Guía didáctica para el taller científico

Esta actividad tiene como finalidad trabajar el Día del Científico Gallego
2012 que este año rinde homenaje al químico Antonio Casares y preparar la
asistencia el taller “El mundo de la química – Antonio Casares”.
Actividades previas al taller.
Es interesante que los alumnos conozcan el papel de los científicos y su
importancia para el avance de la sociedad.
1.- Relaciona los siguientes científicos gallegos con sus especialidades.
Ramón María Aller
Antonio Casares
Parga Pondal
Cruz Gallástegui
Química
Astronomía
Geología
Biología
2.- Explica, con tus palabras, que entendemos por ciencia básica y porqué es
importante.
3.- Relaciona estos científicos con sus descubrimientos y puntúa de 0 a 10 la
importancia de sus aportaciones en tu vida.
Alexander Fleming
Edward Jenner
Wilhelm Röntgen
Vacuna Viruela
Antibióticos
Rayos X
4.- A continuación tienes una breve biografía de Antonio
Casares. Léela atentamente y responde a continuación a las
preguntas adjuntas.
Conocido como el padre de la Química gallega, fue uno
de los creadores del análisis químico en España; elaboró los
primeros anestésicos utilizados en operaciones quirúrgicas en
Galicia; fue pionero en la aplicación de la investigación a la
industria y a la agricultura; caracterizó por primera vez las
aguas medicinales gallegas; fue la primera persona en obtener
luz eléctrica mediante arco voltaico en España; descubrió
nuevos minerales; e introdujo las prácticas como parte fundamental en el
aprendizaje de sus alumnos universitarios.
Antonio Jacobo Casares Rodríguez nació en
Monforte de Lemos (Lugo) el 28 de abril de 1812. Se
licenció en Filosofía (disciplina en la que también se
doctoró) y Farmacia en los primeros años de su carrera y,
ya más tarde, en Medicina. Con solo 24 años ganó por
oposición la primera Cátedra de Química aplicada a las
Artes de la Sociedad Económica de Amigos del País de
Santiago, que posteriormente abandonaría para convertirse
en el primero catedrático de Química de la Universidade de
Santiago de Compostela (USC), cargo que ocupó desde
1845 hasta su fallecimiento.
Entre 1840 y 1843, comenzó a dar clases de Historia Natural e instaló su
farmacia en Santiago, aun hoy en funcionamiento. Su primer cargo
administrativo en la USC llegó en 1846, cuando fue nombrado decano de la
Facultad de Filosofía (que por entonces abarcaba las disciplinas de Letras y
Ciencias), en la que posteriormente también obtendría una cátedra. En 1857
asume el decanato de la recién creada Facultad de Farmacia y dos años
después se convirtió en el primer decano de la Facultad de Química. En el
mismo año que terminó la carrera de Medicina, en 1872, fue nombrado rector
de la USC, cargo que ejerció hasta su muerte y que actualmente ostenta su
tataranieto, Juan Casares Long.
Falleció en Santiago de Compostela el 28 de abril de 1888.
 Pionero en múltiples disciplinas
La extraordinaria cultura y capacidad de trabajo de Casares le permitieron dejar
una importante huella en diferentes
ámbitos de conocimiento. En primer
lugar, fue uno de los creadores del
análisis químico y uno de los
iniciadores de la
técnica
conocida como espectroscopia
en España.
A él se deben los primeros estudios e n profundidad sobre las fuentes
de aguas medicinales y los vinos gallegos. En el primer caso, sus
trabajos de análisis de metales en aguas lo llevaron a realizar sus
primeras investigaciones en Caldas de Reis y Cuntis, a las que luego
siguieron otras en Arteixo, Carballo, Mondariz, A Toxa, Sousas, etc.
Su prestigio en esta área era tan grande que sus servicios fueron
requeridos por toda Esp aña, desde Gran Canaria hasta Zamora. Su trabajo
sobre el descubrimiento de los metales Rubidio y Cesio en aguas minerales fue
un hito importante en la ciencia española.
En el año 1847, tan sólo unas semanas después de las primeras
experiencias mundiales en Massachussets (EE.UU.) y Edimburgo (Reino
Unido), sintetizó el cloroformo y el éter con los que se realizaron las primeras
intervenciones quirúrgicas con anestesia en España.
Su carácter emprendedor lo llevó unos años después, en 1851, a
encender en el claustro de la Facultad de Historia de Santiago la primera luz
eléctrica con arco voltaico que funcionó en España.
Al margen de sus disciplinas principales, también cursó estudios de
Mineralogía en el Museo de Ciencias Naturales de Madrid y también en esta
materia realizó investigaciones, hasta el punto de que en el curso de sus
trabajos de campo en Cabo Ortegal (A Coruña) logró descubrir dos nuevos
minerales: la morenosita y la zaratita (aunque esta última no se admite en la
actualidad como especie mineral propiamente dicha).
Además, fue uno de los tres especialistas que, la petición del cardenal
Miguel Payá Rico, dictaminaron sobre si los restos descubiertos en la Catedral
de Santiago en 1879 correspondían al Apóstol y a dos de sus discípulos.
En el campo docente destacó por su metodología práctica, que incluía
sistemáticamente observaciones, experimentos y salidas al campo. Su
preocupación por que sus alumnos dispusieran de manuales lo llevó a traducir
textos extranjeros, aunque luego se animó a escribir sus propios libros. El
primero fue el 'Tratado de Química' en 1848, que fue utilizado de manera oficial
en las universidades de España durante casi cuarenta años y que ponía
especial énfasis en la aplicación práctica de las ideas tanto en la industria
como en la agricultura, un aspecto novedoso en su tiempo.
Cuestionario.
1.- ¿De qué facultad fue decano?
2.- Marca con un círculo los campos científicos en los que trabajó.
Medicina–Química–Geología–Física–Matemáticas–Farmacia–Paleontología–Agricultura.
3.- ¿Con que finalidad se usaron en medicina el éter y el cloroformo?
4.- ¿Qué curiosa relación tuvo con la Catedral de Santiago Antonio Casares?
5. ¿En qué carreras se licenció?
Contenidos del taller
Presentación del año Antonio Casares. Se explicará brevemente a los alumnos
la importancia de investigar y las aportaciones del científico Antonio Casares.
Electrólisis del agua.
La electrólisis es una técnica que permite la
disociación de la molécula de agua mediante la
aplicación de electricidad.
Se llevará a cabo una electrólisis de la molécula de
agua, recogiéndose el gas en un globo con la
finalidad de una vez acabado el taller hacer “explotar”
el hidrógeno recogido.
Freír un huevo sin calor. Se pedirán dos voluntarios y les invitaremos a freír un
huevo sin utilizar calor.
Al cocinar un huevo lo que se provoca es una
desnaturalización de las proteínas mediante calor. Esta
desnaturalización puede producirse también mediante
la inmersión en alcohol.
Se explicará brevemente a los alumnos que las
proteínas pueden tener distintos tipos de estructuras y
los efectos que provocan sobre estas los cambios
provocados tanto por el calor como por distintos
agentes químicos.
¿Dónde está el vaso? Sumergimos un vaso de precipitados en aceite y
mágicamente desaparece. ¿Cómo es posible?
Para lograr este efecto mágico utilizamos un vaso
con una propiedad especial. Posee el mismo índice
de refracción que el aceite, con lo cual la luz no
cambia de dirección al atravesarlo y eso hace que
no podamos verlo.
Cristales invisibles. Partiendo de la misma base
conceptual que el experimento anterior, introducimos
unos cristales en un medio acuoso y desaparecen por arte de magia. Esta
experiencia nos permite introducir el concepto de nuevos materiales que tienen
aplicaciones en todos los campos de nuestras vidas.
¿Qué me ha servido? Durante el experimento aparentemente se convierte el
vino en agua y posteriormente se invierte el proceso.
Utilizando fenolftaleína, un ácido y una base se llevan a cabo cambios de pH, y
lo que aparentemente son cambios agua-vino, en realidad son virajes de color
de la fenolftaleína.
Magia química. Tras llenar un vaso de agua lo giramos y, mágicamente, no
cae. ¿Qué ha sucedido? Previamente, en el interior del vaso hemos depositado
una pequeña cantidad de un polímero hiperhidratable que tienen la propiedad
de absorber el agua y formar una gelatina que queda adherida a las paredes
del vaso.
Metales con memoria. Entregamos a los alumnos unos alambres para que los
retuerzan y al calentarlos de forma aparente mágica, vuelven a su forma inicial.
Estos alambres aparentemente normales no lo son. Están fabricados con
nitinol, una aleación níquel – titanio que tiene doble fase cristalina, volviendo a
la más estable cuando alcanzan una temperatura crítica.
Mundos espectrales. El estudio del espectro
de emisión de un elemento nos puede dar
una gran cantidad de información sobre sus
características. Para ilustrar el tema,
quemaremos distintas sustancias para
observar las llamas que se generan u sus
características.
Actividades para realizar posteriores a la visita
Cuestionario:
1.- ¿A quién se homenajea el Día del Científico Gallego? ¿Qué aportaciones
hizo?
2.- ¿Por qué al disociar la molécula de agua no hay la misma cantidad de
hidrógeno que de oxígeno?
¿Cuál de los elementos puede ser utilizada en el futuro como fuente de
energía?
3.- Explica, con tus palabras, que es una electrólisis.
4.- Con ayuda del profesor, sumerge un lápiz en un vaso con agua. ¿Se ve
normal? Explica el motivo de lo que observas.
5.- La fenolftaleína es un indicador de Ph. Indica el nombre de dos sustancias
que también cambien de color al cambiar el ph del medio.
6.- En el taller hemos visto cómo se comportan los polímeros hiperhidratables.
Indica dos usos que se le den en la vida cotidiana.
7.- Busca en internet quien fue Uri Geller y explica cómo engaño a todo el
mundo mediante el uso de metales con memoria.
Construcción de un espectroscopio casero
Este aparato nos permitirá descomponer los colores de la luz y ver si es
igual la luz del Sol que la que emite una bombilla o un fluorescente. Se utilizan
para estudiar el espectro de luz que emiten los cuerpos y así identificar sus
características.
Materiales necesarios:
Cartón de un rollo de papel higiénico
Un CD
Un folio
Cinta adhesiva
Tijeras
Rotulador
Sigue los siguientes pasos:
1.- En primer lugar, dibuja un círculo en el CD con la forma del cilindro.
2.- Recorta la forma que has dibujado en el CD
3.- Ahora viene la parte más laboriosa. Tenemos que eliminar todo lo que lleva
pegado el CD. Pégale trozos de cinta adhesiva y tira de ellos. Tiene que
quedar el CD totalmente transparente.
4.- Pega el disco en uno de los extremos del tubo de cartón.
5.- En el otro extremo tenemos que poner un trozo de papel perforado con un
corte longitudinal. Tiene que ser estrecho porque será nuestra fuente de luz y
necesitamos un haz pequeño.
Ahora, a investigar!
1.- Haz que entre luz del Sol por la ranura y mueve el espectroscopio hasta que
veas colores. Describe lo que sucede.
2.- Enfoca una llama de quemador de laboratorio e indica que sucede.
3.- Enfoca distintos tipos de luces. ¿Ves lo mismo?