Programación de aula de Física y Química. 1 Bachillerato




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títuloProgramación de aula de Física y Química. 1 Bachillerato
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Actividades de aprendizaje


La primera página de la unidad contiene una imagen acompañada de un texto que nos muestra una molécula, como presencia de la química en nuestra vida.

Los Objetivos muestran las capacidades que se pretende que el alumno/a desarrolle a lo largo de la unidad.

En la Preparación de la unidad se recuerdan conocimientos adquiridos anteriormente que son útiles para abordar la unidad.

Un esquema muestra la organización de los contenidos de la unidad.

1. Clasificación de las sustancias materiales

  • La unidad comienza con la clasificación de la materia en mezclas y sustancias puras, y éstas a su vez en elementos y compuestos. Se resume en un cuadro con ejemplos.

  • Una figura muestra la situación en la que dos elementos pueden dar origen a una mezcla o a un compuesto en función del proceso que se realice.

  • A continuación se recuerda la diferencia entre proceso físico y proceso químico y entre propiedad extensiva e intensiva.

2. Leyes clásicas de las reacciones químicas

  • Se define el concepto de reacción química.

  • Se enuncian las leyes de Lavoisier, de Proust y de Dalton y se acompañan de tres ejemplos resueltos. La figura muestra visualmente la ley de conservación de la masa.

  • El profesor/a puede proponer, a modo de reflexión, las siguientes cuestiones adicionales:

— ¿Por qué la ley de las proporciones definidas es una ley de las reacciones químicas, si hace referencia a la proporción de los elementos en un compuesto?

— Dos compuestos que cumplen la ley de las proporciones múltiples, ¿cumplen también la ley de las proporciones definidas?

— ¿Se puede comprobar la ley de las proporciones múltiples en un único compuesto?

3. Teoría atómica de Dalton

  • Se introduce la teoría atómica a partir de las suposiciones originales de Dalton.

  • A continuación, se interpretan las tres leyes por medio de esta teoría. La interpretación de la ley de Lavoisier se observa en una imagen; la de la ley de Proust, a partir de unas masas simbólicas, y la de la ley de Dalton, a partir de los datos de dos compuestos expresado en forma de tabla.

  • El profesor/a puede proponer, como ampliación, la siguiente actividad:

— Leer el cuadro del margen sobre la hipótesis de Dalton de la máxima simplicidad y relacionarla con una de las etapas del método científico y el descubrimiento de su falsedad en otra de las etapas.

4. Principio de Avogadro

  • Se enuncia la ley de Gay-Lussac y se aplica en un ejemplo resuelto. Para interpretar esta ley se introduce el principio de Avogadro.

  • Como conclusión del apartado, se indica que el principio de Avogadro permite diferenciar los átomos de las moléculas.

  • El profesor/a puede proponer, a modo de síntesis, la actividad siguiente:

— Explicar de qué manera está en desacuerdo el principio de Avogadro con la hipótesis de Dalton de la máxima simplicidad.

5. Masa atómica y molecular. Mol

  • Se definen la unidad de masa atómica, la masa atómica relativa y la masa molecular relativa.

  • Se introduce el concepto de mol y el valor de la constante de Avogadro para enseñar, finalmente, la relación entre masa en gramos y masa atómica, y entre masa molar y masa molecular.

  • Se indica una dirección de Internet en la que se puede ver la equivalencia entre el mol de átomos y su masa en gramos de distintos elementos.

  • En un ejemplo resuelto se muestra el procedimiento para calcular la masa molecular a partir de las masas atómicas de los elementos y el cálculo de la masa de una molécula.

6. El estado gaseoso

  • Se enuncian las leyes de los gases (ley de Boyle-Mariotte, ley de Charles Gay-Lussac, ley completa de los gases) y la ecuación de estado de los gases ideales. Cada ley va acompañada de un ejemplo resuelto que permite conocer el procedimiento de trabajo con dichas leyes.

  • Se ofrece el acceso a una página de Internet en la que se puede observar en una simulación el comportamiento de los gases ideales.

  • A continuación se recuerdan las condiciones de trabajo con los gases en las que su volumen molar es 22,4 L.

  • Se introduce el estudio de las mezclas de gases. Se define la presión parcial de un gas y se enuncia la ley de Dalton de las presiones parciales. Un ejemplo resuelto permite desarrollar el procedimiento para aplicar esta ley juntamente con las leyes de los gases ya conocidas..

  • Finaliza el apartado con el enunciado de los postulados de la teoría cinético-molecular de los gases y se resalta en cada uno de los cuadros cómo explican éstos las leyes de los gases.

  • El profesor/a puede proponer, como reflexión y síntesis, la siguiente actividad:

— Justificar si un gas a baja temperatura y alta presión cumplirá la expresión:
P V = n R T

7. Mezclas. Técnicas de separación

  • El apartado comienza señalando las características de las mezclas homogéneas y heterogéneas, según el tamaño de sus partículas. En el cuadro se indican algunos tipos de mezclas heterogéneas (coloides, suspensiones y emulsiones).

  • A continuación se nombran algunos aparatos útiles para la separación de mezclas.

  • Se muestra el fundamento, el material necesario y el procedimiento de trabajo de las técnicas de decantación, filtración, cristalización, destilación, extracción con disolvente y cromatografía. Todas estas técnicas van acompañadas de un dibujo del montaje que facilita al alumno/a la comprensión del procedimiento.

  • Será conveniente que el alumno/a realice en el laboratorio alguna de las separaciones de mezclas propuestas en la unidad.

8. Disoluciones

  • Se presentan las disoluciones, su clasificación y algunas de las ventajas derivadas de su uso, que se observan en una imagen que compara dos procedimientos de trabajo experimental.

  • A continuación se definen las diversas maneras de expresar la concentración: porcentaje en masa, porcentaje en volumen, molaridad, molalidad y fracción molar. Cada una va acompañada de un ejemplo resuelto que permite observar el procedimiento para calcular la concentración de una disolución.

  • Finalmente, se definen la disolución saturada y la solubilidad. Una gráfica muestra la solubilidad de algunas sustancias en agua. Un ejemplo resuelto hace referencia a este subapartado.

  • El profesor/a puede proponer, además, las siguientes cuestiones:

— Indicar la manera más adecuada de expresar la concentración de una disolución en el caso de querer prepararla utilizando una balanza. ¿Y si se quiere utilizar la disolución en una reacción química? Justificar la respuesta en los dos casos.

— Explicar por qué una bebida gaseosa desprende burbujas de dióxido de carbono a medida que se calienta.

— Leer el cuadro al margen titulado «Masa de componente por unidad de volumen» y calcular la concentración en masa de una disolución de 10 g de nitrato de potasio en 100 g de agua.

9. Propiedades coligativas de las disoluciones

  • Primeramente se define propiedad coligativa. Después se explica, a partir de un dibujo representativo, el concepto de presión de vapor, y se plantea qué es lo que cambia al añadirle soluto. Para calcular esta variación, se observa en una imagen cómo afecta la cantidad de soluto a la presión de vapor, se enuncia la ley de Raoult y se aplica en un ejemplo resuelto.

  • A continuación se introducen las consecuencias de la variación de la presión de vapor en el descenso crioscópico y en el ascenso ebulloscópico, a partir de un gráfico de la presión de vapor del disolvente y la de la disolución, y se explica con un ejemplo resuelto.

  • Finalmente, se explica, a partir de un dibujo, el fenómeno de la ósmosis y, a partir de otra imagen, el sentido del flujo y sus consecuencias.

  • Se define presión osmótica y se observa cómo se calcula mediante un ejemplo resuelto.

  • El profesor/a puede proponer, a modo de síntesis, las siguientes cuestiones:

— Justificar que las leyes de las propiedades coligativas se cumplen para solutos no volátiles y no iónicos.

— Explicar por qué en una disolución la temperatura de ebullición aumenta, respecto de la del disolvente puro, mientras que la temperatura de fusión disminuye.

— Decir en qué se basa el fenómeno de la ósmosis.

En el apartado Ciencia y sociedad se relacionan los métodos de separación de mezclas con algunos de sus usos en las depuradoras de aguas residuales y se reflexiona sobre la importancia medioambiental de este proceso.

En la Resolución de ejercicios y problemas se pretende que el alumno/a :

  • Utilice de manera combinada las leyes ponderales de las reacciones químicas.

  • Utilice de manera combinada las leyes de los gases y las de las propiedades coligativas.

  • Profundice en las aplicaciones de estas leyes.

En el apartado Ejercicios y problemas se incluyen una variedad de ambos para comprobar y consolidar los conocimientos adquiridos en la unidad y aplicarlos a nuevas situaciones. Estos ejercicios y problemas van acompañados de la solución, para favorecer el proceso de autoevaluación.

Practicas de laboratorio

Para el trabajo experimental, y como complemento de los contenidos procedimentales y actitudinales, se recomienda la realización de las siguientes prácticas: Cromatografía y Determinación del agua de cristalización, ambas del libro del alumno, y Separación de una mezcla, del cuaderno Prácticas de laboratorio de Física y Química (1.º de Bachillerato), de la editorial Edebé.

Evaluación

  • Realizar un experimento sencillo que ponga de manifiesto la diferencia que hay entre mezcla homogénea y mezcla heterogénea.

  • Identificar los elementos, los compuestos, las mezclas homogéneas y las mezclas heterogéneas de una serie de sustancias.

  • Relacionar las leyes clásicas con la teoría atómica de Dalton y exponer las conclusiones en una puesta en común en la que se destaque por qué esta teoría no explica la ley de los volúmenes de combinación.

  • Resolver un problema en el que haya que aplicar alguna de las leyes clásicas de las reacciones químicas.

  • Calcular la masa molecular y molar de una serie de sustancias y explicar el método empleado.

  • Resolver un problema en el que se tenga que calcular la masa molecular y la masa molar de una sustancia y el número de moles, de moléculas y de átomos que contiene.

  • Comentar en grupos de tres o cuatro miembros de qué manera influyó la aplicación del método científico en la aparición de la teoría atómica de Dalton.

  • Realizar experimentos sencillos que permitan separar mezclas homogéneas y heterogéneas.

  • Describir el proceso de separación de una mezcla.

  • Participar en un coloquio sobre la evolución histórica de los conceptos elemento, compuesto, mezcla homogénea y mezcla heterogénea.

  • Definir masa molecular, volumen molar, mol, disolución, solubilidad y concentración.

  • Expresar la concentración de una disolución en la unidad más adecuada: porcentaje en volumen, porcentaje en masa, molaridad, molalidad, fracción molar, etcétera, con cambio de unidades si es necesario.

  • Expresar la concentración de una disolución en la unidad que se solicite, a partir de otras unidades, de la densidad, de las masas molares y otras.

  • Preparar una disolución en el laboratorio y expresar su concentración en porcentaje en masa y en molaridad. Revisar el estado del material y del laboratorio después de usarlos.

  • Buscar ejemplos de diferentes tipos de disoluciones presentes en la vida cotidiana y elaborar una relación de todos los ejemplos en una puesta en común.

  • A partir de datos suministrados por el profesor/a, elaborar una representación gráfica de la solubilidad en agua de un compuesto según su temperatura, y extraer conclusiones.

  • Calcular la masa molar de una sustancia a partir del valor de alguna de las propiedades coligativas.

  • Buscar información sobre el progresivo deterioro del medio ambiente y la forma en que se podría evitar o, al menos, paliar con un reciclaje adecuado. Poner en común el material recogido y realizar un coloquio sobre el tema. De esta manera, el profesor/a podrá evaluar la responsabilidad en la realización de trabajos en grupo, el reconocimiento de la importancia de preservar el medio ambiente y el interés por la interpretación científica de la realidad.


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