El modelo atómico simplificado y la Tabla Periódica de los elementos

Cs. Naturales. Físico Química. Dirección de Nivel Secundario. MECCyT. Provincia del Chaco
SECUENCIA DIDÁCTICA
El modelo atómico simplificado y la Tabla Periódica
de los elementos
Área/espacio curricular
Fundamentación y propósitos
Ciencias Naturales / Físico Química Ciclo Básico
En esta secuencia didáctica se presenta una serie de actividades con
la incorporación de diversos recursos tecnológicos. Su selección,
además de facilitar la apropiación de saberes, se enmarca en el eje
de integración pedagógica de las TIC planteado en el Proyecto
Escolar Comunitario (PEC).
Propósitos:
Utilizar el relato histórico del surgimiento de la Tabla
Periódica de los Elementos a fin de reflexionar sobre el carácter
provisorio de la ciencia y su relación con el contexto.
Posibilitar la interpretación y el empleo de las
representaciones y expresiones específicas de la química.
Incorporar los recursos TIC para allanar los problemas de
enseñanza vinculados al grado de abstracción que requiere el
aprendizaje del núcleo de contenidos, y utilizarlos como
asistentes en la realización de actividades de resolución de
problemas cuantitativos.
Objetivos
Que los estudiantes:

Describan el modelo
atómico simplificado,
determinando la ubicación y carga
de las partículas subatómicas
(protón, neutrón y electrón).
•
Interpreten los conceptos
de átomo y molécula.
•
Adquieran destreza en el
uso de la tabla periódica de los
elementos
•
Reconozcan los elementos
más abundantes en la naturaleza,
algunos usos y /o participación en
procesos de la vida cotidiana.
•
Perciban la ciencia como
una actividad humana que
responde a las necesidades y
exigencias de los individuos y las
sociedades.
•
Utilicen las definiciones de
número atómico y número másico
Capacidades-Aprendizajes
- Introducción al uso de la Tabla
Periódica,
reconociendo
su
periodicidad, nombres, símbolos,
partículas subatómicas, número
másico, número atómico, grupos
y períodos; metales, no metales.
Instrumentos de Evaluación
Producciones escritas de
los estudiantes.
Rúbrica de evaluación para
la actividad 5 (ver al pie)
Nivel de desempeño en el
juego “Construir un átomo”
-Modelización del átomo (modelo
simplificado) y de la ionización.
-Diferenciación entre átomos y
moléculas. Representación de
moléculas de sustancias comunes.
- Comprensión lectora: establecer
relaciones entre sus saberes
previos,
la
información
proporcionada por el texto y las
proyecciones a partir de la nueva
información.
- Lectura e interpretación de
imágenes: describir el modelo
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para determinar el número de
partículas subatómicas.
•
Comprendan la manera en
que se originan los iones e
interpreten el significado de su
carga.
atómico simplificado y establecer
diferencias entre los átomos y las
moléculas;
identificar
los
elementos más abundantes en la
naturaleza.
- Pensamiento crítico: formular
interrogantes
significativos,
reflexionar sobre las concepciones
de ciencia y la actividad científica,
sustentar opiniones y argumentos y
contrastar razonamientos y puntos
de vista diferentes.
- Producción de textos: elaborar
textos explicativos para dar cuenta
de los aprendizajes logrados.
- Trabajo con otros: socializar las
interpretaciones de lo visto y lo
leído, reconociendo los distintos
modos de mirar y de ver.
- Resolución de problemas: resolver
problemas cuantitativos sobre la
estructura atómica, utilizando los
conceptos presentados.
Contenidos disciplinares
Medios
Estrategias de enseñanza
- Estructura atómica. Partículas subatómicas: protón,
Modelización, resolución de problemas, observación
neutrón, electrón.
de videos, etc.
- Diferencia entre átomo y molécula.
- Tabla Periódica. Número atómico, número másico.
Grupo, período, metales, no metales, gases nobles,
estados de agregación de los elementos en la
naturaleza.
-Iones: cationes, aniones.
Criterios de
Alto
evaluación
Descripción del Sin intervención del
modelo atómico docente, describen y
esquematizan
el
modelo
atómico
simplificado,
determinando
correctamente
la
ubicación y la carga
de las partículas
subatómicas.
Se
Descripción de los Niveles de desempeño
Medio
Básico
Describen
y
esquematizan
correctamente
el
modelo
atómico
simplificado,
determinando
correctamente
la
ubicación y la carga
de las partículas
subatómicas.
Necesitan de la
intervención
del
docente
para
describir
y
esquematizar
el
modelo
atómico
simplificado, o para
caracterizar
las
partículas
subatómicas.
Bajo
No
logran
la
descripción
y
esquematización del
modelo atómico y/o
caracterización de las
partículas
subatómicas.
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Interpretación
de
los
conceptos de
átomo
y
molécula
Destreza en el
manejo de la
Tabla Periódica
Comprensión de
la importancia y
repercusión de
hacer visible la
periodicidad de
los elementos
en el contexto
histórico,
científico
y
social
evidencia que han
recurrido a otras
fuentes
de
información
para
enriquecer
sus
producciones.
Interpretan
correctamente
y
diferencian
los
conceptos de átomo y
molécula,
presentando una gran
variedad de ejemplos
además
de
los
proporcionados en la
imagen.
Identifican
cada
elemento según su
símbolo,
número
másico,
número
atómico,
carácter
metálico
o
no
metálico (de acuerdo
a su ubicación en la
tabla).
También
reconocen el estado
de agregación de
acuerdo
a
la
referencia
especificada, y logran
inferir la abundancia
de cada elemento en
la naturaleza por la
simple observación
de
la
tabla
TPAbundancia.
Elaboran un texto
argumentativo,
dando respuesta a
todos
los
interrogantes
planteados, logrando
relacionar el contexto
histórico con el hecho
relatado en el video.
Además, realizan un
paralelismo con el
contexto
histórico,
científico y social de la
Argentina.
Interpretan
correctamente
y
diferencian
los
conceptos de átomo
y
molécula,
identificándolos en
los ejemplos de la
imagen.
Necesitan de la No diferencian los
intervención
del conceptos de átomo y
docente
para molécula.
interpretar
y/o
diferenciar
los
conceptos de átomo
y molécula.
Identifican
cada
elemento según su
símbolo,
número
másico,
número
atómico,
carácter
metálico
o
no
metálico (de acuerdo
a su ubicación en la
tabla).
También
reconocen el estado
de agregación de
acuerdo
a
la
referencia
especificada, pero
requieren de la
intervención
del
docente
para
interpretar
la
imagen
TPAbundancia.
Elaboran un texto
argumentativo,
dando respuesta a
todos
los
interrogantes
planteados,
logrando relacionar
el contexto histórico
con
el
hecho
relatado en el video,
y mencionan alguna
situación
de
trascendencia
en
nuestro país.
Caracterizan
No
adquieren
parcialmente
los destreza en el uso de
elementos,
la tabla Periódica.
mostrando algunas
dificultades
para
relacionar
las
referencias
presentes en la
Tabla Periódica con
su significado, y la
representación de la
imagen
TPAbundancia.
Elaboran un texto
argumentativo,
dando respuesta a
todos
los
interrogantes
planteados,
logrando relacionar
el contexto histórico
con
el
hecho
relatado en el video.
En el texto se
visualizan
las
respuestas a algunos
interrogantes,
sin
lograr la relación con
el contexto histórico.
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Cs. Naturales. Físico Química. Dirección de Nivel Secundario. MECCyT. Provincia del Chaco
Manejo
del
simulador para
la modelización
del átomo
Mucha agilidad en el
manejo
del
simulador. Realizan
todas las actividades
propuestas, y arriban
a conclusiones claras
utilizando
correctamente
el
lenguaje disciplinar.
Mucha agilidad en el
manejo
del
simulador. Realizan
todas las actividades
propuestas,
y
arriban
a
conclusiones claras.
Agilidad
en
el
manejo
del
simulador. Si bien
realizan
las
actividades
propuestas y arriban
a las conclusiones
esperadas, tienen
debilidades
en
algunos pasos.
Manejo
del Alcanzan resultados Alcanzan resultados Transitan todos los
simulador para muy altos en todos los muy altos en algunos niveles
con
la resolución de niveles.
niveles.
resultados
problemas
aceptables.
Poca agilidad en el
manejo del simulador.
No
logran
conclusiones claras ni
completan
las
actividades.
No transitan todos los
niveles.
Rúbrica de la Actividad 5: Mendeleiev y la Tabla Periódica de los Elementos
Nombre del estudiante:
________________________________________
Niveles de desempeño
CATEGORÍA
Alto
Medio
Básico
Bajo
Cantidad de En el texto producido La mayor parte de Sólo algunas preguntas En el texto producido no
Información
todas las preguntas las
preguntas fueron contestadas.
se da respuesta a las
extraída
fueron contestadas.
fueron contestadas.
preguntas planteadas.
Calidad
de La información está
Información
claramente relacionada
con el tema principal y
proporciona
varias
ideas secundarias y/o
ejemplos.
La información da
respuesta a las
preguntas
principales y 1-2
ideas secundarias
y/o ejemplos.
La
información
da
respuesta
a
las
preguntas principales,
pero no da detalles y/o
ejemplos.
La información tiene
poco o nada que ver con
las
preguntas
planteadas.
Organización
La información está
del
texto muy bien organizada
producido
con
párrafos
bien
redactados.
La información está La información está La
información
organizada
con organizada, pero los proporcionada
no
párrafos
bien párrafos no están bien parece estar organizada.
redactados.
redactados.
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Actividades1
Actividad 1: “Una mirada a nuestro alrededor”
Los estudiantes leerán el texto proporcionado. Resaltarán las palabras desconocidas para elaborar
su propio glosario. A continuación deberán responder, según sus ideas previas, la pregunta final incluida
en el texto.
Además de esta pregunta, el docente podrá jugar con preguntas tales como: ¿qué es más grande, una
molécula o un átomo? ¿Alguien sabe la fórmula del agua? En caso de que algún estudiante conozca la
fórmula, se lo invita a escribirla en el pizarrón y, a partir de la expresión, de manera deductiva llegar al
concepto de molécula.
Actividad 2:
- Observando la imagen “Elemento, molécula, compuestos y mezclas”:
y teniendo en cuenta la actividad anterior, los estudiantes deberán definir con sus palabras los conceptos
de átomo, molécula de un elemento, molécula de un compuesto, mezcla de elementos y compuestos,
como también la diferencia entre un elemento y un compuesto.
La intención de esta actividad es que estas primeras ideas de los estudiantes sirvan como punto de
partida para la construcción de los conceptos.
Actividad 3:
- Los estudiantes observarán el video “Átomo en movimiento” disponible en: http://goo.gl/FE8gnp
A continuación, realizarán un esquema de la estructura atómica, indicando la ubicación y la carga de las
partículas subatómicas.
- Seguidamente, responderán las siguientes preguntas: ¿cuáles son las partículas subatómicas de igual
tamaño? ¿qué partículas tienen carga? ¿qué partícula no tiene carga? ¿dónde se ubican? ¿cómo es el
tamaño del electrón en comparación con el protón? ¿cuál es la partícula que gira a gran velocidad?
Actividad 4:
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Los materiales de lectura, imágenes y consignas se encuentran en el anexo de esta secuencia
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La actividad que se propone tiene como finalidad acercar a los estudiantes a los conceptos de número
atómico, número másico, átomo neutro e ión. Trabajarán en forma individual, con un texto en el cual
se define cada concepto y con una simulación: Construir un átomo, disponible en:
http://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom. El sitio PhET (Physics Educations Tecnology)
ofrece simulaciones interactivas en forma gratuita, creadas por investigadores de la Universidad de
Colorado (Estados Unidos), en el marco de un programa desarrollado para el aprendizaje de la Física.
Estas simulaciones están escritas en Java y Flash, por lo que se pueden ejecutar en un ordenador que
tenga Flash o Java instalados. Si bien la simulación puede trabajarse desde el sitio web, es
recomendable descargarla y guardarla en las netbooks de los estudiantes, para acceder a ella sin
condicionantes.
- Leerán el marco teórico proporcionado “Conceptos” necesario para realizar la actividad con el
simulador.
- A continuación, explorarán el simulador Construir un átomo, de acuerdo a las Consignas de la
Actividad 4.
Actividad 5:
- Recorrerán el fragmento del documental Mendeleiev, disponible en: http://goo.gl/c2NA9U
- Elaborarán un texto en el que argumenten respuestas a los siguientes interrogantes:
 ¿Cómo caracterizarían a Mendeleiev? (¿qué impresión les dio?, ¿les pareció feliz?, ¿cuáles eran
sus gustos?, ¿qué tipo de vida llevaba?)
 ¿Sólo Mendeleiev estaba interesado en conocer más sobre los átomos? ¿qué pasaba con sus
colegas?
 Cuando Mendeleiev logra darle un ordenamiento a los elementos ¿qué pasaba en Argentina?
(realicen una búsqueda bibliográfica en la web y describan algunos hechos relevantes de ese
momento)
 ¿Cuál fue la importancia del trabajo realizado por Mendeleiev?
- Reunidos en grupo, discutirán sus respuestas con sus compañeros, identificando las coincidencias y
discrepancias.
Con esta actividad se pretende que los estudiantes reflexionen sobre el carácter provisorio de la
ciencia y su relación con el contexto. Además, la discusión grupal favorece el intercambio de ideas
y el reconocimiento de los diversos puntos de vista que pueden evidenciarse alrededor de un tema.
Se sugiere trabajar con los docentes de Historia y Geografía, para optimizar el valor de este recurso.
- A continuación, buscarán en sus netbooks la Tabla Periódica de los Elementos. Identificarán: el número
másico (A), el número atómico (Z), la ubicación de los elementos (metales, no metales, gases nobles),
estado físico en el que encuentra cada elemento en la naturaleza.
Si bien las netbooks cuentan con el recurso, para las siguientes actividades es conveniente contar
con una Tabla Periódica en formato papel, o bien en otra pantalla siempre visible, ya que la
finalidad no es memorizarla sino recurrir de manera permanente a ella para obtener la información
necesaria.
- A partir de la observación de la imagen TPAbundancia (Tabla Periódica abundancia de los elementos
en la naturaleza):
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Indicarán:
 Elementos más abundantes en la naturaleza.
 Un uso o proceso en la vida cotidiana en el que están presentes.
Actividad 6:
- Trabajarán con las Consignas de la Actividad 6.
Recursos:
Textos - guías de actividades - imágenes – videos – simulador “Construir un átomo” – netbooks del
programa Conectar Igualdad – Tabla Periódica – páginas web.
Tiempo previsto: 6 clases.
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Anexo: materiales de lectura, imágenes y consignas
Una mirada a nuestro alrededor
Desde muy lejos, el camino de tierra parece una superficie continua:
Sin embargo, al mirar de cerca, vemos que no es así:
Algo parecido ocurre con el monte. Aquello que parece un manto verde y continuo, visto desde
más cerca, resulta un conjunto de árboles, arbustos, cardos, cada uno con sus ramas, hojas,
espinas, flores...
¿Ocurrirá lo mismo cuando observamos cualquier cosa en detalle?
Al mirar una piedra, parece que todo el espacio que ocupa está llena de ese material que
llamamos piedra. Pero ¿no habrá en su interior espacios pequeños e invisibles?
Las partículas que podemos observar cuando miramos la tierra de cerca ¿estarán formadas, a
su vez, por partículas más pequeñas?
Ya en la Antigüedad, estas preguntas generaron largas discusiones.
Hace 2500 años, el filósofo griego Demócrito pensaba que, si se dividía cualquier sustancia en
trozos cada vez más pequeños se llegaría finalmente a obtener una porción indivisible, la
partícula más pequeña de todas: el átomo.
Según él, todos los objetos que vemos estarían formados por átomos y, entre los átomos, habría
espacios vacíos. Pero no todos estaban de acuerdo con esta teoría.
Aristóteles, otro famoso filósofo griego, aseguraba que no existía el vacío. Según él la
naturaleza le tenía "horror al vacío".
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Hoy en día, los libros de texto y las secciones de ciencia y técnica de los diarios y las revistas
aseguran que la materia está formada por pequeñísimas partículas llamadas átomos y
moléculas. Pero... ustedes, ¿están seguros de entender lo que significa?
Imagen para la Actividad 2:
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Consignas de la Actividad 4:
1- Explorá el simulador Construir un átomo, disponible en:
http://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom
El simulador tiene con dos ventanas. En esta actividad trabajarás con la ventana de la izquierda,
llamada: “Construir un átomo”
Como ves, cuenta con un espacio para ubicar los protones, electrones y neutrones a fin de
construir un átomo. Podrás notar que, según las partículas colocadas, la Tabla Periódica de la
derecha te indicará el elemento del que se trata. Habilitando las pestañas “Símbolo”, “Número
másico” y “Carga neta” obtendrás toda la información acerca del átomo neutro o ión que estás
construyendo. Por ejemplo:
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En el símbolo, además del número másico y el número atómico, aparece como superíndice a la
derecha el valor de la carga neta. En este caso, por tratarse de un átomo neutro, la carga neta
es cero.
- Una vez que te hayas familiarizado con el uso del simulador, realizá las siguientes
actividades:
2.1Reproducí con el simulador la siguiente situación y respondé:
Se desea construir un átomo de flúor. Como el flúor tiene Z = 9 se deben colocar 9
protones. Luego arrastrar el segundo protón, en el simulador aparece la leyenda
“Inestable” y la zona del núcleo comienza a temblar. Cuando se colocan los 9 protones ya
se identifica el flúor, pero el temblor continúa. Se agregan algunos neutrones, y como el
átomo debe ser neutro, los 9 electrones. Pero sigue siendo “Inestable”. Si se agregan más
neutrones, finalmente el átomo se estabiliza.
¿Cuántos protones, electrones y neutrones están presentes en ese átomo de flúor
“Estable”?...........................................................
¿Podría haber estabilizado el átomo agregando más protones? ¿Qué ocurre en ese caso?
¿Cómo lo justificarías?
………………………………………...............................................................................
.............................................................................................................
...................................................................
2.2- Construí los siguientes átomos e iones. En cada caso, realizá una captura de pantalla e
incorporá las imágenes obtenidas:
a) Un átomo de nitrógeno.
b) El átomo de litio y el ión Li+
c) Be+2
d) O-2
Instrucciones para hacer una captura de pantalla y guardarla como imagen:
1)
Hacé clic en la ventana que deseas capturar. Presioná Alt+Impr Pant,
manteniendo presionada la tecla Alt mientas presionás la tecla Impr Pant.
La tecla Impr Pant está al lado de la esquina superior derecha del teclado.
(Según el tipo de teclado que tengas, los nombres exactos de las teclas
pueden variar ligeramente).
2)
Hacé clic en Inicio, en Accesorios y luego en Paint.
3)
En la ventana de Paint, hacé clic en Edición y después en Pegar.
4)
5)
Cuando aparezca la imagen en la ventana de Paint, hacé clic en Archivo y
luego en Guardar como.
En el cuadro de diálogo Guardar como, en el cuadro Nombre de archivo,
escribí un nombre para la captura de pantalla y hacé clic en Guardar.
¡Imagen lista para usar!
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Tabla abundancia de los elementos en la naturaleza:
Consignas de la Actividad 6:
¡A jugar!
Hoy vas a utilizar la pestaña de la derecha del simulador que conociste la clase pasada:
Como ya imaginarás, se trata de un juego en el que podrás aplicar todos los conceptos
aprendidos hasta aquí.
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Cs. Naturales. Físico Química. Dirección de Nivel Secundario. MECCyT. Provincia del Chaco

Elegí el NIVEL 1 y hacé click en ¡Comenzar! Tendrás 5 problemas que
superar. Luego de seleccionar tu respuesta, clickeando Comprobar sabrás
si es correcta o no. Si fallaste, tendrás una oportunidad para intentarlo de
nuevo (pero ¡ojo! se te descontará un punto). Si en la segunda oportunidad
tampoco obtenés el resultado correcto podrás mirar cuál era, pero no
tendrás puntos.

Finalizado el nivel, si estás conforme con tu puntaje, podrás avanzar al
siguiente. Si querés una revancha podés volver a jugar el nivel 1,
seguramente tus resultados mejorarán. En todos los niveles la forma de
jugar es la misma, la diferencia está en que a medida que vas avanzando
los problemas se vuelven más complejos ¡pero nada imposible de resolver!

Una vez que te sientas confiada/o ¡seguí avanzando! Al finalizar cada nivel
se te informará el puntaje obtenido y el tiempo que tardaste en resolver
los 5 problemas.
¿Buscamos el récord?
Si te parece que lograste un buen puntaje en un tiempo increíble, capturá la pantalla y
guardá esa imagen para tener un comprobante de tu gran desempeño.
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