LAS TRANSFORMACIONES DE LOS MATERIALES… Establecimiento: E.P.P. N° 67 «Américo Blachere» Grado: 6° A y B Docente: González, Delina LAS TRANSFORMACIONES DE LOS MATERIALES Y LOS CAMBIOS QUE EXPERIMENTAN EN LA COMBUSTIÓN Y CORROSIÓN. • Tema: La oxidación lenta Objetivo: identificar la oxidación como un cambio químico en los materiales. Se inició la clase planteando la siguiente situación: María estaba preparando una ensalada de frutas y de repente la llamaron por teléfono. Cuando regresó a la cocina, encontró que las manzanas cortadas que había dejado en el plato se habían oscurecido. ¿Por qué creen que sucede esto? ¿Qué explicación podrían dar? Se comparten pareceres en forma oral (hipótesis) y se lleva a cabo la contrastación con la realidad. La docente provee de los materiales necesarios y realizan la experiencia, teniendo en cuenta un cuadro en el cual registran los tiempos (variable: limón). Se propuso en paralelo otra experiencia con rodajas de papa en contacto directo con el ambiente y otras sumergidas en agua. Se comparan ambas experiencias. Finalmente se conceptualiza. OXIDACIÓN LENTA: la manzana y la papa al tomar contacto con el oxígeno del aire sufrieron una transformación química llamada oxidación. • Tema: La combustión como proceso de oxidación rápida. Combustión de un fósforo. Objetivo: identificar la oxidación como un cambio químico en los materiales. Teniendo en cuenta lo trabajado la clase anterior continuamos observando otras reacciones: combustión rápida. Se entregó por grupos 5 imágenes de fuegos artificiales. Los alumnos reconocieron sin dificultades sus usos y nombraron algunos de sus componentes. Se trabajó en forma oral las medidas de precaución a la hora de su manipulación. Posteriormente por grupos se trabajó con fósforos, observando y registrando el tiempo que transcurría entre el encendido y apagado del mismo. La experiencia permitió identificar que el cambio químico observado se denomina combustión y que la cabecita del fósforo que arde o quema se denomina combustible. Finalmente conceptualizamos: Combustión: cambio químico en el que se forman nuevas sustancias con desprendimiento de luz y calor. Combustible: material o mezcla de materiales que arden o que son susceptibles de arder, quemar o encender. • Tema: Combustibles Objetivo: Reconocer que todos los combustibles necesitan una temperatura mínima para entrar en combustión. La experiencia se realizó en dos etapas, una primera en el aula donde los alumnos anticiparon posibles resultados (en un cuadro) y una segunda en el laboratorio. Se presentaron diversos combustibles en estados sólidos y líquidos. Se llevó a cabo la contrastación con ayuda de los alumnos. De esta manera se pudo corroborar o refutar las hipótesis planteadas por los propios alumnos. El cuadro fue el siguiente: Combustibles alcohol thiner plástico Rápido Muy rápido Lento ¿Cómo es la llama? ¿Deja residuos? Observaciones: en negro registramos las anticipaciones y en color según lo observado. Facilidad para quemar o arder … • Manos a la obra: Se comenta en forma oral los diferentes elementos indispensables para que un combustible entre en combustión. Conceptualizamos: Los combustibles líquidos presentan (en general) mejores condiciones que los sólidos para entrar en combustión. Los líquidos y gases inflamables arden siempre con llama. En el carbón, azúcar, a madera, algunos plásticos la combustión empieza con llama y pasa en forma gradual a una fase sin llama o residual. • Tema: El oxígeno como comburente Objetivo: Reconocer el oxígeno del aire como condición necesaria para la combustión. Se recordó lo trabajado en clases anteriores y se propuso la siguiente experiencia: Colocar tres platillos con tres velas pegadas del mismo tamaño ¿Qué sucederá si las tapamos a cada una de ellas con vasos de diferentes alturas? Compartimos en forma oral las diferentes anticipaciones y luego los propios alumnos las contrastaron. Conceptualizamos: el oxígeno del aire actúa como comburente y a mayor disponibilidad de oxígeno el proceso se mantiene mas tiempo. Se planteó un nuevo interrogante ¿Quién habrá descubierto el oxígeno? ¿Cómo lo habrá hecho? Los alumnos trabajaron con el siguiente texto, conociendo a su descubridor. Proceso que llevo Joseph Priestley para descubrir el oxígeno. La familia de Priestley se traslado a una casa que quedaba a lado de una cervecería y él se interesó por el gas que burbujeaba en esta empresa. Este descubrimiento ocurrió cuando calentó HgO, monóxido de mercurio, con el que obtuvo dos vapores, uno se condenso en gotitas de mercurio (Hg). A ese gas lo recogió en un recipiente observando que aumentaba la brillantez de una llama y que si introducía ratones vivos, se hacían muy activos y vivían más tiempo. Priestley Inhaló de este gas y se sintió cómodo. A esté gas, lo llamó aire desflogistizado, pero era oxígeno por naturaleza. Fue la primera persona que utilizó la mascarilla del oxígeno. Priestley le comunicó sus observaciones a el químico francés Antoine Laurent de Lavoisier, quien repitió los experimentos, demostrando así que se encontraba en el aire y en el agua, señalando su papel en la respiración y en la combustión. Fue él quien reconoció en el gas, el nuevo elemento y lo llamó "Oxígeno", que proviene del griego oxygenes, que significa formador de ácidos. • Tema: combustión completa e incompleta Objetivo: Diferenciar los dos tipos de combustión y los elementos participantes en las mismas. Iniciamos la clase identificando las partes de la llama. Para ello los alumnos la observan y describen lo que ven tratando de argumentar el porque en la diferencia de sus colores. Observamos un video sobre el funcionamiento del mechero de Bunsen identificando sus partes y funciones. Se pudo observar la diferencia entre dos tipos de combustiones. Conceptualizamos: Combustión completa: Combustible + oxigeno = dióxido de carbono + vapor de agua + luz + calor Combustión incompleta: Combustible + oxigeno insuficiente = dióxido de carbono + monóxido de carbono + vapor de agua + carbono +hidrogeno + luz + calor • Tema: Medidas de prevención para evitar accidentes. Objetivos: Reflexionar sobre las medidas de prevención para evitar accidentes. Se compartieron dos artículos periodísticos sobre accidentes provocados por la inhalacion del monóxido de carbono (los cuales son muy frecuentes en las épocas invernales). Se propuso la confección de folletos, como parte de una campaña de prevención. Algunas producciones: • Tema: la corrosión Objetivo: Reconocer la corrosión como proceso de oxidación lenta. Se presentaron a la clase diversos objetos metálicos como clavos, tuercas, tornillos, trozos de chapa, algunos oxidados y otros no. Se planteó además la siguiente situación: “La mamá de Pedro lavó ropa y después la colgó en el alambre del patio, cuando la retiró se dió cuenta de que estaba manchada con un color amarillo rojizo justo donde tuvo contacto con el alambre”. ¿Cuál habrá sido la causa? Para ampliar el tema se plantearon nuevos interrogantes con nuevas variables como virulana, lana de acero, rejas, chapas galvanizadas, entre otros. Reflexionamos sobre los factores que inciden en la corrosión de los metales, es decir que además del oxígeno el agua influye. Conceptualizamos: El hierro reacciona químicamente con el oxígeno y el producto de esta reacción se deposita sobre la superficie del metal, que queda cubierta por un material polvoriento, pardo rojizo, muy áspero al tacto, al que llamamos herrumbre (óxido de hierro). Otros metales, como el cobre o el aluminio, se oxidan solo en la superficie. En estos casos, la capa de óxido que se forma actúa como protección que impide el avance dela corrosión. • Realizamos una experiencia con el objeto de observar en que condiciones se oxida mas fácilmente el hierro. Se realizó la experiencia teniendo en cuenta una guía de trabajo. Completamos un cuadro con las predicciones. Transcurridos 7 días corroboramos los resultados. TUBO 1 DESCRIPCION Clavo con algodón húmedo 2 Clavo solo 3 Clavo con agua fría 4 Clavo con agua hervida y aceite 5 Clavo con agua y sal 6 Clavo con coca cola 7 Clavo con vinagre HIPOTESIS OBSERVACIÓN No se oxidará Se oxidará rápido Al primer día empezó a oxidarse solo en la parte superior CONCLUSIÓN Compartimos experiencias desde lo conocido con respecto a como cubrir o proteger metales como las rejas en las casas, las puertas de chapa, entre otros. Registramos en la carpeta algunas medidas de protección: • Cubrir el metal con pinturas u otros materiales como por ejemplo pinturas antioxidantes. • Recubrir el metal con otro más resistente a la corrosión como por ejemplo con una capa de estaño. Por ejemplo las chapas de los techos de galpones están cubiertas de zinc (galvanizadas). • Utilizar utensilios de un material denominado acero inoxidable (mezcla de hierro y carbono con una pequeña cantidad de cromo). Como cierre… ¿Cuánto aprendimos? EVALUACION DE CIENCIAS NATURALES Apellido y nombres: ……………………………………………………………………… Grado: ……………………………. Fecha: …………………. 1) Observar las imágenes ¿Cuál es el combustible en cada caso? ¿por qué? 2) Si tendrías que estar a cargo del diseño un folleto que explique cuáles son las prevenciones que hay que tomar para evitar la intoxicación con monóxido de carbono. ¿Te animas a escribir 3 consejos al respecto? No te olvides de incluir los siguientes términos en el folleto: ventilación, calefactores, azul, verificación. 3)Piensa y responde: Si tengo dos velas, una en cada platillo y enciendo ambas a la vez, luego tapo una de ellas con un vaso ¿Qué sucederá con cada una de ellas? ¿Por qué? 4) Unir con flechas cada palabra con su correspondiente definición: Producto Ignición Combustible Transformación química Material que se quema o se consume en una combustión. Proceso en el que los materiales se modifican y se producen nuevos materiales. Material que se obtiene luego de una transformación química. Temperatura necesaria para iniciar una combustión.