UNIDAD 2 : EL MODELO CORPUSCULAR Y LAS PROPIEDADES DE LOS GASES OBJETIVO FUNDAMENTAL : Comprender las interrelaciones entre la composición corpuscular de un gas y su comportamiento. OBJETIVO COMPLEMENTARIO CONTENIDO OBJETIVO TRANSVERSAL al I. Identificar, demostrar 1. Resistencia movimiento de un experimentalmente e cuerpo, efecto de interpretar, propiedades la velocidad del relevantes de los gases en movimiento. términos de un modelo 2. Capacidad para fluir. corpuscular. Desarrollar el pensamiento reflexivo y la capacidad de conocer la realidad, utilizando el 3. Movimiento de un conocimiento para gas a través de analizar situaciones otro. 4. Compresión y cotidianas. 5. expansión. Modelo corpuscular e interpretación de las propiedades de un gas. Desarrollar la capacidad de comunicar las opiniones, ideas, sentimientos y convicciones propias con claridad y eficacia, y reafirmar la confianza en sus propias capacidades. SECTOR O SUBSECTOR INTER DISCIPLINARIO Educación física ACTIVIDADES y/o ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS 1.1.Observan resistencia que ofrece el aire al desplazamiento de una hoja de papel. Cambian la posición de la hoja de manera que el Educación tecnológica desplazamiento sea perpendicular al desplazamiento de la hoja. Mueven la hoja en su posición original a mayor velocidad. Registran los datos Lenguaje y en una tabla. Concluyen que el aire ofrece resistencia al movimiento de comunicación objetos sólidos y que esta resistencia es mayor, mientras mayor sea la velocidad del objeto y la superficie del objeto. 1.2.Diseñan otras experiencias que permitan verificar la conclusión anterior, por ej. : corren con una manta abierta, hacen flamear una bandera, etc. 1.3.Indagan acerca de la influencia que tiene la forma de un objeto sobre la resistencia que el aire ejerce sobre él (objetos utilizados en actividades deportivas, en diseño industrial, en la forma de aves, etc.). Presentan al curso el resultado de su investigación. 1.1. Soplan a través de una tela o pañuelo de papel, expulsan el aire de una bolsa plástica con pequeños orificios. Registran sus observaciones y las relacionan con la capacidad que tienen los gases para fluir. 1.2. Identifican y describen artefactos o máquinas donde es condición necesaria para su funcionamiento el impedir el escape del gas. 3.1. Colocan una gota de perfume o amoníaco diluido en un extremo de la sala. Levantan la mano a medida que van detectando la presencia del gas. Concluyen que el gas se ha movido a través del aire hasta alcanzar todos los rincones de la sala. 3.2.Comentan situaciones cotidianas donde se produzca la difusión de un gas en el aire, por ej. : propagación de malos olores desde basurales, viaje del aroma a pan recién horneado, fuga de gas en el horno, etc. 4.1.Comparan la compresibilidad del aire con la del agua al llenar una jeringa con agua, y luego con aire. Registran e interpretan datos. 4.2.Investigan acerca de máquinas e instrumentos que trabajan con gas comprimido. 5.1.Recuerdan el modelo corpuscular de un gas. En base a la descripción del tamaño de sus partículas, de la separación existente entre ellas, y de la velocidad con que se mueven, explican las propiedades antes observadas. 5.2.Resumen en una tabla : actividad desarrollada, resultado u observaciones, explicación de los resultados en base al modelo corpuscular. 5.3.Discuten en grupos acerca de lo que existe entre las partículas de un gas. Analizan argumentos y concluyen que lo que existe entre ellas es espacio vacío. Recuerdan la existencia de espacio vacío en el átomo. Ilustran la forma como se imaginan este vacío en la materia. 5.4.Se preguntan acerca de lo que existe entre las partículas de un gas. Se informan acerca de la existencia de espacio vacío entre las partículas. Escriben cuentos o historietas que tengan como tema la existencia del vacío. II. Manejar en términos 1. cualitativos las relaciones que existen entre fuerza ejercida, área sobre la cuál ésta actúa, y presión resultante. Relación entre Desarrollar el fuerza, área y pensamiento presión. reflexivo y la capacidad de conocer la realidad, utilizando el conocimiento para analizar situaciones cotidianas. Desarrollar la capacidad para resolver problemas, la creatividad y el autoaprendizaje. Educación tecnológica 1.1. Recuerdan situaciones cotidianas en que se maneja el término presión e intercambian ideas acerca de su significado. 1.2. Recuerdan el concepto de fuerza citando diversos ejemplos donde ellas se ejerzan. Seleccionan ejemplos donde se pueda apreciar : la acción que un cuerpo ejerce sobre otro; como la Tierra atrae a los cuerpos determinando su peso; como los cuerpos que interactúan se ejercen fuerzas mutuamente; como una fuerza puede producir deformaciones, cambios en la velocidad o cambios de dirección. 1.3. Demuestran el efecto del área en la que se distribuye una fuerza sobre la presión obtenida, observando : la profundidad de la huella que deja un objeto al depositarse sobre arena por ej. : huellas de zapatos con suela lisa y suela dibujada (cuidar de ejercer la misma fuerza, la misma persona puede ponerse los distintos zapatos); huellas de tacos aguja y tacos cuadrados (ejercer la misma fuerza), bloque sobre sus diferentes caras, etc. 1.4. Demuestran el efecto de la fuerza ejercida en un área determinada sobre la presión obtenida, observando profundidad de las huellas en la arena dejadas por : dos personas de distinto peso que se colocan el mismo tipo de zapato; dos bloques de distinto peso dejados sobre la misma cara. 1.5. A partir de las observaciones anteriores, definen presión como el resultado o efecto de la fuerza ejercida sobre un área determinada. 1.6. Dan ejemplos de casos en que es deseable aguzar un objeto con el fin de obtener mayor presión (cuchillos, agujas, etc.) y aquellos en que conviene aumentar la superficie de contacto para reducir la presión (mango de un balde, tirantes de la mochila, etc.). 1.7. Dado un conjunto de figuras que muestran distintos objetos, los clasifican en dos grupos : aquellos que fueron diseñados para disminuir la presión y aquellos que fueron diseñados para aumentar la presión ejercida. III. Explicar, en base al modelo 1. Presión de los corpuscular, las relaciones que gases y modelo existen entre la presión, corpuscular. volumen y temperatura de un 2. Relaciones gas . entre presión, volumen y temperatura de un gas. Desarrollar el pensamiento reflexivo y la capacidad de conocer la realidad, utilizando el conocimiento para analizar situaciones cotidianas. Desarrollar la capacidad para resolver problemas, la creatividad y el autoaprendizaje. 1 Educación tecnológica 1.1. Colocan el émbolo de una jeringa a la mitad de su recorrido y cierran su extremo con un dedo. Empujan el émbolo y sienten la presión que Educación artística ejerce el aire sobre su dedo. 1.2. Inflan un globo y explican la distensión de la goma por la presión de sus partículas en las paredes del globo. Presionan la superficie del globo para apreciar la presión ejercida en otro lugar del globo. 1.3. Llenan un tubo de ensayo con agua a 1/3 de su capacidad, lo tapan con un corcho (sin apretar) y calientan el agua. Explican la salida del corcho por la presión que ejercen las moléculas de vapor producidas por el agua, cuando esta comienza a hervir. 1.4. Inflan una pelota de fútbol con un bombín, sueltan la válvula y vuelven a inflar. Aprecian como varía la forma de la pelota como resultado de la presión ejercida por el gas. 1.5. Discuten acerca de las razones por las cuales las ollas de presión tienen paredes más gruesas y resistentes que las ollas comunes. 2.1. Experimentan con cambios en el volumen de un recipiente que contiene un gas y su efecto sobre la presión que este ejerce (comprimir aire en una jeringa tapada con un dedo). 2.2.Inyectan diferentes volúmenes de aire en dos o más pelotas de fútbol. Describen los efectos en la presión del aire contenido. Sueltan la válvula de una pelota para disminuir el número de partículas de aire. Describen el efecto sobre la presión. 2.3.Representan con esquemas o figuras las partículas de un gas chocando constantemente contra las paredes del recipiente que lo contiene, y cómo estos continuos choques se manifiestan como una fuerza constante a lo largo y ancho de sus paredes. 2.4.Estudian los efectos de la variación de la temperatura al calentar aire dentro de un matraz cuya boca ha sido cubierta por un globo.1 Explican Hidalgo, Rodolfo. Naturaleza 7. Proyecto Calicanto. Santiago de Chile : Editorial Santillana, 2000, p.192 los cambios en el volumen del globo basándose en la variación de la distancia entre las partículas del gas, y la presión que ejercen sobre las paredes del globo. 2.5.Calientan el aire contenido en un matraz tapado con un corcho, a través del cual pasa un tubo flexible conectado con una jeringa, cuyo émbolo se sostiene con un dedo. Constatan como los cambios de temperatura se traducen en cambios de presión . 2.6.Recuerdan situaciones cotidianas en las que se dan cambios de presión o volumen producidos por cambios de temperatura, por ej. : aire en neumáticos en día caluroso, tapa de la tetera que salta por efecto del vapor, etc. IV. Explicar fenómenos y 1. Presión Desarrollar el procesos cotidianos atmosférica pensamiento relacionados con la presión reflexivo y la atmosférica. capacidad de conocer la realidad utilizando el conocimiento para analizar situaciones cotidianas. Desarrollar la capacidad para resolver problemas, la creatividad y el autoaprendizaje. Desarrollar la capacidad de comunicar las opiniones, ideas, sentimientos y convicciones propias con claridad y eficacia, y reafirmar 2 Lenguaje y comunicación 1.1.Inflan un globo hasta reventarlo. Discuten acerca de la causa que provoca la explosión. 1.2.Hacen un orificio en la base y otro en la tapa de un pote, cubren ambos Educación tecnológica con una cinta adhesiva. Llenan el pote con agua y descubren el orificio de la base. Miden la velocidad de la caída del agua. Descubren luego el orificio de la tapa y miden nuevamente la velocidad de caída del agua.2 Discuten para encontrar una explicación a las diferencias observadas. 1.3.Llenan un vaso con agua, colocan sobre él una cartulina, la sujetan e invierten el vaso. Explican los resultados comparando el peso del agua en el vaso con la fuerza que el aire ejerce sobre la cartulina hacia arriba. 1.4.Repiten la actividad anterior dejando algo de aire dentro del vaso. Explican los resultados atendiendo a la presión ejercida por el aire contenido dentro del vaso. 1.5.Construyen modelo del funcionamiento de pulmones con botella desechable y globos. Explican el efecto del movimiento del diafragma hacia abajo para permitir la entrada de aire a los pulmones (reconocen que la presión interna se hace menor que la externa). Explican en términos de diferencia de presión los mecanismos que permiten la espiración. 1.6.Definen, en base a las actividades desarrolladas, el concepto de presión atmosférica, como la presión que ejerce el aire circundante sobre todos los cuerpos que hay a nuestro alrededor. 1.7.Investigan bibliográficamente y presentan al curso temas como : funcionamiento del barómetro de mercurio y la historia de su invención Farías, Fresia; Núñez, Sergio; Vásquez, Manuel. Ciencia 7. Santiago de Chile : Arrayán editores, 2000, p.69 la confianza en sus propias capacidades. por Torricelli; limitaciones de las bombas para subir el agua desde un pozo; relaciones entre las variaciones de la presión atmosférica y estado del tiempo; relaciones entre la presión atmosférica y la altura sobre el nivel del mar; funcionamiento de las ollas a presión, etc.