FORMATOS DISEÑO CURRICULAR

VICERRECTORADO ACADÉMICO
PROGRAMA DE ASIGNATURA
1.
- SÍLABO -
DATOS INFORMATIVOS
MODALIDAD:
Presencial
DEPARTAMENTO:
Ciencias Exactas
AREA DE CONOCIMIENTO:
Química
CARRERAS:
Ingeniería en Biotecnología
NOMBRE DE ASIGNATURA:
Química Orgánica I
PERÍODO ACADÉMICO:
Septiembre 2012 – Febrero 2013
PRE-REQUISITOS:
EXCT S0200; COM S004
CO-REQUISITOS:
EXCT 12314 (Química Orgánica II)
CÓDIGO:
NRC:
No. CRÉDITOS:
EXCT 12313
FECHA
ELABORACIÓN:
Agosto 2012
5
SESIONES/SEMANA:
TEÓRICAS:
LABORATORIOS:
4
1
NIVEL:
Primero
EJE DE
FORMACIÓN:
Ciencias Exactas
DOCENTE: Ing. E. Raúl Morales Muñoz
DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:
El curso inicia con la revisión de los enlaces químicos, la hibridación de los orbitales del Carbono, y los grupos funcionales
orgánicos. Se estudia la nomenclatura IUPAC de los Hidrocarburos alifáticos y aromáticos, y también de compuestos con
diferentes funciones orgánicas. Se expone los diferentes tipos de reacciones orgánicas y sus mecanismos, y las principales
reacciones de los Hidrocarburos. El curso se complementa con prácticas de laboratorio sobre la obtención y propiedades de
algunos Hidrocarburos. La asignatura permite identificar y nombrar los Hidrocarburos y sus derivados, describir sus
reacciones y mecanismos, y aplicar sus propiedades y reacciones.
CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL:
Esta asignatura, fundamental para la Ingeniería en Biotecnología y otras carreras, facilita la comunicación en lenguaje químico orgánico
usado en el diseño y la aplicación de sistemas biotecnológicos, y sirve de base para el estudio de compuestos orgánicos
más complejos, los materiales de la Biotecnología.
OBJETIVO(S) EDUCACIONAL(S) A CONTRIBUIR. Los estudiantes deben tener competencias para:
1.
2.
Diseñar y aplicar sistemas biotecnológicos dirigidos a la solución de problemas de salud, ambiente, biodiversidad e
industria, con responsabilidad social, conforme a las necesidades y la realidad del Ecuador.
Interpretar y resolver problemas de las ciencias exactas sobre principios y leyes universales, utilizando técnicas de
laboratorio como fundamento práctico de la Biotecnología.
OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:
Aprender los principios, las leyes y las técnicas de laboratorio para que el estudiante pueda resolver problemas
químicos relacionados con sistemas biotecnológicos.
2.
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE, CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO Y FORMA DE
EVALUACIÓN
LOGROS O
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE.
El estudiante es capaz de:
NIVELES DE LOGRO
A
B
C
Alta
Media Baja
1) Identificar y nombrar los Hidrocarburos y
sus derivados con grupos funcionales.
X
2) Describir las reacciones químicas orgánicas
y sus mecanismos.
X
3) Reconocer y aplicar las propiedades y las
X
Evidencia del
aprendizaje
Documentos con
pruebas y ejercicios
realizados sobre las
estructuras y los
nombres de los
compuestos
orgánicos propuestos
Documentos con
pruebas y ejercicios
realizados sobre las
reacciones químicas
propuestas y sus
mecanismos.
Documentos con
Forma de
evaluación
Revisión de exposiciones y pruebas
de nomenclatura
planteadas, con
asignación de
calificaciones.
Revisión de exposiciones y pruebas
sobre tipos de
reacciones y sus
mecanismos, con
asignación de
calificaciones.
Revisión de expo-
1
VICERRECTORADO ACADÉMICO
reacciones químicas de los Hidrocarburos y
sus derivados.
3.
No.
UNIDADES DE CONTENIDOS
1.1 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Definiciones. Subniveles y electrones de valencia.
Representaciones de las estructuras orgánicas.
Electronegatividad. Enlace iónico y covalente. Polaridad
de los enlaces.
Hibridaciones del átomo de carbono. Enlace covalente σ
(sigma) y π (pi). Diferencias entre compuestos orgánicos e
inorgánicos. Importancia de la Química Orgánica. Función
del carbono. Análisis orgánico. Fórmula mínima (empírica)
y molecular. Los Hidrocarburos: clasificación y sus fuentes
naturales. Grupos funcionales orgánicos.
1.2 NOMENCLATURA DE HIDROCARBUROS
Nomenclatura de alcanos, alquenos, alquinos y eninos,
Nomenclatura de compuestos aromáticos (arenos).
1.3 NOMENCLATURA DE HIDROCARBUROS
SUSTITUÍDOS
Nomenclatura de halocompuestos, nitrocompuestos,
organometálicos, éteres, aminas, alcoholes, fenoles,
cetonas, aldehídos, nitrilos, amidas, ácidos carboxílicos,
ésteres.
UNIDAD 2:
DESCRIPCIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
ORGÁNICAS Y SUS MECANISMOS.
2
siciones y pruebas
sobre propiedades
de Hidrocarburos,
con asignación de
calificaciones.
SISTEMA DE CONTENIDOS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
UNIDAD 1:
IDENTIFICACIÓN Y NOMENCLATURA IUPAC DE LOS
HIDROCARBUROS Y SUS DERIVADOS SUSTITUÍDOS
1
pruebas y ejercicios
realizados sobre las
propiedades de los
Hidrocarburos.
EVIDENCIAS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS
Producto de Aprendizaje de la Unidad1:
Documentos con pruebas y ejercicios realizados sobre
las estructuras y los nombres de los compuestos
orgánicos propuestos.
Tarea 1.1:
Investigar y resumir los temas de la Unidad 1.
Tarea 1.2:
Consultar acerca de la obtención y propiedades físicas y
químicas del metano, eteno y etino.
Tarea 1.3:
Resolver problemas para determinar fórmulas empíricas
y moleculares, y problemas estequiométricos.
Tarea 1.4:
Realizar ejercicios de nomenclatura orgánica: alcanos,
alquenos, alquinos, eninos, arenos, halocompuestos,
nitrocompuestos, organometálicos, éteres, aminas,
alcoholes, fenoles, cetonas, aldehídos, nitrilos, amidas,
ácidos carboxílicos, ésteres.
Tarea 1.5:
Realizar prácticas e informes de laboratorio sobre las
diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos,
identificación cualitativa de C, H, O en muestras
orgánicas, y pruebas de solubilidad.
Producto de Aprendizaje de la Unidad 2:
Documentos con pruebas y ejercicios realizados sobre
las reacciones químicas propuestas y sus mecanismos.
2.1 MECANISMOS DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS
Mecanismos de las reacciones orgánicas. Sustratos y
Reactivos. Factores que afectan los mecanismos de las
reacciones orgánicas. Reactividad del sustrato. Estructura
del reactivo. Ruptura de enlaces de compuestos
orgánicos. Ejercicios.
Tarea 2.1:
Investigar y resumir los temas de la Unidad 2.
2.2 TIPOS DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS
Tipos de reacciones orgánicas. Reacciones por radicales.
Reacciones polares. Reacciones unimoleculares o por
etapas. Reacciones bimoleculares o concertadas.
Reacciones de sustitución o desplazamiento:
Sustituciones radicálicas, nucleófilas y electrófilas.
Reacciones de adición a dobles y triples enlaces:
Adiciones radicálicas, nucleófilas y electrófilas.
Reacciones de eliminación: Eliminación unimolecular y
bimolecular.
Reacciones de condensación: Formación de ésteres,
Formación de amidas.
Reacciones redox: Oxidación de alcoholes, Oxidación de
dobles enlaces, Reacciones de combustión.
Reacciones ácido-base: Ácidos carboxílicos, Fenoles,
Alcoholes, Alquinos, Aminas. Ejercicios.
Tarea 2.3:
Resolver problemas aplicando los mecanismos de las
reacciones.
Tarea 2.2:
Hacer modelos moleculares tridimensionales utilizando
el programa de código abierto Avogadro.
Tarea 2.4:
Elaborar una tabla esquemática e informativa con los
diferentes tipos de reacciones
Tarea 2.5:
Realizar prácticas e informes de laboratorio sobre
métodos de preparación de alcanos y alquenos, y sus
reacciones químicas.
Tarea 2.6:
Resolver problemas estequiométricos.
2
VICERRECTORADO ACADÉMICO
UNIDAD 3:
RECONOCIMIENTO Y APLICACIÓN DE LAS
PROPIEDADES Y REACCIONES DE HIDROCARBUROS.
3
Producto de Aprendizaje de la Unidad 3:
Documentos con pruebas y ejercicios realizados sobre
las propiedades y reacciones de los Hidrocarburos.
3.1 ALCANOS
Generalidades e importancia.
Propiedades físicas.
Estereoquímica de los alcanos.
Métodos de preparación de alcanos.
Reacciones de los alcanos.
Tarea 3.1:
Investigar y resumir los temas de la Unidad 3.
3.3 ALQUENOS
Generalidades e importancia.
Propiedades físicas y químicas.
Isomería geométrica.
Métodos de preparación de alquenos.
Reacciones químicas de alquenos.
Tarea 2:
Consultar acerca de la importancia y las propiedades
físicas de los alcanos, alquenos, alquinos y arenos.
3.1 ALQUINOS:
Generalidades e importancia
Propiedades físicas
Métodos de preparación
Reacciones químicas
Tarea 3.2:
Hacer modelos moleculares tridimensionales utilizando
el programa de código abierto Avogadro.
Tarea 3:
Resolver problemas estequiométricos de reacciones
orgánicas.
Tarea 4:
Realizar prácticas e informes de laboratorio sobre
métodos de preparación de alquinos y pruebas de
identificación de compuestos aromáticos.
3.2 AROMATICOS:
Generalidades e importancia.
Propiedades físicas y químicas.
Compuestos aromáticos polinucleares.
4.
FORMAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN.
Tareas / Ejercicios
Investigación / Exposición
Lecciones
Pruebas
Laboratorios / Informes
Evaluación parcial
Producto de unidad
Defensa del Resultado final del aprendizaje y documento
Otras formas de evaluación
Total:
5.
1er Parcial
2do Parcial
3er Parcial
4
4
4
2
6
8
-
2
6
8
-
2
6
8
-
20
20
20
PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
CONCEPTOS CONSTRUCTIVISTAS APLICADOS.
1. Se prioriza la actividad y las experiencias de los estudiantes.
2. Se analiza una situación o un problema concretos de la vida real.
3. Se deduce una regla o un principio general.
CONCEPTOS COGNOSCITIVISTAS APLICADOS.
1. Se explica la regla, el principio o la ley general, con ayuda de módulos escritos y de la bibliografía.
2. Se analiza casos particulares a modo de ejemplos o ejercicios.
3. Se resuelve problemas relacionados con la Biotecnología.
3
VICERRECTORADO ACADÉMICO
CICLO DEL APRENDIZAJE. Los estudiantes pueden:
1. Acción: leer comprensivamente, elaborar resúmenes.
2. Reflexión: expresar críticamente, verbalizar ideas, obtener conclusiones.
3. Conceptualización: describir características esenciales.
4. Aplicación: comprobar la utilidad de los temas aprendidos.
5. Nueva acción: releer comprensivamente, realizar y revisar los productos de cada acción.
METODOLOGÍAS:
1. Se realiza una investigación exploratoria de los temas de cada clase.
2. Se analiza, con herramientas neurolingüísticas, cada tema a través de exposiciones.
3. Se responde preguntas sobre los temas expuestos.
4. Se resuelve problemas relacionados con la Biotecnología.
5. Se retroalimenta experiencias para la siguiente clase.
EMPLEO DE LAS TIC EN LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE
Cada exposición se realiza utilizando:
1. Hardware: Microcomputador, Videoproyector.
2. Software: Windows, MS Office, Avogadro.
6.
7.
8.
DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO. MODALIDAD PRESENCIAL:
TOTAL
HORAS
CONFERENCIAS
CLASES
PRÁCTICAS
LABORATORIOS
CLASES
DEBATES
CLASES
EVALUACIÓN
TRABAJO
AUTÓNOMO DEL
ESTUDIANTE
90
60
10
5
6
9
(90)
BIBILIOGRAFÍA BÁSICA
TITULO
AUTOR
EDICIÓN
AÑO
IDIOMA
EDITORIAL
QUÍMICA ORGÁNICA
QUÍMICA ORGÁNICA
QUIMICA ORGANICA
McMurry John
Yurkanis Bruice P.
Wade L. G.
7ª ed.
5ª ed.
5ª ed.
2008
2008
2007
Español
Español
Español
CENGAGE Learning
PEARSON Educación
PEARSON Prentice Hall
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
TITULO
AUTOR
EDICIÓN
AÑO
IDIOMA
EDITORIAL
QUÍMICA ORGÁNICA I
QUÍMICA ORGÁNICA
QUIMICA ORGANICA
ORGANIC CHEMISTRY
ORGANIC CHEMISTRY
ORGANIC CHEMISTRY
Morales Raúl
Carey Francis
Morrison R. y Boyd R.
McMurry John
Carey Francis
Yurkanis Bruice P.
3ª ed.
6ª ed.
5ª ed.
5ª ed.
4ª ed.
4ª ed.
2014
2006
1998
2000
2000
Español
Español
Español
Inglés
Inglés
Inglés
(Módulos en PowerPoint)
Mc Graw Hill
PEARSON Addison Wesley
Brooks / Cole
Mc Graw Hill H. E.
NOTA: La bibliografía existe actualmente (Marzo 2014) en la Biblioteca ESPE y en las Bibliotecas Virtuales.
4
VICERRECTORADO ACADÉMICO
9.
LECTURAS PRINCIPALES:
TEMA
TEXTO
PÁGINA
HIDROCARBUROS NO SUSTITUIDOS.
HIDROCARBUROS SUSTITUIDOS.
Módulos escritos (diapositivas PowerPoint).
1 - 115
TIPOS DE REACCIÓNES.
MECANISMOS DE REACCIÓN.
Módulo escrito (diapositivas PowerPoint).
1 - 42
PROPIEDADES Y REACCIONES DE LOS
HIDROCARBUROS.
Módulo escrito (diapositivas PowerPoint).
1 - 38
Identificación de elementos en materiales orgánicos.
Alcanos. Obtención y propiedades del metano.
Alquenos. Obtención y propiedades del eteno.
Alquinos. Obtención y propiedades del etino.
Arenos. Propiedades del benceno, tolueno, naftaleno,
antraceno, y otros compuestos aromáticos.
Módulos escritos de Prácticas de Laboratorio.
1 - 25
10.
ACUERDOS:
DEL DOCENTE:
1.
Considerar la personalidad, la afectividad y la inteligencia emocional de cada estudiante.
2.
Diagnosticar los diferentes niveles de conocimientos previos.
3.
Integrar las múltiples representaciones de la realidad.
4.
Emplear contextos en los que el aprendizaje sea relevante.
5.
Actuar como un entrenador y un analizador de las estrategias utilizadas para resolver problemas.
6.
Utilizar la evaluación como una herramienta de autoanálisis.
7.
Presentar principios y leyes que ayuden a los estudiantes a interpretar las múltiples perspectivas del
mundo.
DE LOS ESTUDIANTES:
1.
Desarrollar con visión de futuro su representación de la realidad.
2.
Actuar en la definición de las metas y objetivos mediante la negociación con el profesor o el sistema.
3.
Participar en el aprendizaje colaborativo y cooperativo con el fin de exponer puntos de vista alternativos.
4.
Jugar un papel central en la evaluación y el control de aprendizaje.
5.
Dar prioridad a la construcción del conocimiento y no a su reproducción.
_____________________________________
Ing. E. Raúl Morales Muñoz
DOCENTE DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS
5