lleno y semiocupado.
Procedimientos

Representación esquematizada del tubo de descarga.

Descripción e interpretación de las experiencias con rayos catódicos y con rayos canales.

Descripción e interpretación del experimento de Rutherford.

Determinación de la masa atómica de un elemento a partir de las masas isotópicas.

Descripción del espectro de emisión del hidrógeno y cálculo de las radiaciones emitidas.

Interpretación del efecto fotoeléctrico.

Utilización de los números cuánticos para describir los orbitales atómicos.

Determinación de la configuración electrónica de un átomo.

Interpretación del hecho de la semiocupación de un subnivel como factor de estabilidad.
Actitudes, valores y normas

Curiosidad por conocer las investigaciones que condujeron a los sucesivos modelos atómicos.

Valoración del interés de la ciencia por conocer la estructura íntima de la materia.

Rigor en la descripción de los parámetros atómicos y en la expresión de la estructura electrónica de los elementos.

Reconocimiento del valor de la evolución de los modelos y teorías científicos en el desarrollo de la ciencia.
Actividades de aprendizaje

Los Objetivos (pág. 6) muestran la intención de la unidad exponiendo lo que se pretende conseguir a lo largo de ella.

El Esquema de la unidad (pág. 7) presenta el orden en que se desarrollarán los contenidos de ésta.

La Preparación de la unidad (pág. 7) propone el trabajo previo:

- Se recuerda en qué consiste la radiactividad natural y cuál es la naturaleza de las radiaciones emitidas.

- Se proponen algunas actividades referentes a la electrólisis y a los fenómenos de la reflexión y refracción de la luz
1. Constituyentes básicos del átomo (págs. 8 a 13)

Mediante cuadros-resumen se exponen las experiencias previas y el descubrimiento de las partículas fundamentales: electrón, protón y neutrón. A continuación de dichos descubrimientos, se describen los modelos atómicos de Thomson y Rutherford.

Finalmente, se definen algunos conceptos básicos: número atómico, elementos químicos, isótopos, número másico, masa atómica y masa isotópica.

En los ejemplos 1 y 2 (págs. 12 y 13) se trabajan dichos conceptos básicos y se calcula la masa atómica de un elemento a partir de sus masas isotópicas. Los ejercicios 1 a 5 de las páginas 11 y 13 refuerzan los conceptos anteriores.
2. Orígenes de la teoría cuántica (págs. 14 y 15)

Comienza el apartado exponiendo las limitaciones del modelo atómico de Rutherford para seguir, a continuación, describiendo los Espectros atómicos de emisión en general y, en particular, el del hidrógeno, incluyendo la ecuación de Rydberg y su significado.

En cuadros al margen se recuerdan algunas magnitudes de las ondas y se muestran las radiaciones más conocidas del espectro electromagnético.
3. Teoría cuántica de Planck (pág. 16)

Se describen las características de la radiación del cuerpo negro y se expone una breve interpretación de acuerdo con la teoría cuántica propuesta por Planck, destacando el valor de la energía contenida en un cuanto de energía.
4. Teoría corpuscular de la luz de Einstein (pág. 17)

El apartado comienza presentando las características del efecto fotoeléctrico, cuya descripción se presenta en la imagen del margen. A continuación, se expone brevemente la teoría cuántica de la luz de Einstein y se justifican las características del efecto fotoeléctrico basándose en la naturaleza corpuscular de la luz.
5. Modelo atómico de Bohr (págs. 18 y 19)

A partir de los fundamentos cuánticos anteriores, Bohr dedujo su modelo atómico. En este apartado se exponen sus postulados fundamentales por los que se cuantizan los estados energéticos del electrón y se introduce el número cuántico principal. A continuación se presenta una interpretación del espectro de emisión del hidrógeno.

Después de considerar las limitaciones del modelo atómico de Bohr, se exponen las modificaciones realizadas en él, introduciendo los números cuánticos orbital, magnético y de espín.

El ejemplo 3 y los ejercicios 6 a 10 de la página 19 incluyen cálculos referentes al espectro del hidrógeno y a su interpretación. El ejercicio 11 de esta página se refiere al efecto fotoeléctrico.
6. Modelo mecano-cuántico (págs. 20 a 29)

Continuando con la evolución de los modelos atómicos, comienza el apartado describiendo la Dualidad onda-corpúsculo propuesta por De Broglie, se indica el valor de la longitud de onda asociada a cualquier partícula y se destaca la comprobación experimental.

Seguidamente se expone el Principio de incertidumbre de Heisenberg y se describe el concepto de orbital atómico.

En el ejemplo 4 y en los ejercicios 12 y 13 de la página 21 se realizan cálculos referentes a la longitud de onda asociada a distintas partículas.

A continuación se proponen la Ecuación de onda de Schrödinger y su significado, se define la carga nuclear efectiva y se enuncian los Principios fundamentales del modelo mecano-cuántico.

Sigue una descripción de los números cuánticos y se dan sus valores permitidos relacionándolos con los orbitales atómicos. Los ejercicios 14, 15 y 16 permiten afianzar el conocimiento de los números cuánticos.

Después de exponer la Energía relativa de los orbitales en el átomo de hidrógeno y en los átomos polielectrónicos, se enuncian las reglas para establecer la Configuración electrónica de un átomo.

Finalmente se justifican el paramagnetismo y el diamagnetismo de los elementos y la estabilidad de los subniveles llenos y semiocupados.

El ejemplo 5 y los ejercicios 17 a 21 de la página 29 proponen cuestiones referentes a la configuración electrónica de los elementos.
En el Resumen (pág. 30) se exponen brevemente los conocimientos principales presentados a lo largo de la unidad.
En la Resolución de ejercicios y problemas (pág. 31) se resuelve un ejercicio referente a los espectros atómicos de emisión y se proponen varios problemas semejantes.
En Ejercicios y problemas (págs. 32 y 33) se incluye una serie de cuestiones y problemas destinados a consolidar los conocimientos expuestos en la unidad.
Evaluación

Describir el modelo atómico de Rutherford.

Calcular la masa atómica de un elemento a partir de la abundancia y las masas isotópicas de varios de sus isótopos.

Describir el efecto fotoeléctrico y sus características e interpretarlo según Einstein.

Describir el modelo atómico de Bohr.

Determinar la longitud de onda asociada a un fotón para una transición electrónica determinada.

Reconocer las formas de los diferentes orbitales.

Confeccionar un cuadro que muestre las combinaciones válidas de los diferentes números cuánticos.

Identificar razonadamente la existencia de un electrón con una serie de números cuánticos determinada.

Determinar la configuración electrónica de un átomo.

Predecir el efecto del nivel lleno y semiocupado en la estabilidad de un nivel.

UNIDAD 2. Sistema Periódico de los elementos
Objetivos
Conocer los intentos clásicos para una clasificación racional de los elementos.

Comprender el fundamento de la Tabla Periódica de los elementos.

Apreciar el valor de la Tabla Periódica de los elementos en el trabajo científico.

Conocer la estructuración de la Tabla Periódica y su subdivisión en grupos y períodos.

Apreciar la importancia del electrón de valencia.

Valorar la importancia del efecto de apantallamiento y de la carga nuclear efectiva, y conocer su variación en los elementos de cada grupo y de cada período.

Comprender las propiedades periódicas básicas: radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.

Observar e interpretar las variaciones de las propiedades periódicas en grupos y períodos.

Conocer las irregularidades existentes dentro del Sistema Periódico y por qué se producen.

Comprender la clasificación de metales, semimetales y no metales relacionando su naturaleza con sus propiedades físicas y con las propiedades periódicas estudiadas.

Conocer los distintos avances científicos y técnicos que han llevado al descubrimiento de los elementos químicos.
Contenidos
Conceptos

Tabla Periódica de Mendeleiev. Antecedentes históricos de la clasificación periódica de los elementos.

Sistema Periódico actual. Estructura del Sistema Periódico: períodos y grupos.

Carga nuclear efectiva y apantallamiento.

Propiedades periódicas: radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad y carácter metálico.

Origen y descubrimiento de los elementos químicos.
Procedimientos

Observación de la Tabla Periódica y análisis de la información que contiene.

Selección de los datos correspondientes a una propiedad periódica y observación de su evolución a lo largo de los grupos y los períodos.

Justificación de los valores observados y su evolución a partir de la estructura electrónica de los elementos.

Actitudes, valores y normas

Valoración de la importancia de la Tabla Periódica en el estudio sistemático de la química.

Reconocimiento de la utilidad de la Tabla Periódica para determinar y predecir las propiedades de los elementos.

Rigor en la definición de las propiedades periódicas y en la justificación de su variación a lo largo de los grupos y los períodos.

Valoración de los distintos avances científicos y químicos que han posibilitado el descubrimiento de nuevos elementos químicos.
Actividades de aprendizaje

Los Objetivos (pág. 34) muestran la intención de la unidad exponiendo lo que se pretende conseguir a lo largo de ella.

El Esquema de la unidad (pág. 35) presenta el orden en que se desarrollarán los contenidos de ésta.

La Preparación de la unidad (pág. 35) propone el trabajo previo:

- Se recuerdan los criterios utilizados para clasificar los elementos en la Tabla Periódica y las definiciones de algunas propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización y electronegatividad.

- Se proponen algunas actividades referentes al Sistema Periódico y a las propiedades periódicas.
1. Tabla Periódica de Mendeleiev (págs. 36 y 37)

La necesidad de realizar el estudio de los elementos químicos de un modo racional y sistemático condujo a los químicos del siglo XIX a intentar ordenar los elementos con arreglo a distintos criterios. El apartado comienza recordando algunos de estos intentos.

A continuación se describen la Tabla Periódica de Mendeleiev y los criterios de ordenación de ésta, así como algunas predicciones que Mendeleiev realizó a partir de dicha tabla.

Termina el apartado con la sugerencia de que la masa atómica no es el criterio más adecuado para la ordenación de los elementos.
2. Sistema Periódico actual (págs. 37 a 41)

Se propone una ley periódica basada en el orden creciente del número atómico y se destaca que la periodicidad de las propiedades químicas se fundamenta en la repetición periódica de los electrones de valencia de los elementos de un mismo grupo.

Se incluye una representación del Sistema Periódico, donde se diferencian los metales ligeros, los metales de transición, los no metales y los gases nobles, al mismo tiempo que se distinguen los elementos sólidos, líquidos, gaseosos y sintéticos.

A continuación se estudia la Estructura del Sistema Periódico. Los períodos se numeran de 1 a 7 y los elementos que integran cada uno de ellos tienen sus electrones de valencia en el mismo nivel.

En la página 39 la tabla 1 muestra la configuración electrónica de todos los elementos químicos.

Los grupos se numeran de 1 a 18 y los elementos que integran cada uno de ellos tienen semejante la estructura electrónica del nivel más externo.

El cuadro de la página 41 muestra la Tabla Periódica con la situación de los elementos representativos, de transición y de transición interna; esta clasificación tiene en cuenta el tipo de orbital en que cada elemento sitúa su electrón diferenciador.

Los ejercicios del 1 al 10 de la página 41 proponen cuestiones referentes a los contenidos expuestos en el apartado.
3. Carga nuclear efectiva y apantallamiento (págs. 42 y 43)

Comienza el apartado definiendo y explicando el apantallamiento y la carga nuclear efectiva, conceptos ya propuestos en la unidad anterior.

A continuación se estudia la variación de la carga nuclear efectiva a lo largo de un período y de un grupo, lo que es fundamental para comprender la variación de las propiedades periódicas en períodos y grupos.

El ejemplo 1 explica cómo se calcula la carga nuclear efectiva de varios elementos. Los ejercicios del 11 al 14 de la página 43 sirven para consolidar los conocimientos expuestos en este apartado.
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