PORTADILLA Ciencias Naturales

Ciencias Naturales
8
CIENCIAS
NATURALES
8º grado
Fanny Yolanda Albarracín Contreras
Profesora Universidad de Pamplona
Wlda Margarita Becerra Rozo
Profesora Universidad de Pamplona
MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONAL
Coordinación Pedagógica y Editorial
Hernando Gélvez Suárez
Supervisor de Educación
Impresión:
ISBN Colección 958-9488-56-0
ISBN Volumen 958-9488-76-5
Prohibida su reproducción total
y parcial sin autorización escrita del
Ministerio de Educación Nacional MEN.
Derechos Reservados
Distribución gratuita
CONTENIDO
UNIDAD 1: DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS
TEMA 1:
TEMA 2a:
TEMA 2b:
TEMA 3:
TIPOS DE ECOSISTEMAS Y SUS CARACTRÍSTICAS ........................... 1
DISTRIBUCIÓN DE LAS ESPECIES SEGÚN LOS
FACTORES ABIÓTICOS DE LOS ECOSISTEMAS ................................ 13
LOS SERES VIVOS Y SU ADAPTACIÓN AL MEDIO ............................ 21
CONSERVACIÓN DE LAS ESPECIES DENTRO
DE LOS ECOSISTEMAS ........................................................................... 29
UNIDAD 2: GENÉTICA DE LOS ORGANISMOS
TEMA 1a:
TEMA 1b:
TEMA 2:
TEMA 3a:
TEMA 3b:
ESTRUCTURA GENÉTICA DE LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS ................ 35
CÓDIGO GENÉTICO ................................................................................. 42
MUTACIONES ........................................................................................... 51
PRIMERA LEY DE MENDEL:
PRINCIPIOS DE SEGREGACIÓN ............................................................ 56
SEGUNDA LEY DE MENDEL:
PRINCIPIO DE SEGREGACION INDEPENDIENTE .............................. 65
UNIDAD 3: CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS
TEMA 1a:
TEMA 1b:
TEMA 2:
TEMA 3a:
TEMA 3b:
EL MODELO ACTUAL DEL ÁTOMO ..................................................... 73
LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS ............... 85
ENLACES Y COMPUESTOS .................................................................... 94
REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS ........................................ 104
BALANCE DE ECUACIONES ................................................................ 113
UNIDAD 4: ESTUDIEMOS LOS FLUIDOS
TEMA 1:
TEMA 2:
TEMA 3:
CARACTRÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ................. 127
PRESIÓN DE LOS FLUIDOS .................................................................. 134
APLICACIONES DE LOS PRINCIPIOS DE PASCAL
Y ARQUÍMIDES ...................................................................................... 143
PRESENTACIÓN
El diagnóstico de la actual situación socioeconómica de las áreas rurales de Colombia presenta
un panorama complejo. Se da por una parte, la creciente modernización tecnológica y empresarial
del agro donde la actividad económica tiende a organizarse bajo la forma de empresas modernas
en el marco de la integración dependiente con la agroindustria y por otra parte se constata el
progresivo y creciente empobrecimiento de aquellos grupos de la población directamente
vinculada a la producción agrícola tradicional.
Una de las necesidades insatisfechas es la de la educación, considerada como un elemento clave
en cualquier estrategia que se proponga lograr un desarrollo rural equitativo. Se alude aquí,
específicamente a la educación básica obligatoria establecida por la Constitución Política de
Colombia de 1991.
La actual Ley General de Educación define la educación básica “Como la educación primaria y
secundaria”; comprende nueve grados y se estructura en torno a un currículo común, conformado
por las áreas fundamentales del conocimiento y de la actividad humana, las cuales deben
comprender por lo menos el 80% del plan de estudios. Los decretos reglamentarios de la Ley
General de la Educación se refieren a la educación básica en los siguientes términos:
• Es un proceso pedagógico que comprende nueve grados y debe organizarse de manera
secuenciada y articulada que permita el desarrollo de actividades pedagógicas, de formación
integral, que facilite la evaluación por logros y favorezca el avance y la permanencia del educando
dentro del servicio educativo (Decreto 1860 del 94).
• A quienes hayan terminado satisfactoriamente los estudios de educación básica se les otorgará
un diploma mediante el cual se certifica la culminación del bachillerato básico, por el cual se
permite comprobar el cumplimiento de la obligación constitucional de la educación básica y
habilita al educando para ingresar a la educación media, al servicio especial de educación
laboral o al desempeño de actividades que exijan este grado de formación,
El Ministerio de Educación Nacional consciente de la responsabilidad que tiene frente a la
promoción de la educación para las zonas rurales, no ha ahorrado esfuerzos para presentar
innovaciones y estrategias para el desarrollo rural. Actualmente esta en marcha el proyecto de
educación rural “PER”, que tiene como objetivos: cobertura con calidad en el sector rural;
capacidad de la gestión educativa fortalecida en las entidades territoriales; procesos de formación
de las escuelas y comunidades para la convivencia y la paz, y una política para la educación
técnica rural.
La Postprimaria rural como una opción de educación básica completa, enmarcada dentro del
objetivo de calidad y cobertura, surge a partir de innovaciones educativas vividas en la década
de los noventa que apuntaron especialmente, a la introducción de cambios en las metodologías
de aprendizaje, en las formas de organización escolar, en el diseño de materiales, en la evaluación
y promoción, en propuestas curriculares pertinentes al medio, mediante la implementación de
proyectos institucionales de educación rural que garantizaran articulación secuencia y
continuidad del servicio educativo.
La Postprimaria se puede considerar como una estrategia innovadora que integra educación
formal, no formal e informal especialmente dirigida a los niños y niñas jóvenes en edad escolar
para ofrecerles mas grados en las escuelas rurales que hayan logrado el 5º de primaria y puedan
ampliar los grados hasta alcanzar la educación básica completa directamente o por convenio
con instituciones rurales organizadas por fusión o asociación, para lo cual se ha diseñado un
conjunto de materiales curriculares o textos guías (del 6º al 9º grados) de apoyo para el auto
aprendizaje y el aprendizaje cooperativo en las áreas obligatorias y fundamentales, en los
proyectos pedagógicos y en los proyectos pedagógicos productivos.
La Universidad de Pamplona, dada su experiencia en el diseño de ese tipo de materiales fue
responsabilizada mediante convenio con el Ministerio de Educación Nacional para la producción
de dichos materiales, el énfasis está puesto en el funcionamiento de centros e instituciones
educativas de forma presencial y semipresencial, con calendarios, horarios, planes y programas
flexibles, y adecuados a la realidad del medio.
En este sentido los materiales curriculares que se incluyen se ubican en la perspectiva de adoptar
procesos que contribuyan a generar acciones que aproximan la educación básica rural a la
realidad vivida por los educandos y sus familias y abrir espacios de participación a través del
diseño de estrategias pedagógicas activas que ponen énfasis en su propia realidad y en la búsqueda
de soluciones a los problemas que los afectan.
La estructura curricular, adapta los contenidos a la realidad del medio, combinando en los
mismos ciencia y tecnología, propiciando el desarrollo de estrategias curriculares que sitúen en
la misma línea de objetivos la relación teoría-practica, en todas las áreas del conocimiento,
orientándolas hacia el análisis y comprensión de los obstáculos que frenan el desarrollo y la
búsqueda de soluciones a los problemas derivados de la producción e interacción comunitaria.
Los contenidos presentados en estos módulos, pueden ser trabajados en torno a ejes problemáticos
o proyectos seleccionados a través de procesos participativos, que comprometan en su conjunto
a la comunidad educativa, con el fin de que se generen conocimientos socialmente útiles. El
desarrollo de las temáticas deben ser seleccionadas según las necesidades y la realidad del
medio, especialmente en lo referente a las áreas optativas en las cuales se debe introducir
innovaciones por medio de la adaptación y selección de contenidos según las necesidades,
realidades e intereses de las comunidades locales.
En relación con la metodología que identifica el diseño de los materiales, no se puede definir
una sola metodología o una única metodología, cada una de las áreas, de los proyectos
pedagógicos presenta o aplica su propio proceso o procesos metodológicos, el fin es buscar la
producción e interpretación de conocimientos adaptados a las necesidades básicas de aprendizaje,
para luego contrastarlos con su practica cotidiana y con los factores que inciden en el desarrollo
de su comunidad, mediante la utilización de estrategias participativas de investigación y acción
educativa en la detección de problemas y desarrollo de proyectos.
Por último, el papel del educador como gestor y orientador de estos procesos, valorados desde
su actitud, sus dominios académicos, pedagógicos y de identidad con el medio en el cual labora,
son definitivos para el desarrollo del programa de Postprimaria Rural como una alternativa
para implantar la institución básica, reconociendo la capacidad del educando para generar y
adaptar los contenidos a sus necesidades e intereses.
Los módulos curriculares aquí desarrollados son un medio para el aprendizaje, no un fin.
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I DA
CIENCIAS NATURALES 8ª
DA
DIVERSIDAD DE
ECOSISTEMAS
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TEMA 1:
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TIPOS DE ECOSISTEMAS Y SUS
CARACTERÍSTICAS
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• Objetivo específico:
Describir los diferentes pisos térmicos y sus zonas de vida en
nuestro país.
PLANTEEMOS LO
LO QUE
SABEMOS
PLANTEEMOS
QUE
SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo individual
Para el desarrollo de la siguiente actividad se sugiere elegir un sector que presente
variedad de ecosistemas acuáticos o terrestres (llanos, valles, sabana, bosques, páramo,
montaña).
MATERIALES
•
Libreta de anotaciones y lápiz.
•
Si puedes disponer de un altímetro, termómetro ambiental y barómetro.
1
POSTPRIMARIA RURAL
PROCEDIMIENTO
•
Registra la información sobre altitud y temperatura encontradas durante el
recorrido.
•
Identifica la vegetación encontrada en los diferentes pisos térmicos y mencione la
clase de suelo.
•
Nombra la fauna observada de cada piso térmico.
•
En caso de llevar contigo cada uno de los aparatos mencionados en la lista de
materiales procede a realizar las correspondientes mediciones.
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Cuáles pisos térmicos identificaste en tu recorrido?
•
¿Qué diferencias encuentras entre los pisos térmicos observados?
•
¿Qué factores caracterizan a cada uno de los pisos térmicos?
TRABAJO EN GRUPO
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen?
¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
Basándonos en la actividad 1 hemos observado que la vegetación,
temperatura, altura sobre el nivel del mar, clase de suelo y especies
2
Las zonas de vida son conjuntos naturales de asociaciones. Pueden ser diferentes
unidades de paisajes o de medios ambientados que pueden variar desde los
pantanos hasta las colinas.
Los pisos térmicos de Colombia están definidos por su ubicación sobre el nivel
del mar (snm). La temperatura disminuye aproximadamente un grado
centígrado por cada 184 metros de aumento de altura sobre el nivel del mar.
En la zona ecuatorial, donde está Colombia, influyen los vientos alisios del
nordeste (hemisferio norte) y vientos alisios del sureste (hemisferio sur). Los
vientos limitan el desarrollo de las plantas en lugares montañosos, transportan
animales y plantas a grandes distancias y cambian las comunidades. Los insectos
se extienden más rápidamente en dirección de los vientos dominantes.
Pisos Térmicos
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A. TROPICAL O CÁLIDO
3
CIENCIAS NATURALES 8ª
animales, y otros aspectos (precipitación, latitud) están interrelacionados y le
dan las características de las zonas de vida a cada región.
POSTPRIMARIA RURAL
CARECTERÍSTICAS
UBICACIÓN
- Altura: 0 - 1000m.
- Llanos Orientales.
- Temp: mayor de 24ºC.
- Guajira.
- Flora: predominan árboles de
- Nariño.
ramas y troncos cubiertos de
- Costa del Pacífico.
musgos, líquenes, helechos,
- Darién.
orquídeas.
- Valle del Cauca y
- Fauna: diversidad biológica.
- Magdalena.
- Extensión: 83% del territorio.
ZONAS DE VIDA
- Bosque pluvial
tropical.
- Bosque muy húmedo
tropical.
- Bosque húmedo
tropical.
- Bosque seco
tropical.
B. PREMONTANO O TEMPLADO
CARECTERÍSTICAS
UBICACIÓN
- Altura: 1000 - 2000 m.
- Medellín.
- Temp: 17.5 - 24ºC.
- Valle Andino.
- Flora: cultivos de café, caña
- Quindío.
de azúcar, plátano, maíz,
- Caldas.
fríjol, pastos y árboles
- Risaralda.
frutales.
- Cali.
- Fauna: diversidad biológica.
- Extensión: 9% del territorio.
4
- Yumbo.
ZONA DE VIDA
- Bosque pluvial
premontano.
- Bosque muy húmedo
premontano.
- Bosque húmedo
premontano.
- Bosque seco
premontano.
CIENCIAS NATURALES 8ª
C. MONTANO BAJO O FRÍO
CARECTERÍSTICAS
UBICACIÓN
ZONA DE VIDA
- Altura: 2000 - 3000m.
- Manizales.
- Temp: 12 - 15.5ºC.
- Oriental antioqueño. - Bosque seco.
- Extensión: 5% del territorio.
- Boyacá.
- Montano bajo.
- Flora: bosques, robles, árboles
- Cundinamarca.
- Bosque húmedo.
pequeños, leguminosas, pastos,
- Sabana de Bogotá.
- Montano bajo.
frailejón.
- Nariño.
- Bosque muy húmedo
- Fauna: ovejas, ganado vacuno,
- Montano bajo.
- Norte de Santander. - Montano bajo.
porcino, equino.
D. MONTANO O PÁRAMO
5
POSTPRIMARIA RURAL
CARECTERÍSTICAS
UBICACIÓN
ZONA DE VIDA
- Altura: 3000 - 4000.
- Túquerres (Nariño).
- Bosque húmedo
- Temp: 6 - 12ºC.
- Tota (Boyacá).
- Extensión: 2% territorio.
- Puracé.
- Páramo Andino.
- Flora: frailejón, musgos.
- Páramo de Urra o Pasto.
- Bosque muy húmedo
- Fauna: truchas.
- Ipiales.
Montano.
Montano.
E. ALPINO O SUPERPÁRAMO
CARECTERÍSTICAS
- Altura: 4000 - 5000m.
- Temp: menos 6ºC.
- Extensión: 1% territorio.
- Flora: vegetación muy
escasa.-
6
UBICACIÓN
- Volcán Galeras
(Pasto).
- Volcán Doña Juana
(Nariño).
ZONA DE VIDA
- Páramo Alpino.
- Páramo Sub Alpino.
- Páramo Pluvial Sub
Alpino.
Tundra Pluvial Alpino.
CIENCIAS NATURALES 8ª
F. NIVAL O NEVADO
CARECTERÍSTICAS
UBICACIÓN
ZONA DE VIDA
- Altura: mayor 5000m.
- Nevado del Ruiz.
- Montano bajo.
- Temp: menor 3ºC.
- Sierra Nevada de Santa
- Montano.
- Flora: no existe
Marta.
vegetación.
- Nival.
- Nevado del Tolima.
- Fauna: pocas especies
pero muchos individuos
por especie.
La mayor riqueza de una región selvática tropical no está en el
suelo mismo, sino en el manto de vida vegetal y animal que
crece sobre el suelo. Conservemos nuestros bosques.
Ecosistemas Acuáticos
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Los ecosistemas acuáticos pueden ser marinos o de agua dulce.
Los ecosistemas marinos son los mares y océanos que ocupan las dos
terceras partes de la tierra y por lo tanto constituyen los mayores
7
POSTPRIMARIA RURAL
ecosistemas acuáticos. En nuestras costas existe gran variedad de
ecosistemas marinos como: los manglares y los arrecifes.
LOS MANGLARES
Son los bosques que bordean nuestras costas formando una barrera entre
el mar y la tierra. Su vegetación está constituida por arbustos y árboles
especialmente el mangle, que con sus raíces forma zancos para sostenerse
en el agua y contrarrestar su salinidad. Bajo sus raíces se crían abundantes
especies, como esponjas, cangrejos, tortugas, ostras, langostas, peces,
caimanes, serpientes y aves.
LOS ARRECIFES CORALINOS
8
Los Ecosistemas de agua dulce están constituidos por los ríos, lagos,
lagunas, ciénagas.
LAS LAGUNAS
Una laguna es la extensión de agua salada o salobre de poca
profundidad y aislada del mar por una lengua de tierra estrecha. La
laguna más importante del país es la Ciénaga Grande de Santa Marta,
éstas son habitadas por truchas, plantas, peces, insectos, aves y corales.
Es importante por su gran volumen y diversidad de especies que le dan un
significativo valor económico, tanto para la navegación, como para el
desarrollo de la industria agropecuaria y pesquera.
9
CIENCIAS NATURALES 8ª
Son calcáreos submarinos formados por unos pólipos llamados corales,
los cuales viven en aguas cálidas y transparentes. Son de gran
importancia porque frenan la fuerza de las olas que erosionan las costas
y sirven de albergue a gran cantidad de especies marinas. Ejemplo:
pólipos coralinos.
POSTPRIMARIA RURAL
CIÉNAGAS
Ciénaga es la masa de aguas superficiales, dulces que se encuentran
generalmente en las orillas de los ríos.
Las ciénagas más importantes: la de Zapatosa, perteneciente al grupo de la
depresión Momposina (Cesar) la de Ayapel (Córdoba). Tienen enormes
posibilidades para la explotación de la industria piscícola.
INFORMÉMONOS
INFORMÉMONOS
Leamos:
L.R. HOLDRIDGE, clasificó las zonas de vida teniendo en cuenta:
biotemperatura, la precipitación, la humedad, la latitud y la altitud.
la
Alexander Von Humboldt, biólogo alemán en 1807 publicó algunas ideas
sobre la relación entre el clima y la fitogeografía de nuestras regiones.
Tomado de: Ciencias 6º grado. Educar Editores.
10
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Por qué la tala de bosques aminora las fuentes de agua?
•
¿Qué harías para mantener un ecosistema en equilibrio?
•
Establece diferencias entre una sabana tropical y un páramo.
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas a las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos:
•
Propón algunas posibles soluciones para evitar la falta de agua en tu
región.
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POSTPRIMARIA RURAL
•
¿Cuáles son las causas de la muerte de peces y animales acuáticos en tu
región?
•
¿Cómo podrás aplicar los conocimientos adquiridos en el control de esta
situación?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
TRABAJO INDIVIDUAL
•
Con los recursos del medio. Construye un barómetro. Investiga cómo se
usa.
•
Registra la presión atmosférica utilizando el barómetro que has construido.
•
Explica a tus compañeros el funcionamiento de éste.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
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DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS
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CIENCIAS NATURALES 8ª
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TEMA 2a:
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DIStribución de las especies según los
factores abióticos de los ecosistemas
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• Objetivo específico:
Relacionar la influencia de los factores abióticos con la
distribución de las especies en los ecosistemas.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo individual
Piensa, analiza y contesta:
•
Recuerda cuando has visitado u observado una charca, lago, laguna, río,
mar qué especies animales y vegetales predominan en estos lugares.
•
Nombra los factores abióticos que influyen sobre estas especies.
•
¿Encuentras diferencias entre las especies de agua dulce y de agua
salada?
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POSTPRIMARIA RURAL
ACTIVIDAD 2. (Si se dispone de un microscopio)
TRABAJO EN GRUPO
MATERIALES
•
Microscopio.
•
Lámina o porta-objetos.
•
Laminillas o cubreobjetos.
•
Gotero o pipeta.
•
Agua de charco o de florero.
PROCEDIMIENTO
•
Tomen una gota de agua de charco o de florero, suspéndanla sobre la lámina o
portaobjetos. Cúbranla con la laminilla o cubre-objetos, sequen con papel
absorbente los bordes, observen al microscopio.
•
Enfoquen primero con el objetivo de menor aumento. Luego enfoquen con objetivo
de mayor aumento (40x), que les permite hacer una mejor observación.
•
Dibujen lo observado.
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Qué especies predominan en este medio?
•
¿Qué características presentan? (forma, tamaño, color, movimiento, etc).
•
¿Qué se puede concluir de esta observación?
14
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CIENCIAS NATURALES 8ª
TRABAJO EN GRUPO
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
Con base en las actividades 1 y 2 observamos que el agua es un gran ecosistema
con características abióticas y bióticas.
Entre las características abióticas tenemos la temperatura, la densidad, turbidez,
las sales en disolución, los gases en disolución (oxígeno y bióxido de carbono),
la luz y la presión.
En el mar la salinidad es relativamente uniforme, las concentraciones de sales
y otros elementos nutritivos varían ampliamente en diferentes partes del mar y
en distintas épocas del año. La temperatura también depende de la circulación
del agua del mar, que en forma de ríos subterráneos se desplaza desde los
polos hacia el Ecuador, modificando no sólo el clima de las regiones terrestres,
sino la misma distribución de los organismos.
La luz es fundamental en las condiciones del ecosistema acuático, la luz solar
alcanza una profundidad de 100 a 200 metros en las zonas cristalinas.
15
POSTPRIMARIA RURAL
En la profundidad permanecen únicamente peces que viven de la caza o de
los restos que llegan de la superficie. La presencia de gases como el oxígeno y
el CO2 en el agua, ocasiona reacciones que cambian su composición química.
El CO2 interviene en la fotosíntesis, en grandes concentraciones limita el
crecimiento de plantas y animales convirtiéndose en un compuesto tóxico.
El océano es un regulador de pH, esto significa que la concentración de iones
H+ y OH- se mantiene constante, entre 8 - 8,4 en la superficie y 7,4 - 7,9 en la
profundidad. Este sistema regulador amortigua todos los cambios químicos y
bioquímicos que suceden en el océano.
En el fondo del mar la densidad del agua es alta y la temperatura baja hasta
3ºC; esto hace que el agua esté permanentemente en circulación.
La presión: los animales que viven en el medio acuático no sólo soportan la
presión del aire, sino también la presión que ejerce el agua, denominada presión
hidrostática. Los seres acuáticos que viven por debajo de los 5.000 metros de
profundidad soportan una presión hidrostática muy grande y por ello carecen
de cavidades llenas de gas y su cuerpo suele ser aplanado.
En los peces la vejiga natatoria (cámara llena de aire) se constituye en un
mecanismo de adaptación que le permite al pez desplazarse a diferentes
profundidades.
Los organismos acuáticos reciben diversas denominaciones según sus
características biológicas, así: el plancton, está constituido por pequeños
animales y plantas (algas y protozoos) que carecen de locomoción la cual
realizan a merced del movimiento del agua, el zooplancton es de origen animal; el fitoplancton es de origen vegetal.
16
Los neustos son organismos que permanecen en el agua y en el aire ejemplos:
insectos, bacterias, hongos, ciertas algas.
Los ecosistemas acuáticos se clasifican en: lenticos, son ecosistemas cerrados
porque tienen una entrada y una salida de agua, pertenecen a éstos los lagos,
lagunas, charcas, represas.
Los lóticos, son ecosistemas abiertos se caracterizan por ser aguas corrientes,
ricos en oxígeno.
Los estuarios, son zonas de transición entre los ríos y el mar son ecosistemas tipo
semi - cerrado se caracterizan por la baja variedad de especies. Ejemplos:
ostras, almejas, los cangrejos y algunos peces.
En los océanos, varían la temperatura y salinidad; en el fondo el agua es más
fría y menos salada y esto hace que el agua esté en constante movimiento.
17
CIENCIAS NATURALES 8ª
En el necton (habitantes de altamar) encontramos organismos nadadores
como: peces, medusas, tortugas, calamares, focas y ballenas; los bentos son
organismos que viven en el fondo del agua sobre el cual se arrastran o deslizan,
adquieren diversas formas y comportamientos para sobrevivir. Los que viven en
corrientes muy rápidas tienen cuerpos aplanados para fijarse a los troncos, los
que viven en el fango de aguas tranquilas carecen de órganos de fijación y sus
cuerpos son ovalados o redondos.
POSTPRIMARIA RURAL
Los ecosistemas marinos, están formados por regiones con variadas
condiciones físicas. Así, la playa constituye la plataforma continental. El
área de aguas poco profundas que cubre dicha plataforma se denomina
zona nerítica, ésta se subdivide en 3 regiones:
1.
La pleamar, que se ubica por encima de la línea de marea alta.
2.
La zona intermedia o litoral situada entre las líneas de marea alta y baja.
3.
La zona de bajamar.
La altamar, se denomina zona oceánica y la zona superior de ésta, en la
cual penetra suficiente luz, se denomina zona eufótica.
18
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
Escribe 3 razones por las que consideres que el océano es la mayor reserva
de alimento para el hombre.
•
¿Por qué es importante que el pH del agua sea neutro? (Igual concentración
de iones H+ y OH-).
•
Discute por qué la luz es un factor importante en los ecosistemas acuáticos.
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas a las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
•
Aprovechando tus conocimientos ¿qué elementos del mar utilizarías para
mejorar el nivel de vida?
19
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
POSTPRIMARIA RURAL
•
Si los ríos y los mares son un recurso natural importante ¿qué les propondrías
a los gobiernos locales para conservarlos y explotarlos adecuadamente?
•
¿Por qué se mueren los peces y animales acuáticos?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
¿Cuáles son las causas de la falta de agua en tu entorno?
•
¿Qué acciones inmediatas propondrías para utilizarla adecuadamente?
•
¿Qué medidas de control tomarías para evitar la muerte de los animales
acuáticos?
•
Da a conocer las propuestas a tus compañeros.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
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DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS
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CIENCIAS NATURALES 8ª
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TEMA 2b:
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Los seres vivos y su
adaptación al medio
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• Objetivo específico:
Conocer las diferentes formas de adaptación al medio que
presentan algunos seres vivos.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo individual
Piensa, analiza y contesta:
•
Piensa en animales de tu región.
•
Cita aquellos animales que presentan colores muy parecidos a los colores de hojas,
plantas, flores, troncos, piedras, suelo y agua.
•
¿A qué se debe este parecido?
•
¿Qué nombre le darías a este fenómeno?
21
POSTPRIMARIA RURAL
TRABAJO EN GRUPO
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
Con base en la actividad 1 hemos
deducido que los animales toman las
formas y color del medio que los rodea,
siempre y cuando las condiciones les
sean favorables y les permitan
adaptarse de acuerdo con sus
necesidades.
Los animales y vegetales que hoy conocemos no siempre han tenido la misma
forma, en el curso de su existencia en el planeta han venido experimentando
sucesivas adaptaciones, esto es la evolución.
Adaptaciones Morfológicas
○
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○
○
Las espinas en las plantas son hojas modificadas que le proporcionan a la planta
un medio de defensa; las espinas del puercoespín y la caparazón en
22
Adaptaciones Fisiológicas
○
○
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○
Existen adaptaciones de tipo interno como el sistema digestivo, respiratorio u
hormonal en ciertos organismos, por ejemplo: la vaca es capaz de digerir la
hierba debido a la presencia de enzimas que desdoblan la celulosa (proteínas).
Algunos protozoarios como la euglena, el paramecio y la amiba, cuando
perciben que la humedad escasea, se recubren de una especie de cubierta
protectora o quiste, que los protege de la resequedad del ambiente.
La rana es un animal poiquilotermo. Esto es, que la temperatura de su sangre es
variable, pues es casi la misma que la del ambiente. Otros animales mamíferos
incluyendo el hombre tienen mecanismos reguladores de temperatura interna,
que se mantiene constante a pesar de las fluctuaciones de la externa, por tanto
se denominan homeotermos.
Adaptaciones Al Color
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Este tipo de adaptaciones son muy evidentes en plantas y en animales. Se
reconocen 3 tipos:
23
CIENCIAS NATURALES 8ª
el armadillo, los tentáculos en el pulpo, las garras de un halcón, la boca de
algunos animales especialmente insectos, están adaptados para chupar el
néctar de ciertas especies de plantas; en otros animales la adaptación es para
chupar sangre, para mascar vegetales o para devorar sus presas.
POSTPRIMARIA RURAL
-
Adaptaciones de coloración protectora, que buscan ocultar al organismo
para que pase desapercibido a sus enemigos. Ejemplo: los saltamontes
suelen tomar un color verde que los confunde con el prado, las mariposas
de colores se pueden confundir con flores de variados colores.
-
Adaptaciones de coloración de aviso, la cuales consisten en tonos
brillantes y visibles, llevados por animales venenosos o de gusto repulsivo
para advertir a los posibles enemigos de presa que vale más que no los
devoren.
-
Adaptaciones de mimetismo, en las cuales el animal toma el aspecto de
otro ser vivo o incluso el de un objeto inanimado como una rama o una
hoja. Ejemplo: El insecto palo.
Adaptaciones del Comportamiento
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○
Son curiosas y abundan en la naturaleza, como las migraciones de aves
(golondrinas) y de peces (salmón).
24
○
○
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○
○
Algunos animales utilizan la metamorfosis como forma de adaptación al medio
de vida del estadio correspondiente. Ejemplo: la rana y la mariposa.
Adaptaciones por Interacción
entre las Especies
○
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○
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○
○
Las adaptaciones de un ser vivo no sólo dependen en especial de las
condiciones físicas del medio sino también de los otros seres vivos que le rodean.
Formas:
SIMBIOSIS: significa “vivir juntos” es una asociación estrecha entre dos especies
durante largos períodos de tiempo. Tipos:
a) PARASITISMO. Es una simbiosis en la cual una de las especies de la asociación
puede recibir daño por la presencia de la otra. Ejemplo: Ascaris
lumbricoides.
b) COMENSALISMO. Significa “Juntos en la mesa”. Describe la relación
simbiótica en la cual un organismo consume el alimento no utilizado por el
otro. Ejemplo: el del pez rémora y el tiburón.
c) MUTUALISMO. Es otra forma de simbiosis, donde ambas especies sacan
provecho de la relación. Ejemplo: los comejenes al no poseer enzimas
digestivas se asocian con protozoos que en su tubo digestivo transforman la
celulosa en azúcar, proporcionando alimento para ambos.
25
CIENCIAS NATURALES 8ª
Adaptaciones con base
en Metamorfosis
POSTPRIMARIA RURAL
INFORMÉMONOS
Leamos:
¿Qué provoca la Migración
de los Salmones?
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Una vez más, los salmones se han lanzado al gran viaje. Su traje de novios
presenta una coloración gris pizarra con los costados azules y el vientre rojo.
También las aletas tienen los bordes rojos. El camino es largo y lleno de peligros;
a base de mucho comer han echado un grueso lomo adiposo. Brincan río
arriba toda clase de obstáculos y trepan por las escaleras de agua que les han
proporcionado dando saltos hasta 2 y 3 metros; un poder misterioso impulsa a
los grandes depredadores. Es un impulso irreprimible: el instinto nupcial.
Tomado de: Enigmas de la Naturaleza.
26
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Tiene el hombre alguna influencia en el proceso de adaptación de algunos
organismos?
•
Se presentan las siguientes relaciones simbióticas, escribe en el cuaderno
de qué tipo de simbiosis se trata:
a)
b)
c)
d)
El cangrejo ermitaño y el caracol.
Las pulgas y el perro.
Las bacterias nitrificantes que se desarrollan en las raíces de leguminosas.
Orquídeas sobre tronco de los árboles.
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para aplicar lo aprendido.
27
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
POSTPRIMARIA RURAL
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa y escribe:
•
¿Cómo podrías aplicar en la vida práctica lo aprendido?
•
Da sugerencias que permitan cambiar la manera de tratar a los animales
para evitar la extinción.
•
¿Qué recomendarías a los pescadores para concientizarlos de la utilización
de métodos inadecuados para pescar?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Consulta qué animales de tu región están en vías de extinción.
•
Propón medidas de control que ayuden a solucionar este problema.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
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DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS
○
○
○
○
○
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○
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○
○
CIENCIAS NATURALES 8ª
○
TEMA 3:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Conservación de las especies
dentro de los ecosistemas
○
○
○
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○
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○
○
○
• Objetivo específico:
Evaluar la participación del hombre como promotor de la
conservación y destrucción de los recursos naturales de su región.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
Piensa, analiza y contesta:
•
Elaboren un paralelo sobre las actividades de tipo agrícola, pecuario, pesquero,
realizadas por nuestros antepasados contrastándolas con las formas como se ejecutan
hoy día.
•
¿Cuál es la actividad predominante en su localidad?
•
¿La actividad ha permitido la conservación y manejo adecuados de los recursos
naturales? Expliquen.
•
¿Conocen algunas medidas de control que se estén aplicando en su medio respecto
a estos problemas?
29
POSTPRIMARIA RURAL
•
Citen las entidades gubernamentales o no gubernamentales que estén liderando
soluciones de este tipo.
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen?
¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
El hombre con su cambio de actividad ha influido positiva o negativamente
sobre el medio ambiente.
Su constante evolución lo ha llevado desde ser un agricultor, cazador, pescador
a artesano, pintor, albañil, comerciante, industrial, técnico, de esta manera ha
transformado el sistema ecológico de su entorno. Talando bosques, cazando
animales para su alimentación, cultivando sin ninguna técnica, utilizando
plaguicidas inadecuadamente. Posteriormente con la urbanización se produce
una serie de materiales y maquinarias que implican el uso de una tecnología
desarrollando así nuevos sistemas de producción que agilizan y mejoran la
producción de alimentos, pero que a su vez generan gases tóxicos, residuos de
químicos que afectan la salud del hombre, animales y plantas.
30
1.
Erosión de los suelos.
2.
Tratamiento de basuras en el campo y en la ciudad.
3.
Contaminación de aguas de ríos, quebradas y mares.
4.
Contaminación atmosférica.
5.
Erupción de volcanes.
CIENCIAS NATURALES 8ª
En nuestro medio los problemas de contaminación más comunes son:
Los volcanes activos en el mundo se localizan en el cinturón de fuego del Pacífico,
franja de tierra que bordea la cuenca del Océano Pacífico y que va desde la
Costa Occidental y Sur América pasa por Colombia y llega a Alaska, atraviesa
el estrecho de Bering y continúa en el continente Asiático.
En Colombia existen cerca de 35 volcanes ubicados en diferentes sitios del país,
entre los más importantes tenemos:
En el Departamento de Caldas Volcán: Nevado del Ruiz, en el Departamento
del Tolima: Volcán de Santa Isabel, en el Departamento del Huila: Volcán Nevado
del Huila, en el Departamento del Cauca: El Volcán de Puracé, en el
Departamento de Nariño: El Volcán Galeras.
31
POSTPRIMARIA RURAL
Medidas preventivas en
casos de desastres
○
○
○
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○
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○
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○
○
○
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○
○
○
○
○
○
○
1.
Mantener almacenada agua potable y alimentos.
2.
Estar atento a las alarmas, sirenas, pitos, campanas.
3.
Mantener un radio de pilas y sintonizarlo para recibir información.
4.
Mantener una linterna con pilas nuevas.
5.
Buscar protección desplazándose hacia lugares altos. No permanecer cerca
de ríos ni de quebradas.
6.
Identificar puntos de reunión para las personas en espera de ser evacuados.
En los ecosistemas acuáticos la fauna encuentra refugio y alimentación de tal manera que una
gran diversidad de aves, incluyendo residentes y migratorias transcontinentales conformando
así un área importante de educación e investigación.
32
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Qué medidas tomarías para controlar la contaminación de las aguas en
tu localidad?
•
¿Qué tecnologías se utilizan en tu entorno?
•
¿Conoces algún accidente geográfico que pueda poner en peligro la vida
de tu comunidad? ¿Qué harías?
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa y escribe:
•
Diseña un método de conservación de alimentos adecuado para el
producto que más se cosecha en tu región.
33
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
POSTPRIMARIA RURAL
•
¿Qué tecnologías adaptarías en tu finca con el fin de contribuir a elevar el
nivel de vida de tu familia?
•
¿Qué medidas de control propondrías para hacer uso adecuado y racional
de estas tecnologías?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Visita una entidad gubernamental en tu medio e infórmate de sus
actividades.
•
Informa a tus compañeros cuáles son los objetivos y funciones de esta
entidad.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
34
D
U
2
N
I DA
D
CIENCIAS NATURALES 8ª
DA
•
•
U
NI
GENÉTICA DE
LOS
ORGANISMOS
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
TEMA 1a:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Estructura genética de los
ácidos nucléicos
○
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○
○
○
○
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○
○
○
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○
○
○
○
• Objetivo específico:
Describir la estructura genética del ADN y del RNA.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
•
•
•
•
•
Cartulina blanca.
Lápices de colores.
Tijeras.
Regla y escuadra.
Compás.
Pegante.
35
POSTPRIMARIA RURAL
PROCEDIMIENTO
1. Traza 8F, 10D, 2A, 3C, 3G, 2T, recorta y colorea las piezas según muestra la
figura.
2. Organízalos al azar y construye con ellas el modelo que aparece en la figura, el cual
tiene 5 escalones.
36
•
¿Cuáles piezas constituyen la parte lateral de la escalera?
•
¿Cuáles piezas constituyen los peldaños?
•
¿Qué nombre recibe el modelo construido?
CIENCIAS NATURALES 8ª
Piensa, analiza y contesta:
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Lee:
Basándonos en la actividad 1 hemos concluido que las piezas que constituyen
la parte lateral de la escalera son la D y la F significando la D el azúcar
desoxirribosa y la F el grupo fosfato. Las piezas que constituyen los peldaños
son la A, T, G, C, todas ellas reciben el nombre de bases nitrogenadas. La A,
es Adenina, la T, es Timina, la G es Guanina y la C, Citosina.
Estos tres tipos de componentes conforman la Molécula del ADN.
37
POSTPRIMARIA RURAL
También se observó que la letra A, se unía con la letra T, y que la G se unía con
la C, a modo de una llave - cerradura; este apareamiento de las bases A = T y
G = C es del ADN.
El ADN (Ácido Desoxirribonucléico) y el ARN (Ácido Ribonucleíco) constituyen
el material genético de los organismos vivos. Estos ácidos nucléicos tienen como
unidades estructurales a los nucleótidos, (base nitrogenada + azúcar + fósforo
( nucleótido), los cuales se combinan formando polinucleótidos, constituidos
por un esqueleto en el que alternan el azúcar y el fosfato y del cual se proyectan
las bases. Las dos cadenas del DNA se hallan polarizadas y son antiparalelas,
dirigiéndose los enlaces fosfodiéster en sentido opuesto.
El RNA se diferencia del DNA en que el azúcar es la Ribosa y la Timina (T) es
sustituida por Uracilo (U).
38
Las cadenas paralelas deben ser complementarias.
A C G T A C
Ejemplo: cadena inicial de ADN:
cadena complementaria de ADN:
T G C A T G
Con base en la naturaleza complementaria de las dos cadenas, la molécula
de ADN puede replicarse por separación de las cadenas, seguida de formación
de cadenas complementarias nuevas.
Estructura de la desoxirribosa
Estructura de la ribosa
INFORMÉMONOS
1871-Miescher = aisla los ácidos nucléicos a partir del pus.
1944-Avery y Col = demostraron que los ácidos nucleicos purificados eran
capaces de inducir cambios genéticos en las bacterias.
39
CIENCIAS NATURALES 8ª
Siendo el apareamiento de las bases en el ARN: A = U y G = C. Existen tres tipos
de RNA: el RNA de transferencia (t-RNA), el RNA ribosómico (r-RNA) y el RNA
mensajero (m-RNA).
POSTPRIMARIA RURAL
1953-Watson y Crick = formularon el modelo de la estructura del ADN, constituido
por una doble hélice unida por puentes de Hidrógeno entre las bases, que
contiene la información genética en la secuencia de bases nucleotídicas de
éste.
La información genética de los organismos vivos se halla contenida en un
polímero de elevado peso molecular que, con la excepción de ciertos virus,
es siempre el ácido desoxirribonucleico o DNA.
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
Dada la cadena de DNA: CGACGTAG, crea su cadena complementaria.
•
Explica por qué algunas veces se cambia la Timina por el Uracilo.
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
40
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos:
•
¿Cómo podrías aplicar los conocimientos adquiridos en tu vida cotidiana?
•
Consulta la estructura de las siguientes bases nitrogenadas: Adenina,
Guanina, Citosina, Timina, Uracilo.
•
Establece semejanzas y diferencias entre ellas.
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
•
Consulta y representa esquemáticamente los experimentos de Frederick
Griffith (1928).
Expón el trabajo a tus compañeros.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana
41
CIENCIAS NATURALES 8ª
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
GENETICA DE LOS ORGANISMOS
POSTPRIMARIA RURAL
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
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○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
TEMA 1b:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Código genético
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Comprender con base en ejemplos qué es el código genético.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo individual
Dada la palabra Amor y, cambiando el orden de las letras, obtendrás nuevas
palabras.
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Cuántas palabras creaste a partir de la palabra amor?
•
¿Cuál es el significado de cada una de estas nuevas palabras?
•
¿Cuántos mensajes diferentes pueden originar esas 4 letras?
42
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CIENCIAS NATURALES 8ª
TRABAJO EN GRUPO
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Lee:
Basándonos en la actividad 1 observamos que si queremos escribir el mensaje
o palabra Amor, utilizamos un orden, pero si cambiamos la secuencia de las
letras obtenemos otras palabras, como: Roma, mora, ramo, Omar, similarmente
ocurre con el mensaje genético: la secuencia de nucleótidos ATCGTC en el
ADN determina una herencia o la formación de unidades de aminoácidos o
proteínas diferentes a la secuencia TAGCGA.
La secuencia de bases que constituyen el DNA se denomina código genético
y permite predecir la secuencia de aminoácidos que formará una proteína
determinada.
El código genético contenido en el DNA consta de 4 letras, correspondientes a
las cuatro bases que forman su molécula, (Adenina, Guanina, Citosina y Timina),
se organizan de tres en tres dando un total de 64 grupos de a tres nucleótidos o
tripletes denominados codones.
43
POSTPRIMARIA RURAL
Se distinguen tres tipos de codones:
1.
Con sentido, es decir, que codifican a un aminoácido.
2.
De sentido equívoco, que codifican a un aminoácido erróneo.
3.
Sin sentido, que no codifican a ningún aminoácido.
U
U
C
A
G
44
C
A
G
UUU fen
UCU ser
UAU tir
UGU Cis
U
UUC fen
UCC ser
UAC tir
UGC Cis
C
UUA Leu
UCA ser
UAA sin sentido
UGA sin sentido
A
UUG Leu
UCG ser
UAG sin sentido
UGG tri
G
CUU leu
CCU pro
CAU his
CGU arg
U
CUC leu
CCC pro
CAC his
CGC arg
C
CUA leu
CCA pro
CAA gln
CGA arg
A
CUG leu
CCG pro
CAG gln
CGG arg
G
AUU ile
ACU tre
AAU asn
AGU ser
U
AUC ile
ACC tre
AAC asn
AGC ser
C
AUA ile
ACA tre
AAA lis
AGA arg
A
AUG met
ACG tre
AAG lis
AGG arg
G
GUU val
GCU ala
GAU asp
GGU gli
U
GUC val
GCC ala
GAC asp
GGC gli
C
GUA val
GCA ala
GAA glu
GGA gli
A
GUG val
GCG ala
GAG glu
GGG gli
G
○
fen
leu
ile
met
val
ser
pro
tre
ala
tir
○
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○
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=
=
=
=
=
=
=
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○
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○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
enilalanina
leucina
isoleucina
metionina
valina
serina
prolina
treonina
alanina
tirosina
○
○
○
○
○
○
his
gln
asn
lis
asp
glu
cis
arg
tri
gli
○
○
○
○
○
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
○
○
○
○
○
○
○
○
histidina
glutamina
asparagina
lisina
ácido aspártico
ácido glutámico
cisteína
arginina
triptófano
glicina
Síntesis de Proteínas
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Consta de tres etapas:
a) INICIACIÓN
45
CIENCIAS NATURALES 8ª
Abreviaturas de los Aminoácidos
POSTPRIMARIA RURAL
-
La subunidad ribosómica se une al extremo 5' de una molécula RNA
mensajero (RNAm),
-
La primera molécula de RNA de transferencia (RNAt), que lleva el
aminoácido modificado fermil - metionina (f-met), se enchufa en el codón
iniciador AUG de la molécula de mRNA.
-
La unidad ribosómica más grande se ubica en su lugar, el tRNA ocupa el
sitio P (peptídico). El sitio A (aminoacil) esta vacante. El complejo de
iniciación está completo.
b) ALARGAMIENTO
-
Un segundo tRNA con su aminoácido unido se mueve al sitio A y su anticodón
se enchufa en el mRNA.
-
Se forma un enlace peptídico entre los dos aminoácidos reunidos en el
ribosoma.
-
Se rompe el enlace entre el primer aminoácido y su tRNA.
-
El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de mRNA en una dirección 5'
a 3' y el segundo tRNA, con el dipéptido unido se mueve al sitio P desde el
sitio A, a medida que el primer tRNA se desprende del ribosoma.
46
Un tercer tRNA se mueve al sitio A y se forma otro enlace peptídico.
-
Estos pasos se repiten una y otra vez hasta que se completa el polipéptido.
c) TERMINACIÓN
-
Cuando el ribosoma alcanza un codón de terminación (en este ejemplo
UGA), el polipéptido se separa del último tRNA y el tRNA se desprende del
sitio P.
-
El sitio A es ocupado por un factor de liberación que produce la separación
de las dos unidades del ribosoma.
Síntesis tomada de: Biología Curtis y Barnes.
INFORMÉMONOS
Los científicos de muchas disciplinas estaban intrigados por el rompecabezas
del código genético. Uno de ellos era George Gamow, el astrónomo que fue el
padre de la teoría de la Gran Explosión (“big - bang”) en cosmología.
47
CIENCIAS NATURALES 8ª
-
POSTPRIMARIA RURAL
Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei fueron los científicos que llevaron a cabo
los experimentos iniciales y cruciales para descifrar el código genético.
Severo Ochoa de la Universidad de Nueva York, elaboró un proceso enzimático
para acoplar ribonucleótidos en una cadena larga de RNA.
Paul Shimmel, Ya - Ming You; biólogos del instituto tecnológico de Massachusetts, descubrieron un segundo código genético. Este nuevo código interviene
en la formación de la materia viviente, seleccionando y mezclando los
ingredientes de las proteínas de acuerdo con el orden determinado por el ADN.
RESUMEN
El dogma central de la genética molecular: la información fluye del DNA al
RNA y a proteínas.
48
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
TRABAJO EN GRUPO
Piensa, analiza y contesta:
•
A partir de la siguiente hebra de RNAm sinteticen una proteína.
5'
•
3'
Para resolver este punto guíense por el diagrama dado en la figura de síntesis
de proteínas.
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
49
POSTPRIMARIA RURAL
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos:
•
¿Cómo podrías aplicar los conocimientos adquiridos?
•
Consulta sobre la estructura y función del RNA de transferencia (RNAt) y el
RNA ribosómico (RNAr).
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Consulta sobre la formación del enlace peptídico.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
50
GENETICA DE LOS ORGANISMOS
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
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○
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○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
CIENCIAS NATURALES 8ª
○
TEMA 2:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Mutaciones
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Comprender que la información genética puede ser alterada por
diversos factores.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
Observa el siguiente esquema:
Disyunción = Separación.
51
POSTPRIMARIA RURAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Qué sucedió en la primera división meiótica?
•
¿Qué sucedió en la segunda división meiótica?
•
¿Qué concluyen de estos dos sucesos?
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Lee:
Retomando la actividad 1 podemos decir que no hubo disyunción de los
cromosomas en la línea celular de la izquierda a nivel de la primera división
meiótica, dando como resultado una célula con 2 cromosomas equis (X) y la
otra célula con cero cromosomas equis (X). En la segunda división meiótica
continúa el daño en la línea celular de la izquierda, la cual muestra 4 células
con distribución cromosómica anormal. A su vez la línea celular de la derecha
presenta no disyunción de cromosomas en la segunda división meiótica, dando
finalmente 4 células 2 normales y 2 anormales. Estos sucesos donde se manifiestan
aumento o disminución en el número de cromosomas, debido a la no disyunción
se les denomina mutaciones.
Toda variación en el mensaje genético del ADN se llama mutación. Algunas
mutaciones ocurren de forma accidental, otras por el cambio de un
52
Si se produce una mutación en un aminoácido esencial, el efecto sobre el
individuo puede ser notable. De hecho, muchas enfermedades de origen
genético se deben a alteraciones enzimáticas resultantes de una mutación.
En el medio ambiente existen muchos factores abióticos tanto naturales como
artificiales con capacidad mutágena.
Los factores naturales son: las radiaciones cósmicas, gases, los virus. Los artificiales
son: sustancias químicas, drogas, insecticidas, plaguicidas, rayos X. Estos agentes
y muchos otros provocan alteraciones en las células somáticas las cuales se
transmiten a las células hijas producidas por mitosis y las mutaciones que ocurren
en los gametos o en las células que originan gametos se transmiten a
generaciones futuras.
Las mutaciones pueden aumentar o disminuir la capacidad de una célula para
competir con éxito frente a otras células. Por ejemplo: al colocar bacterias en
un medio con antibiótico, muchas de ellas mueren pero otras se vuelven
resistentes al antibiótico y son capaces de transmitir esta característica a sus
descendientes constituyendo una mutación génica.
Las mutaciones también se manifiestan
en el ser humano en los cromosomas
autosómicos dando origen a las
siguientes anomalías: labio leporino y
paladar hendido, síndrome de Down.
53
CIENCIAS NATURALES 8ª
determinado nucleótido y otras se dan por influencias externas (rayos X, luz
ultravioleta, drogas, etc.).
POSTPRIMARIA RURAL
INFORMÉMONOS
De Vries, hace casi 90 años, definió la mutación en función de características
que aparecen en el fenotipo.
A la luz del conocimiento actual, la definición es algo diferente: una mutación
es un cambio en la secuencia o número de nucleótidos en el ácido nucléico
de una célula.
“Las mutaciones son indispensables para la evolución de las especies, y han constituido un sistema
ideal para el análisis genético y el estudio de la regulación génica”.
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Qué le puede suceder a una persona que se expone mucho tiempo al sol
sin ninguna protección?
•
Si se casa una señora y un señor fenotípicamente normales y tienen un niño
con síndrome de Down. ¿Qué pudo haber ocurrido? Explica.
54
CIENCIAS NATURALES 8ª
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
¿Cómo podrías aplicar los conocimientos adquiridos?
•
Consulta en qué consiste el síndrome de Turner (45, XO).
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
Consulta en qué consiste el Síndrome de Klinefelter (47, XXY).
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
55
GENETICA DE LOS ORGANISMOS
POSTPRIMARIA RURAL
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
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○
○
○
○
○
○
○
○
○
TEMA 3a:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Primera ley de Mendel:
Principios de Segregación
○
○
○
○
○
○
○
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○
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○
○
○
○
• Objetivo específico:
Entender el principio de segregación con ayuda de un ensayo.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
MATERIALES
* 40 fríjoles rojos y 40 blancos.
* 2 bolsas de tela de igual tamaño.
* 1 hoja blanca.
PROCEDIMIENTO
• Coloquen en cada bolsa 20 fríjoles rojos y 20 fríjoles blancos.
• Un estudiante toma una bolsa y otro estudiante la otra bolsa, luego cierren la
abertura de la bolsa con la mano y mezclen su contenido. Un tercer estudiante
debe extraer de cada bolsa un fríjol.
• Registren sus resultados en un cuadro, siguiendo el modelo presentado.
56
•
•
•
Regresen cada uno de los fríjoles a la bolsa respectiva, después de leer cada
apareamiento.
Realicen este procedimiento 20 veces.
Saquen las proporciones de fríjoles rojos y de fríjoles blancos de su ensayo.
Saquen también las proporciones de fríjoles RR (2 fríjoles rojos), Rr (Un fríjol
rojo y uno blanco), rr (2 fríjoles blancos) de su ensayo.
Nº DE
APAREAMIENTO
GENOTIPOS
FENOTIPOS
RR Rr rr TOTAL ROJO BLANCO TOTAL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
TOTAL
CLAVES:
Genotipos:
RR: Dos fríjoles de color rojo.
rr: Dos fríjoles blancos.
Rr: Un fríjol rojo y uno blanco.
Fenotipos:
RR, Rr: Fríjoles rojos
rr: Fríjol blanco.
57
CIENCIAS NATURALES 8ª
•
POSTPRIMARIA RURAL
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Lee:
Retomando la actividad 1, concluimos que las bolsas nos representan los
progenitores, los fríjoles los gametos y la unión de dos fríjoles un cigoto o genotipo
(es la constitución genética de un organismo).
El gen para color está constituido por dos alelos (formas alternativas de un gen)
siendo R el alelo dominante y r el alelo recesivo.
El alelo dominante se manifiesta fenotípicamente tanto en el genotipo
heterocigótico como en el homocigótico.
El alelo recesivo sólo se expresa fenotípicamente en el genotipo homocigótico.
Genotipo homocigótico es la unión de los gametos que poseen alelos idénticos.
El homocigótico da lugar a un solo tipo de gameto.
58
CIENCIAS NATURALES 8ª
Ejemplo 1:
Gametos uniéndose:
Cigoto:
Gameto:
Genotipo heterocigótico: es la unión de gametos que llevan alelos diferentes.
El heterocigótico da lugar a diferentes tipos de gametos.
Ejemplo 2:
Gametos uniéndose:
Cigoto:
Gameto:
59
POSTPRIMARIA RURAL
Primera Ley de Mendel:
Principio de Segregación
○
○
○
○
○
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○
○
Mendel encontró que de cada progenitor sólo una forma alélica del gen es
transmitida a la progenie (descendencia) a través de un gameto.
Ejemplo 3:
Progenitor:
Gametos:
Mendel, realizo cruces experimentales entre líneas puras (“raza pura” en donde
se parte de individuos homocigóticos).
Por ejemplo cruzo plantas que producían semilla lisa (LL) con plantas de semillas
rugosa (ll) (cruce monohíbrido; en el cual se estudia la transmisión de una
característica genética) y observó que todos los descendientes de este cruce
tenían sólo semillas lisas; observándose la dominancia del carácter liso sobre el
carácter rugoso. A esta primera generación obtenida la llamo F1 o primera
generación filial.
60
X
Semilla rugosa.
CIENCIAS NATURALES 8ª
Semilla lisa
Parentales (p1)
Tipos de
Gametos:
Filial 1:
100% Lisas heterocigotas.
Para averiguar qué ocurría con el carácter rugoso cruzó entre sí plantas F1 y
obtuvo la segunda generación filial F2. Un método para organizar los gametos
de F1 es el Cuadro de Punnett el cual consiste en poner los gametos femeninos
alineados en un lado de una cuadrícula y los gametos masculinos al otro lado y
combinarlos para formar cigotos.
Filial 2:
Ll
L
l
LL
Ll
Ll
ll
Ll
L
l
61
POSTPRIMARIA RURAL
Con la información dada en la F2 podemos extraer las proporciones
genotípicas y fenotípicas (aspecto externo de un individuo respecto a un
determinado rasgo).
Proporción genotípica en F2: 1/4 LL: 1/2 Ll: 1/4 ll.
Proporción fenotípica en F2: 3/4 Lisas: 1/4 rugosa.
INFORMÉMONOS
Los principios fundamentales de la herencia fueron descubiertos por Gregor
Mendel (1822-1884), monje del monasterio Agustino de Brünn, Austria. Conocido
como “El padre de la Genética”.
El inició sus investigaciones hacia el año 1856, empleando guisantes (Pisum
satinum) para averiguar cómo los caracteres individuales se heredaban.
Obtuvo “líneas puras” para la característica que deseaba estudiar con plantas
que por varias generaciones mantenían la característica seleccionada, a estas
plantas las llamo P o generación parental.
Publicó los resultados en 1866 en la Revista de la Sociedad de Historia Natural
de Brünn, pero éstos fueron reconocidos en 1900 cuando Hugo de Vries en
Holanda, Carl Correns en Alemania y Erich Von Tschemarck en Austria, obtuvieron
los mismos resultados que Mendel, trabajando cada uno independientemente.
62
MENDEL
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Cuál es el genotipo de una planta de arveja pura para la altura? (Emplea
el símbolo T para alta y t para enana).
•
¿Qué gametos posibles puede producir una planta así?
•
¿Cuál es el genotipo de una planta de arveja pura enana?
•
¿Cuál será el genotipo y fenotipo de la generación F1 producida mediante
un cruce entre una planta de arveja alta pura y otra enana pura?
•
¿Cuál será la probable distribución de caracteres en la generación F2?
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
63
CIENCIAS NATURALES 8ª
“El valor y la utilidad de cualquier experimento depende de la selección del
material adecuado al propósito para el cual se lo usa”.
POSTPRIMARIA RURAL
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
¿Consulta por qué Mendel decidió trabajar con arvejas o guisantes?
•
¿En qué campos de la ciencia se pueden aplicar los métodos seguidos por
Mendel?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Consulta en qué consiste la dominancia incompleta.
•
Crea un ejemplo para explicársela a tus compañeros.
NOTA: Guarda los fríjoles y las bolsas de tela para utilizarlos en el tema siguiente.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
64
○
○
○
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○
TEMA 3b:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Segunda ley de Mendel:
Principio de segregación independiente
○
○
○
○
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○
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○
○
○
○
• Objetivo específico:
Comprender mediante ejercicios prácticos el principio de
segregación independiente.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
•
40 fríjoles blancos y rugosos.
40 fríjoles blancos y lisos.
•
40 fríjoles rojos y rugosos.
•
40 fríjoles rojos y lisos.
•
Lápices de diferentes colores.
•
Hojas blancas y regla.
•
2 bolsas de tela de igual tamaño.
65
CIENCIAS NATURALES 8ª
GENETICA DE LOS ORGANISMOS
POSTPRIMARIA RURAL
NOTA: para obtener fríjoles rojos rugosos y blancos rugosos pongan (al grupo) a
remojar fríjoles rojos y blancos horas antes de la clase. Séquenlos para hacer el ensayo.
PROCEDIMIENTO
•
En cada bolsa coloquen 20 fríjoles blancos y lisos, 20 fríjoles blancos y rugosos, 20
fríjoles rojos y rugosos, 20 fríjoles rojos y lisos. (En cada bolsa debe haber 80
fríjoles en total).
•
Un estudiante tome una bolsa y otro estudiante la otra bolsa, mezclen su contenido
respectivamente; un tercer estudiante saca simultáneamente un fríjol de cada bolsa.
•
Lean las características que presentan los fríjoles, registren los resultados. (Hagan
el siguiente cuadro en la hoja blanca).
•
Luego regresen cada fríjol a su respectiva bolsa.
•
Realicen el procedimiento anterior 20 veces.
GAMETOS
RL
Rojo - Liso
Rl
rL
rl
Rojo - Rugoso Blanco - Liso Blanco - rugoso
GAMETOS
RL
Rojo - Liso
Rl
Rojo - Rugoso
rL
Blanco - Liso
rl
Banco - rugoso
CLAVES:
R: Rojo.
66
r:
Blanco.
L: Liso.
l:
Rugoso.
Saquen las proporciones fenotípicas y genotípicas según los resultados obtenidos
en un cuadro como el siguiente.
PROPORCIONES GENOTÍPICAS
•
PROPORCIONES FENOTÍPICAS
Profesor: Realice el siguiente cuadro en el tablero y solicite que cada grupo escriba
sus resultados en él.
Nº
GRUPO
Rojo
R-L-
R-ll rrL-
rrll
Total
Rojo-
-Liso Rugoso
Blanco Blanco-Liso
Rugoso Total
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TOTAL
67
CIENCIAS NATURALES 8ª
•
POSTPRIMARIA RURAL
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Lee:
Retomando la actividad 1 concluimos que cada fríjol representa un gameto
pero porta la información para dos características (genes) distintas: color y
textura de la cubierta. También concluimos que la unión de dos fríjoles forman
un cigoto con la información genética dada por una distribución al azar e
independiente.
La característica (gen) color se expresa de dos formas: color rojo (R) y color
blanco (r), la característica (gen) textura se expresa de dos maneras: Lisa (L)
y rugosa (l).
Segunda Ley de Mendel:
Principio de Segregación Independiente
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○
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○
○
○
○
La segregación de una pareja génica durante la formación de los gametos se
realiza de manera independiente de las de otras parejas génicas. Cada gameto
resultante se va a unir con otro gameto para originar un cigoto.
68
CIENCIAS NATURALES 8ª
Ejemplo 1:
Un cruce entre organismos que difieren en dos caracteres se denomina cruce
dihíbrido. La proporción fenotípica clásica resultante del apareamiento entre
genotipos dihíbridos es 9:3:3:1.
GENERACIÓN P:
GENERACIÓN F1:
69
POSTPRIMARIA RURAL
GENERACIÓN F2
1/16(RR YY) + 2/16(Rr YY) + 2/16(RR Yy) + 4/16(Rr Yy) = 9/16 Semillas lisasamarillas.
1/16(RR yy) + 2/16(Rr yy) = 3/16 Semillas lisas-verdes.
1/16(rr YY) + 2/16(rr Yy) = 3/16 Semillas rugosas-amarillas.
1/16(rr yy) = 1/16 Semillas rugosas-verdes.
Tomado de: Curtis. Invitación a la biología.
Al reunir los resultados de todos los grupos y luego totalizarlos notamos que entre más eventos se
realicen en un experimento los resultados van a ser más confiables.
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Por qué se deben devolver los fríjoles a las respectivas bolsas?
•
Un genotipo AaBb cuántos tipos de gametos puede formar?
70
CIENCIAS NATURALES 8ª
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa y escribe.
•
¿Qué papel juega el azar en tu vida cotidiana? Cita algunos ejemplos.
•
El pelo corto en los conejos está determinado por el gen dominante (L) y el
pelo largo por su alelo recesivo (l). El pelo negro por el gen dominante (N)
y el café por el gen recesivo (n). En los cruces entre conejos puros de pelo
corto y negro con conejos puros de pelo largo y café, ¿qué proporciones
genotípicas y fenotípicas pueden esperarse entre su progenie de la F1?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Averigua del problema anterior también las proporciones genotípicas y
fenotípicas que se esperan en la F2.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
71
D
U
3
N
I DA
CONOZCAMOS
LOS ELEMENTOS
Y COMPUESTOS
QUÍMICOS
D
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
TEMA 1a:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
El modelo actual del átomo
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
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○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Presentar esquemáticamente la distribución electrónica de los
átomos, distinguiendo niveles y subniveles.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
5 juegos de tiro al blanco.
PROCEDIMIENTO
•
•
Coloca el disco de tiro al blanco a una altura de 2 metros en la pared.
Ubíquense a determinada distancia del tablero.
73
CIENCIAS NATURALES 8ª
DA
•
•
U
NI
POSTPRIMARIA RURAL
•
Tomen el dardo y láncenlo.
•
Repitan el procedimiento varias veces (10).
Piensa, analiza y contesta.
•
Al final de la ronda cuenten cuántos dardos (o huecos) quedaron en el blanco y
cuántos dardos (o huecos) quedarán fuera del blanco.
•
¿A qué se debe esta distribución tan variada de los dardos sobre el tablero?
•
¿Qué pueden deducir de la actividad realizada?
•
¿La representación del tablero con sus dardos con qué estructura química la
asociarían?
ACTIVIDAD 2.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
Tizas de colores: amarillo, rojo, azul, verde, blanco.
•
Una cuerda de un metro.
•
Una puntilla o clavo tamaño grande.
•
20 fichas, piedritas o tapas de gaseosa del mismo tamaño.
•
1 metro o regla larga y con escala.
PROCEDIMIENTO
•
Dibujen un círculo en el piso de aproximadamente 4 centímetros de diámetro.
Dibujen alrededor de estos círculos de 8, 16, 24, 32 y 40 centímetros. Marquen
cada círculo con el número correspondiente (4, 8, 16, 24, 32 y 40).
•
Hagan en su cuaderno una tabla con 8 columnas y designen cada una
con los mismos números que representan las distancias (4, 8, 16, 21,
32 y 40).
74
Hagan una señal a 1 metro con la cuerda, del centro de los círculos concéntricos.
Ubiquen un estudiante en esta señal para que lance una ficha o tapa delgada hacia
el centro. Anoten el número del espacio en que cae la ficha o tapas; cuando caiga
en la línea entre dos espacios anótenla al espacio señalado con menor número. No
tengan en cuenta las fichas o tapas de gaseosa que se salgan de los círculos. Lancen
fichas o tapas hasta que completen 50 lanzamientos. Anoten la información en
cada una de las columnas de la tabla.
•
Realicen una gráfica, ubicando en el eje horizontal los números 4, 8, 16,
24, 32 y 40 valores que corresponden a la distancia del núcleo y en el eje
vertical ubiquen la escala teniendo en cuenta el número mayor, número de
fichas o tapas que caigan en un espacio, estos valores corresponden a la
probabilidad. Unan los puntos.
Piensa, analiza y contesta.
•
Según los resultados obtenidos. ¿Cuál es la distancia más probable del centro del
círculo en donde caen las fichas o tapas? ¿Por qué?
75
CIENCIAS NATURALES 8ª
•
POSTPRIMARIA RURAL
•
¿Qué se puede hacer para incrementar la probabilidad de que las monedas caigan
en el centro?
•
¿En qué forma esto es semejante a un átomo con su núcleo y electrones alrededor?
¿En qué difieren?
¿Qué se puede concluir de la actividad realizada?
•
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen?
¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
O: Electrones.
+ : Protones.
o
Átomo de Oxígeno O2
76
o: Neutrones.
Con el transcurso del tiempo y el avance tecnológico el concepto de átomo
ha venido cambiando hasta llegar a proponer el modelo actual del átomo. En
la cual se ha comprobado que los electrones tienen determinadas cantidades
de energía. Si tienen poca energía se localizan cerca al núcleo y si poseen
bastante energía se localizan lejos del núcleo. Se pueden considerar como
ondas y puede interpretarse su existencia en un espacio tridimensional, alrededor
del núcleo. La probabilidad de encontrar un electrón en espacios
tridimensionales se denomina orbitales.
Los orbitales atómicos son diferentes de las órbitas definidas en el modelo de
Böhr. Donde el orbital, a diferencia de las órbitas no precisa la trayectoria del
electrón alrededor del núcleo ni del punto preciso donde el electrón se
encuentra con respecto al núcleo. Lo que hace el orbital es producir la
probabilidad de encontrar los electrones en un determinado punto del espacio
alrededor del núcleo.
77
CIENCIAS NATURALES 8ª
Basándonos en la actividad 1 en el juego de tiro al blanco donde al área central del tablero representa el núcleo de un átomo, allí se ubican protones
cargados positivamente y neutrones sin carga. La masa del átomo está
concentrada en el núcleo y la periferia donde quedaron algunos dardos
representa la corteza de un átomo u orbitales donde se ubican los electrones
partículas con carga eléctrica negativa.
POSTPRIMARIA RURAL
La figura representa un tablero de dardos usados con muchos agujeros cerca
del centro y éstos decrecen a medida que se alejan del centro. A cualquier
distancia del centro, la densidad de los agujeros (número de agujeros por
centímetro2 ) es la medida de la probabilidad de que un nuevo dardo caiga
en tal sitio. Fue lo comprobado al realizar el juego de tiro al blanco propuesto
en la actividad 1.
Retomando la actividad 2 donde el círculo central representa el núcleo de un
átomo, los círculos concéntricos los orbitales y las tapas o fichas los electrones.
Éstos poseen carga negativa ocupando los orbitales que en nuestro caso son
los círculos concéntricos, los cuales poseen energía a un nivel energético
determinado. Los electrones de menor energía están más cerca al núcleo que
los de mayor energía.
Las cantidades de energía o niveles energéticos de los electrones, se identifican
con los números 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 o con las letras K, L, M, N, O, P, Q.
Los electrones que pertenecen al primer nivel (n = 1) poseen menor energía
que los ubicados en el segundo nivel ( n = 2).
78
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Los electrones de un nivel no poseen exactamente la misma energía. Es por
esto que los niveles energéticos están divididos en subniveles. Dichos subniveles
se identifican con las letras s, p, d y f. La cantidad de subniveles presentes en
cada nivel se encuentra en la siguiente tabla:
NIVEL
NÚMERO DE SUBNIVELES
1 = K
1 (s)
2 = L
2 (s y p)
3 = M
3 (s, p y d)
4 = N
4 (s, p, d y f)
La capacidad de alojamiento de electrones de un subnivel se determina
multiplicando su número de orbitales por 2, que es el máximo de electrones que
caben en un orbital. La capacidad de alojamiento de electrones de un nivel se
determina mediante la siguiente expresión:
El número de electrones por nivel = 2n2, en donde n es el nivel nergético.
EJEMPLO 1:
El subnivel p tiene 3 orbitales. El máximo de electrones por orbital es 2. El máximo
de electrones es igual a 3 X 2 = 6.
79
CIENCIAS NATURALES 8ª
Subniveles
POSTPRIMARIA RURAL
NÚMERO DE
SUBNIVELES
ORBITALES
MÁXIMO
TOTAL
ELECTRONES POR
ELECTRONES POR
ORBITAL
SUBNIVEL
s
1
2
2
p
3
2
6
d
5
2
10
f
7
2
14
EJEMPLO 2:
Si n = 3, entonces ¿cuál sería el número total de electrones en este subnivel?
Nº electrones = 2n2
Nº electrones = 2 x 32
Nº electrones = 18 electrones
El orden creciente de energía de los orbitales se representa así:
1s2 2s2
2p6
3s2
3s6
4s2
3d10
4p6
En un átomo están normalmente ocupados los orbitales de menor energía. En
cada orbital sólo caben 2 electrones.
Tabla de distribución electrónica
○
80
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
1.
Determinar el número atómico del elemento, en la tabla periódica.
2.
Siguiendo las flechas en la tabla de distribuciones se cuenta el número de
electrones equivalente al número atómico del átomo.
3.
Después de revisar cuidadosamente, se escribe la distribución electrónica
definitiva.
EJEMPLO 3:
Representemos el átomo de Hidrógeno, que tiene sólo 1 electrón.
Hidrógeno: 1H: 1s1
↑
Nivel = 1K
Subnivel = 1s
Nº electrones = 1 → 1(1)2 = 1
1 electrón = ↑
EJEMPLO 3:
Representemos el átomo de Neón (Ne)
que tiene 10 electrones.
1s2 2s2
↑↓
↑↓
2p6
↑↓ ↑↓ ↑↓
81
CIENCIAS NATURALES 8ª
Para realizar correctamente la distribución electrónica se debe tener en cuenta:
POSTPRIMARIA RURAL
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
s, p, d, f
Representan los niveles energéticos.
Representan los subniveles.
Los exponentes representan los electrones presentes en cada subnivel.
INFORMÉMONOS
Leamos:
En 1925, Pauli estableció el principio de exclusión de Pauli el cual enuncia: “En
un átomo cualquiera, no pueden existir dos electrones en el mismo nivel, el mismo
subnivel, en el mismo orbital y con el mismo spin”. Tomado de Investiguemos 8º
Grado Educar.
“La cantidad de niveles de energía de un átomo determina el período al
la tabla periódica”.
cual pertenece en
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta:
•
Si en el centro del juego tiro al blanco colocamos un imán y lanzamos
pequeñas esferas de acero hacia el centro. ¿Qué ocurre? ¿Por qué?
Si n = 7 ¿Cuál será el número máximo de electrones en este nivel?
Realiza la distribución electrónica de los siguientes elementos:
•
•
a) Carbono: (C)
82
b) Calcio: (Ca)
CIENCIAS NATURALES 8ª
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
¿Cómo usar en la actividad diaria el concepto de probabilidades
explicado? Da 3 ejemplos.
•
Identifica el átomo que corresponde a la siguiente distribución electrónica:
a) 1s2
↑↓
b) 1s2
↑↓
2s1
↑
2p3
↑
↑ ↑
2s2
↑↓
83
POSTPRIMARIA RURAL
•
Analiza la siguiente distribución electrónica y determina a qué grupo y a
qué período pertenece dicho elemento.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
•
Ingéniate una actividad (juego) en la que apliquen la “Ley de las
probabilidades”.
•
Elabora el gráfico correspondiente.
•
Da a conocer a tus compañeros el juego.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
84
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
CIENCIAS NATURALES 8ª
CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y
COMPUESTOS QUÍMICOS
○
TEMA 1b:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
La tabla periódica de los elementos
químicos
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Obtener información útil de la tabla periódica de los elementos
químicos.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
Reloj tamaño grande.
Piensa, analiza y contesta.
•
Observando tu reloj contabiliza 1 segundo.
•
Averigua cuántos segundos conforman 1 minuto.
•
Contabiliza los minutos que conforman 1 hora.
•
¿Un día cuántas horas tiene?
•
¿Cuántos días tiene la semana?
85
POSTPRIMARIA RURAL
•
¿Cuántas semanas tiene el mes?
•
¿Cuántos días tiene el mes?
•
¿Cuántos días tiene el año?
•
¿Qué tienen en común estos datos?
•
¿Qué nombre le darías a este fenómeno?
ACTIVIDAD 2.
Trabajo en grupo
Piensa, analiza y contesta.
1. ¿Cuántos grupos tiene la tabla periódica?
2. ¿Cuántos períodos tiene la tabla periódica?
3. ¿Qué indica el número ubicado en la parte superior izquierda en cada
elemento?
4. ¿Qué significa el número ubicado en la parte superior derecha?
5. ¿Qué significa el número ubicado en la parte media y hacia la izquierda en
cada elemento?
6. ¿Qué indica el número ubicado en la parte media y hacia la izquierda en cada
elemento?
7. Interpreta el significado del color que presenta cada símbolo. Ejemplo:
He: Helio. Rojo: es gas.
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian? ¿En qué?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
86
87
CIENCIAS NATURALES 8ª
POSTPRIMARIA RURAL
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
Basándonos en la actividad 1 hemos analizado la forma en que se repiten
periódicamente los segundos, minutos, horas, días, semanas, meses durante un período de tiempo. De igual manera podemos comprobar cómo
se da la periodicidad al ubicar los elementos químicos en orden creciente
de sus números atómicos con propiedades similares. Por ejemplo: 20,
28, 56 son elementos parecidos. Esta relación se conoce con el nombre
de “Ley de la periodicidad química”.
Tomando el numeral 3 de la actividad 2 podemos comprobar que en la
tabla periódica, los elementos están organizados en orden creciente de su
número atómico. Esto aparece representado por el número, en negrita,
ubicado en la parte superior izquierda del símbolo del elemento.
El número atómico de un átomo está dado por el número de protones que
lleva en su núcleo. Se representa por el símbolo “Z”.
Basándonos en el numeral 4 de la misma actividad el número en negrita
ubicado en la parte superior derecha del símbolo del elemento, indica la
masa atómica. La cual está dada por la cantidad de protones y neutrones
presentes en el núcleo. Se representa por el símbolo “A”. Ejemplo el Nitrógeno
(N) tiene 7 protones y 7 neutrones en el núcleo, su masa es 14 unidades de
masa atómica (µ) cuyo valor representa la cantidad de masa presente en
un protón o en un neutrón.
88
cantidad de neutrones, las masas son diferentes; a estos átomos se les
denomina isótopos. Ejemplo el Hidrógeno y sus nombres son: Protio, Deuterio
y Tritio.
Analizando el numeral 5 de la actividad 2, el número en negrita ubicado en
la parte media izquierda del símbolo del elemento, indica el valor de la
electronegatividad que posee dicho elemento. Todo átomo tiene la
tendencia a ser estable y esta estabilidad se consigue completando la última
capa de valencia o capa más externa con 8 electrones. Esto se conoce
como la “Ley del octeto”.
Ejemplo: el Oxígeno cuyo número atómico Z = 8 electrones tiene la
siguiente distribución electrónica:
1s2
2S2
2p4
Este átomo para completar su octeto debe unirse con un átomo que le puede
ceder los 2 electrones que le faltan para adquirir su estabilidad. Este átomo
podría ser el Magnesio ubicado en grupo II A que tiene 2 electrones en su capa
más externa los cuales tiende a ceder más fácilmente que a atraer los 6
electrones del Oxígeno. Adquiriendo así, cada átomo su estabilidad (Ley del
octeto).
El átomo de Oxígeno tiende a atraer sus 2 electrones que le faltan para
completar el último nivel o capa más externa. Esta tendencia a atraer
electrones se conoce como electronegatividad.
En los gr upos la
electronegatividad aumenta de abajo hacia arriba y de izquierda a derecha.
Ejemplo: el cloro es un elemento más electronegativo que el Bario (Ba). De
89
CIENCIAS NATURALES 8ª
Cuando en el núcleo de los átomos de un mismo elemento no hay igual
POSTPRIMARIA RURAL
igual manera el átomo de Magnesio que tiene 2 electrones en su último nivel o
capa más externa tiende a ceder estos 2 electrones para completar así su
estabilidad. Esta tendencia que tienen algunos átomos a ceder electrones
se conoce como electronegatividad.
Basándonos en el numeral 6 de la actividad 2, el número en negrita ubicado
en la parte media derecha del símbolo del elemento, indica el número de
oxidación, que corresponde a la carga eléctrica que posee un átomo
cuando forma un compuesto. Ejemplo: en la molécula de agua: H2O el
Hidrógeno (H) tiene un número de oxidación de +1 y el Oxígeno (O) un
número de oxidación de -2. Así:
+2
-2 = 0
O-2
H
+1
2
La valencia corresponde a la cantidad de enlaces o uniones que puede
hacer un átomo. Ejemplo:
H — O — H
Cada Hidrógeno está formando un enlace, por consiguiente su valencia es 1. El
Oxígeno está formando 2 enlaces, siendo su valencia 2.
Por tanto, la diferencia entre la valencia y el número de oxidación radica en
que el número de oxidación tiene signo y la valencia no tiene signo.
INFORMÉMONOS
Lavoisier mostró que el conjunto de fenómenos anteriormente caóticos de
la química podía ser ordenado según una Ley de Combinación de los
90
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta.
•
Indica el número atómico y haz la distribución electrónica de los siguientes
elementos:
a) Hierro (Fe)
b) Selenio (Se)
•
c) Neón (Ne)
d) Rubidio (Rb)
Busca en la tabla la masa atómica o peso atómico de los siguientes
elementos:
a) Potasio (K)
c) Nitrógeno (N)
b) Molibdeno (Mo)
d) Plomo (Pb)
91
CIENCIAS NATURALES 8ª
elementos antiguos y nuevos. A la relación de los elementos - de Boyle, no
de Aristóteles - añadió el Oxígeno, que junto al Hidrógeno constituye un
antiguo elemento el agua, así como el otro constituyente del aire, el azote o,
como decimos ahora el Nitrógeno. Tomado de: Historia Social de la Ciencia.
John D. Bernal.
POSTPRIMARIA RURAL
•
¿Cuál es la valencia y el estado de oxidación de los siguientes compuestos:
a) Cloruro de Sodio:
b) Acido Nítrico:
Nacl
HNO3
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
•
De la siguiente lista de elementos dí cuáles son electronegativos y cuáles
electropositivos.
a)
b)
c)
d)
Sodio (Na)
Bromo (Br)
Estroncio (Sr)
Azufre (S)
•
Explica qué relación tiene el número de grupo en donde están situados los
elementos con la Ley del Octeto.
•
¿Qué harías para evitar o controlar la contaminación producida por los
desechos de los productos químicos?
92
Investiga:
•
¿Qué elementos químicos son nocivos para la salud, por qué?
•
¿Por qué algunos elementos químicos son buenos conductores de la
electricidad? Da ejemplos.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
93
CIENCIAS NATURALES 8ª
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
POSTPRIMARIA RURAL
CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y
COMPUESTOS QUÍMICOS
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
TEMA 2:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Enlaces y compuestos
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Conceptualizar mediante ejemplos los enlaces y las funciones
químicas de los compuestos.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
•
•
•
•
Una pelotita de plastilina, arcilla o goma de mascar.
Una moneda.
Un palillo de bordes planos.
Una cuchara plástica.
Una hebra de lana.
94
•
Coloquen la pelotita de plastilina sobre una mesa. Peguen la moneda a la plastilina
de manera que quede bien firme y vertical.
•
Con mucho cuidado pongan en balanza el palillo sobre el borde de la moneda.
•
Froten la lana de atrás hacia adelante y viceversa, sobre toda la cuchara, como si
trataran de darle brillo, durante unos 10 segundos.
•
Ubiquen el cuenco de la cuchara cerca de uno de los extremos del palillo. Desplacen
suavemente la cuchara en círculo alrededor del palillo.
•
Humedezcan sus dedos en agua y froten la cuchara. Realicen nuevamente el
experimento.
Desplaza la cuchara en círculo sobre uno de los extremos del palillo.
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Qué le pasa a la cuchara cuando se frota con la lana?
•
¿Qué ocurre cuando acercas el cuenco de la cuchara al extremo del palillo?
95
CIENCIAS NATURALES 8ª
PROCEDIMIENTO
POSTPRIMARIA RURAL
•
¿Qué ocurre con la experiencia cuando humedecen sus dedos y frotan la cuchara?
•
¿Qué concluyen de la experiencia realizada?
ACTIVIDAD 2:
Trabajo en grupo
PROFESOR: para realizar esta actividad los alumnos deben salir al patio de recreo un
momento.
1. Haz que formen varias rondas entre ellos.
2. Haz que cuenten el número de niños que conforman cada ronda.
3. Haz que cada niño diga su nombre al grupo.
4. Regresen nuevamente al salón de clase.
Piensa, analiza y contesta:
•
¿Cuántos niños conformaron cada ronda?
•
¿Cómo formaron la ronda?
•
¿Qué características tiene cada niño de los que conformó la ronda? (Sexo, nombre,
otras).
•
¿Con qué estructura química relacionan las rondas?
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
96
Leamos:
Basándonos en la actividad 1 pudimos comprobar que todos los cuerpos
están compuestos de átomos cargados positiva y negativamente. La mayoría
de los objetos tienen cantidades iguales de cargas opuestas. Las cargas
iguales se equilibran y ello hace que el objeto sea neutro. Es decir, no tiene
carga. Al fregar la cuchara con la lana se retira parte de la cuchara. Ésta
queda con más carga positiva que negativa. El palillo es atraído por este
desequilibrio. Por eso gira siguiendo a la cuchara.
Por tanto, los átomos que ceden o ganan electrones adquieren una carga
eléctrica. A este tipo de átomos se les denomina iones. Si un ion está
cargado positivamente se denomina c a t i ó n y si está cargado
negativamente se denomina anión.
Los iones positivos (cationes) y los iones negativos (aniones) al ceder o
aceptar electrones de un átomo a otro se mantienen unidos o enlazados
por una fuerza de atracción originada entre los cuerpos que tienen carga
de diferente signo. Este tipo de enlace se denomina enlace iónico. En este
tipo de enlace los átomos metálicos pierden electrones al combinarse y los
átomos no metálicos ganan electrones. Cuando los átomos no ceden ni
ganan electrones sino que los compar ten y entre estos existen
electronegatividades semejantes se denomina enlace covalente. Este tipo
de enlace se presenta entre átomos no metálicos.
97
CIENCIAS NATURALES 8ª
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
POSTPRIMARIA RURAL
Así:
ENLACE IÓNICO
ENLACE COVALENTE
Na -1 electrón = Na+1 (electropositivo)
Cl +1 electrón = Cl-1 (electronegativo)
La unión de átomos forma una molécula. Cuando los átomos que
conforman la molécula son de la misma clase están formando elementos
y éstos no se pueden descomponer en ninguna otra clase de sustancias ej:
Helio (He) es un gas noble y está constituido por un solo átomo. El azufre
(S2) el Bromo (Br2).
Basándonos en la actividad 2 cada niño representa un átomo de diferente
elemento si tenemos en cuenta sus características como: peso, estatura,
físico, nombre, la unión de las manos representa los enlaces y la ronda
representa un compuesto, formado por niños y niñas.
Un compuesto está formado por la unión de átomos de diferentes
elementos ejemplos: Cloruro de Sodio (NaCl), Cloruro de Magnesio
(MgCl2), Óxido de Sodio (Na2O). Los compuestos tienen propiedades,
estructura y composición semejantes conformando grupos. Dentro de estos
grupos se conocen 4 funciones químicas fundamentales: Óxidos, Bases,
Sales y Ácidos.
98
tornillos, puntillas, llaves, alambres, hierros, de un color café. Esto es debido a
que los objetos por estar en contacto con el aire han sufrido una
transformación que se denonima oxidación.
Los óxidos formados por la combinación del Oxígeno con los metales se
denominan óxidos básicos. Ejemplo: Óxido de Cobre (CuO), Oxido de Magnesio
(MgO), Óxido de Sodio (Na2O).
Los óxidos formados por la combinación del Oxígeno con los no metales se
denominan óxido ácidos. Ejemplo: Bióxido de Carbono (CO2), bióxido de
Silicio (SiO2), Bióxido de Plomo (PbO2).
Los óxidos básicos al mezclarse con el agua forman bases. Las bases se
representan con el grupo funcional “OH”. Ejemplos:
K2O + H2O
→
2KOH
Óxido de Potasio + agua
→
Hidróxido de Potasio
CaO + H2O
→
Óxido de Calcio + agua
Ca (OH)2
→
Hidróxido de Calcio
Algunas bases son solubles en agua (NaOH)
denomina álcalis.
(KOH)
(NH3)
y se les
Los ácidos hidrácidos son producidos por la combinación de los metales, de
los grupos VI y VII, con el Hidrógeno. Ejemplos:
99
CIENCIAS NATURALES 8ª
Diariamente estamos observando a nuestro alrededor objetos tales como:
POSTPRIMARIA RURAL
I2 + H2
→
Yodo + Hidrógeno
Se + H2
2HI
→
→
Ácido Iodhídrico
H2Se
Selenio + Hidrógeno →
Ácido Selenhídrico
Existen ácidos más comunes y de uso en el laboratorio como: el ácido sulfúrico
(H2SO4), el ácido clorhídrico (HCl), ácido nítrico (HNO3). Existen otros ácidos
menos comunes como el ácido cítrico contenido en frutas, ácido tartárico
contenido en las uvas, ácido acético en vinagre.
Las sales se forman al unirse químicamente una base con un ácido. Ejemplo: el
Cloruro de Sodio (NaCl) cuya reacción es:
HCl + NaOH
→
NaCl + H2O
Acido Clorhídrico + Hidróxido de Sodio
Acido + Base
→
→
Cloruro de Sodio
Sal
INFORMÉMONOS
Lavoisier elaboró un nuevo sistema de ordenación de los elementos en la
que: los compuestos químicos se dividen en tres categorías principales: los
del oxígeno y un no metal, o ácidos; los del oxígeno y los metales, o bases; y
la combinación de ácidos y bases, o sales.
100
En resumen
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
CIENCIAS NATURALES 8ª
○
101
POSTPRIMARIA RURAL
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta.
•
De los siguientes compuestos dí si se trata de un enlace iónico o covalente.
(Utilice la tabla periódica).
a) Kcl
b) S2
c) CaO
•
Explica qué sucede cuando abres un aguacate y lo dejas expuesto al medio.
•
¿Qué función química de las estudiadas es indispensable en nuestra vida
diaria? ¿Por qué?
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
102
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
¿Qué precauciones debes tener en cuenta al usar o trabajar con ácidos y
bases fuertes? ¿Por qué?
•
¿Cómo aplicarías en tu vida diaria los conocimientos adquiridos sobre
oxidación?
•
¿Por qué la sal que se utiliza para el consumo humano debe ser yodada?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Explique por qué el dolor de estómago o la indigestión puede ser aliviada
tomando un alka-seltzer.
•
Organiza en tu casa las sustancias de uso doméstico de acuerdo con su
peligrosidad.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
103
CIENCIAS NATURALES 8ª
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
POSTPRIMARIA RURAL
CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y
COMPUESTOS QUÍMICOS
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
TEMA 3a:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Reacciones y ecuaciones químicas
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Identificar las diferentes clases de reacciones: combinación,
descomposición, sustitución, oxidación-reducción.
Planteemos lo que sabemos
ACTIVIDAD 1:
MATERIALES
•
Limadura de Hierro.
•
Azufre en polvo.
•
Cáscara de mango.
•
Mechero de alcohol.
•
Fósforos.
•
Una cuchara de palo.
104
Trabajo en grupo
○
○
○
•
Mezclen partes iguales de limadura de hierro o hierro en polvo, y el polvo del
azufre en la cacerola.
•
Acerquen la mezcla al fuego durante 5 minutos.
•
Mezclen durante el proceso.
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué características presentaban el hierro y el azufre antes de ser sometidos al
calor? (color, olor, estado físico).
•
¿Qué ocurrió después del calentamiento?
•
¿Qué nombre le darían a este proceso?
TRABAJO EN GRUPO
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
105
CIENCIAS NATURALES 8ª
PROCEDIMIENTO
POSTPRIMARIA RURAL
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos.
Con base en la actividad 1 pudimos comprobar que todas las sustancias pueden
experimentar cambios si se las somete a determinadas condiciones. Así, al
calentar la limadura de hierro y el polvo de azufre, éstos reaccionaron dando
un producto oscuro muy duro que tenía propiedades físicas y químicas diferentes
de la limadura de hierro y azufre por separado.
Estos cambios químicos se representan mediante expresiones denominadas
ecuaciones químicas, en nuestro caso la combinación del hierro (Fe) y el
azufre (S) se representa así:
Fe
Hierro
+
S
azufre
∆
→
Calor
FeS
Sulfuro de Hierro
o Sulfuro ferroso
Los elementos que se encuentran a la izquierda de la flecha son los reactantes
y el compuesto que se encuentra a la derecha de la flecha es el producto.
106
Ahora, si calentamos una solución de bicarbonato de Sodio (Na2CO3) podemos
distinguir fácilmente la producción de un gas, el bióxido de carbono (CO2) el
cual puede ser recogido como lo indica la figura.
Este tipo de reacción se denomina descomposición por las reacciones en las
que a partir de un compuesto la producen dos o varias sustancias más sencillas.
Otro tipo de reacción que se puede dar, es cuando un elemento desplaza
o sustituye y libera a otro elemento presente en un compuesto. Esta reacción
se denomina sustitución. Ejemplo:
107
CIENCIAS NATURALES 8ª
El número de átomos de los reactantes y el de los productos debe ser igual. Esto
explica que en todas las reacciones químicas la materia, sólo se transforma, es
decir que la cantidad de materia antes y después de la reacción se mantiene
igual. Este tipo de reacción se denomina combinación. Estas reacciones se
forman por la unión de dos o más elementos o moléculas.
POSTPRIMARIA RURAL
Cl2 +
→
2NaI
2NaCl
Sustitución
+
I2
Liberación
○
Cloro
+
Ioduro de Sodio
→
○
○
○
○
○
○
○
○
Cloruro de Sodio + Iodo
También se pueden dar reacciones de sustitución entre dos compuestos, éstos
intercambian elementos formando 2 nuevos compuestos. Ejemplo:
HCl
AgNO3
→
AgCl
+
HNO3
Nitrato de Plata
(Sal)
→
→
Cloruro de Plata
Sal)
+
+
Acido Nítrico
(Acido)
+
Sustitución
Acido Clorhídrico
(Acido)
+
+
Diariamente estamos observando reacciones de oxidación por ejemplo si
cortamos una papa en trozos y la dejamos expuesta al aire al poco rato
podemos observar que toma un color café rojizo, igualmente sucede con una
puntilla o cualquier otro objeto de metal que dejamos expuesto al aire. Si
analizamos la oxidación de una puntilla de hierro representando la ecuación
podemos entenderla así:
Fe
Hierro
+
+
02
Oxígeno
→
→
Fe2O3
Óxido Férrico
En los reactantes tenemos 1 átomo de Hierro (Fe) y el producto 2 átomos de
Hierro (Fe). Debemos colocar el número “2” en el Hierro (Fe) de los
reactivos:
2Fe
108
+
02
→
Fe2O3
Si analizamos los átomos de Oxígeno presentes en los reactantes y en los
productos, observamos que hay 2 átomos (O2) en los reactantes y 3 átomos de
Oxígeno (O2) en los productos respectivamente.
Para igualar el número de átomos de Oxígeno en la ecuación buscamos el
mínimo común múltiplo entre 2 y 3 y éste es 6.
Por tanto, debemos colocar el coeficiente 3 al Oxígeno de los reactantes y el
coeficiente 2 al compuesto que contiene el oxígeno.
2Fe
+
3O2
→
2Fe2O3
De esta forma quedarían cuadrados los Oxígenos, pero se hace necesario
duplicar el coeficiente del Hierro para que quede totalmente balanceada.
Finalmente la ecuación quedaría así:
4Fe
Hierro
+
+
3O2
Oxígeno
→
→
2Fe2O3
Oxido Férrico
Este tipo de ecuación se ajusta a una reacción de oxidación-reducción (REDOX). Una sustancia se oxida cuando pierde o cede electrones o gana oxígeno
o pierde hidrógeno. Este tipo de reacción se denomina oxidación.
Una sustancia se reduce cuando gana electrones o pierde oxígeno o gana
hidrógeno. Este tipo de reacción se denomina reducción.
109
CIENCIAS NATURALES 8ª
Acá, tenemos 2 Hierros (Fe) en los reactantes y 2 Hierros (Fe) en los productos.
POSTPRIMARIA RURAL
Lo podemos representar así:
Fe0 → Fe3+ + 3e- →
O20 + 2e- → O22- →
Oxidación
Reducción
El número de Oxidación del Hierro (Fe) cambio de O a 3+, (que es el número
de oxidación en su estado natural). o sea que aumentó, se oxidó. El número de
oxidación del Oxígeno es (0) y cambió a 2-, o sea que disminuye, se redujo.
INFORMÉMONOS
Leamos:
Pudo afirmarse con entera claridad la existencia de una verdadera “Ciencia
química” cuando empezaron a ser descubiertas las Leyes de la combinación y
sobre todo, cuando ANTOINE - LAURENT LAVOISIER (1743 - 1749) fundador de la
química moderna sustituyó la doctrina del “flogisto” por una teoría general de
la oxidación. Muchos investigadores contribuyeron al estudio de la composición
del aire: J. BLACK demostró en él la presencia de gas carbónico (“aire fijo”); C.
W. SCHEELE (1742 - 1786) en Upsala, y J. PRIESTLEY (1733 - 1804) en Leeds
descubrieron el Oxígeno (“Aire ígneo” en la nomenclatura de Scheele. “Aire
desflogisticado”, en la de Priestley.
Como consecuencia del fracaso de un baile, en donde unas bujías patentadas
que habían sido blanqueadas con cloro empezaron a emitir un hedor tremendo,
Dumas, había sido llamado para investigar la causa, descubrió que el cloro podía
ser sustituido por hidrógeno y llegó, a partir de ahí, a la teoría general de la
sustitución.
110
EVALUEMOS
Piensa, analiza y contesta.
•
Clasifica las siguientes reacciones según si son, de combinación, sustitución
o descomposición. Identifica para cada una de ellas los resultantes y los
productos.
REACCIÓN
a) 2H2
+ O2
→
2H2O
b) SO3
+ H2O
→
H2SO4
→
2Hg + 02
c) 2HgO
•
d) C
+ 2S
→
CS2
e) H2SO4
+ 2NaCl
→
Na2SO4 +
2Hcl
En la ecuación dada analiza qué elemento pierde electrones y cuál gana
electrones. Para resolver este ejercicio consulta los números de oxidación
de los elementos dados.
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
111
CIENCIAS NATURALES 8ª
La reacción de Oxidación - Reducción se basan en uno de los principios
más importantes de la química: “Los átomos y las moléculas intercambian
o comparten electrones para obtener una configuración más estable”.
POSTPRIMARIA RURAL
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
Según los conceptos tratados analiza cuál de ellos tiene mayor utilidad en
tus actividades diarias. ¿Por qué?
•
Con base en la información dada en la lectura, qué aplicación le darías a
la teoría de la sustitución en el trabajo.
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Basándote en el principio fundamental de las reacciones de oxidaciónreducción diseña un modelo en el cual se intercambian electrones.
•
Explica tu modelo a los demás compañeros.
•
Consulta en tu medio los diferentes usos que:
a) Se le dan al nitrato de plata.
b) ¿Qué precauciones se deben tener en cuenta cuando se trabaja con
él?
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
112
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
CIENCIAS NATURALES 8ª
CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y
COMPUESTOS QUÍMICOS
○
TEMA 3b:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Balance de ecuaciones
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
•Objetivo específico:
Aplicar los métodos utilizados para el balance de ecuaciones.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1:
Trabajo individual
Todos hemos montado alguna vez el “sube y baja”. Recuerden en que consiste este
juego.
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Cuál es el principio de este juego?
•
¿Qué condiciones se requieren para mantener este principio?
•
¿Qué otras actividades se realizan aplicando este principio?
•
¿Con qué tema de química compararías este juego?
113
POSTPRIMARIA RURAL
TRABAJO EN GRUPO
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos.
Con base en la actividad 1 aprendimos el principio fundamental del equilibrio;
en el juego realizado se logra cuando el peso de los niños colocados a lado y
lado en el “sube y baja” son equivalentes. Esto nos permite relacionar el juego
con el balance de ecuaciones, que consiste en colocar coeficientes a cada
sustancia hasta lograr que el número de átomos de los reactantes sea igual al
número de átomos de los productos. Para obtener este balance se deben
tener en cuenta las siguientes reglas:
1.
Se balancea el metal.
2.
Luego se balancea el no metal.
3.
Luego el Oxígeno.
4.
Por último el Hidrógeno.
Este método para balancear ecuaciones se denomina Método de tanteo o
Inspección.
114
CIENCIAS NATURALES 8ª
EJEMPLO 1:
Si tenemos la ecuación no balanceada:
Ca +
O2 → CaO
PASO 1:
Determinamos el número de átomos de Calcio y de Oxígeno en los reactantes
y en productos.
Ca +
O2
→ CaO
Número de átomos de Calcio en los reactantes
=
1
Número de átomos de Calcio en los productos
=
1
Número de átomos de Oxígeno en los reactantes
=
2
Número de átomos de Oxígeno en los productos
=
1
PASO 2:
Debemos igualar en los reactantes y productos la cantidad de Oxígenos. Esto
se logra, colocando el coeficiente “2” en la molécula del producto que contiene
al Oxígeno, así:
Ca +
O2 →
2CaO
Colocando este coeficiente se afecta el número de átomos de Calcio (Ca),
porque hay 2 átomos de Calcio en los productos, mientras que un solo átomo
de (Calcio) en los reactantes.
115
POSTPRIMARIA RURAL
PASO 3:
Para igualar estas cantidades basta, escribir el coeficiente “2” al Calcio (Ca)
en los reactantes.
La ecuación nos quedaría así:
2Ca +
O2 →
2CaO
Finalmente tenemos la ecuación balanceada, porque el número de átomos
de los reactantes es igual al número de átomos de los productos.
EJEMPLO 2:
Si tenemos la ecuación no balanceada:
Pt
+
O2
→
Pt2O3
PASO 1: Pt
+
O2
→
Pt2O3
Número de átomos de Pt en los reactantes
=
1
Número de átomos de Pt en los productos
=
2
Número de átomos de Oxígeno en los reactantes
=
2
Número de átomos de Oxígeno en los productos
=
3
PASO 2:
2Pt +
O2
→
Pt2O3
Si observamos los átomos de Oxígeno presentes en los reactantes y en los
productos, notamos que hay 2 y 3 respectivamente. El mínimo común múltiplo
entre 3 y 2 es 6.
116
3O2 →
2Pt +
2Pt2O3
PASO 3:
Hay 2 átomos de Platino en los reactantes y 2X2 = 4 átomos de platino en los
productos. Para igualarlos, se debe multiplicar el platino de los reactantes por 2.
La ecuación quedará así:
2(2Pt)
+
3O2 →
2Pt2O3
4Pt
+
3O2 →
2Pt2O3
La ecuación ya está balanceada.
Metodo de oxidación-reducción
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Este método de balance de ecuaciones por oxidación-reducción se basa en
el siguiente principio: “El número de electrones cedidos por un elemento, es
igual al número de electrones ganados por otro”.
Las reacciones de oxidación-reducción se caracterizan porque se presenta
transferencia de electrones y en consecuencia hay cambio en el número de
oxidación de los reactivos. Para obtener este balance se deben tener en cuenta
las siguientes reglas:
117
CIENCIAS NATURALES 8ª
Para igualarlos se debe colocar el coeficiente 3 al Oxígeno de los reactantes y
el coeficiente 2 a la molécula en el producto que contiene el Oxígeno. La
ecuación queda así:
POSTPRIMARIA RURAL
1.
El número de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga. Ejemplo:
del ion K+ su número de oxidación es +1.
2.
El número de oxidación de una sustancia en estado elemental es cero.
Ejemplo: F2, N2, O2, tienen números de oxidación cero (0).
3.
El número de oxidación de H es 1+ (excepto en el H2 que es cero 0) y del
oxígeno es 2- (excepto en O2, O3 y H2O2).
4.
Los números de oxidación de los demás se asignan considerando que la
suma algebraica de los números de oxidación es igual a cero (0) para
moléculas o igual a la carga neta del ion. Ejemplo: H2SO4 (ácido sulfúrico).
El número de oxidación del azufre (S) es 6+.
EJEMPLO 1:
Balancear por el método de oxidación reducción la siguiente ecuación:
H2S +
O2 →S O2 +
H2O
PASO 1: determinar los números de oxidación de cada átomo:
H2+1S-2
+
O20 →
S+4O2-2
+
H2+1O-2
PASO 2: identificar los átomos cuyos números de oxidación cambian:
H+ →
S-2
118
→
H+1
S+4
O0 →
O-2
PASO 3: la cantidad de electrones perdidos debe ser igual a la cantidad de
electrones ganados por tanto se igualan así:
S+2 Oo +
6e- →
2e- →
S+4
O-2
Ahora se multiplican los electrones del átomo Oxígeno que ganó por la ecuación
de oxidación del azufre y los electrones de átomos de azufre que perdió por la
ecuación de reducción del oxígeno.
S-2 Oo +
6e- →
2e- →
S+4 “por 2”
O-2 “por 6”
Ahora sumamos
2s-2 6Oo2 +
12e- →
12e- →
2S+4
6O-2
2S-2 +
6O02 →
2S+4 + 6O-2
De esta forma los electrones que pierde un átomo son iguales a los que gana el
otro átomo.
PASO 4: determinamos si la ecuación está balanceada es decir si hay igual
número de átomos en reactantes y en productos.
H2+1S-2
+
O20 →
S+4O2-2
+
H2+1O-2
119
CIENCIAS NATURALES 8ª
El azufre pasa de un número de oxidación de -2 a un número de oxidación +4.
Es decir, que el azufre al aumentar el número de oxidación se oxidó y el Oxígeno
pasa de 0 a -2 número de oxidación esto es, disminuye su número de oxidación,
se reduce.
POSTPRIMARIA RURAL
Al observar la reacción se concluye que no está balanceada, entonces se
recurre al número de electrones que ha perdido el azufre y ha ganado el
Oxígeno, como se muestra a continuación:
H2S
+
6e-
O2 →
SO2 +
H2O
2e-
De acuerdo con lo anterior intercambiamos los electrones; los que han ganado
el Oxígeno se colocan como coeficientes del compuesto que contiene azufre
en los reactantes y el número de electrones que perdió el azufre se coloca
como coeficiente al átomo de Oxígeno en los reactantes. (Ley del Aspa). La
ecuación quedaría, así:
2H2S
+
6O2 →
SO2 +
H2O
PASO 5: de aquí el procedimiento de balanceo sigue las mismas reglas usadas
para balancear ecuaciones por tanteo. Para esto realiza lo siguiente: coloca
el mismo coeficiente del hidrógeno que se encuentra en los productos. Haz lo
mismo con el coeficiente del oxígeno. La ecuación quedaría, así:
2H2S
+
6O2 →
2SO2
+
2H2O
PASO 6: determina nuevamente si la ecuación de esta manera ha quedado
balanceada. Como no está balanceada es necesario reducir el 6 del Oxígeno
de los reactantes a la mitad o sea a 3; observa:
2H2S
+
3O2 →
2SO2
Finalmente la ecuación quedó balanceada.
120
+
2H2O
Balancear por el método de oxidación - reducción la siguiente ecuación:
HBr
+
→
H2SO4
SO2
+
Br2 +
H2O
PASO 1:
H+1Br-1
+
→
H2+1S+6O4-2
S+4O2-2
+
Br20 +
H2+1O-2
PASO 2:
Br-1
→
Br0
H+1
→
H+1
S+6
→
S4
O-2
→
O-2
PASO 3:
Br-1
-
1e-
→
Br0
(Oxidó)
S+6
+
2e-
→
S+4
(Redujo)
El Bromo (Br) pasa de un número de oxidación -1 a 0 entonces se oxidó.
El Azufre pasó de un número de oxidación +6 a +4, por esto se redujo.
Ahora se balancea el número de electrones ganados y perdidos.
Br-1 - 1e- →
Br0
“por 2”
→
2Br-1 -
2e- →
2 Br
S+6 + 2e- →
S+4
“por 2”
→
S+6 +
2e- →
S+4
2Br-1 +
S+6 →
2Br0 + S+4
Sumando:
121
CIENCIAS NATURALES 8ª
EJEMPLO 2:
POSTPRIMARIA RURAL
PASO 4:
H+Br-
+
H2+1S+6O4-2
→
S+4O2-2
Br20 +
+
H2+1O-2
Al observar la ecuación se ve que no está balanceada, entonces se recurre a
los electrones que ha perdido el Bromo y que ha ganado el azufre, como se
muestra:
H+1Br-1
+
1e-
H2+1S+6O4-2 →
S+4O2-2
+
Br20 + H2+1O-2
2e-
De acuerdo con lo anterior intercambiamos los electrones como se observa,
mediante las flechas:
2HBr
+
H2SO4
→
SO2
+
Br2+H2O
Nota: cuando el coeficiente a intercambiar es uno (1) éste no se escribe.
PASO 5:
Continúa el balanceo de acuerdo con el método de tanteo:
2HBr
+
H2SO4
→
SO2
+
Br2+H2O
Nota: al colocar el 2 en el compuesto HBr en los reactantes, solamente el Bromo
de los productos ha sido cuadrado.
PASO 6:
Ahora, cuenta cuántos átomos de Hidrógeno se encuentran en los reactantes
y compara con los productos; como hay 4 Hidrógenos en los reactantes para
122
2HBr
+
→
H2SO4
SO2
+
Br2 +
2H2O
Ahora, realiza el conteo de átomos para el Oxígeno y notarás que la ecuación
está balanceada.
INFORMÉMONOS
El principio de avogadro
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
La química orgánica hubiera podido ser una colección clasificada de sustancias
identificadas con fórmulas de masa y de las reacciones por las que unas se
convierten en otras, de no haber sido por dos impactos recibidos de las ciencias
físicas. El primero fue el reconocimiento de una Ley enunciada ya en 1811 por
Avogadro (1776 - 1856), pero no admitida generalmente hasta que fue
reformulada por Canizzaro (1826 - 1910) en 1860. Esta ley expresa que
volúmenes iguales de cualquier gas, en idénticas condiciones de presión y
temperatura contienen el mismo número de moléculas, permitiendo por lo tanto,
la determinación del número de los átomos de cada especie que componen
una molécula determinada.
Tomado de: HISTORIA DE LA CIENCIA. John D. Bernal
123
CIENCIAS NATURALES 8ª
cuadrar sólo se debe colocar 2 en la molécula de agua de los productos, así:
POSTPRIMARIA RURAL
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta.
•
Asigna los números de oxidación a los átomos o iones en los siguientes
compuestos:
a) NaClO3
b) H2O
c) KMnO4
•
Cuadra la siguiente ecuación por el método de tanteo:
Zn +
•
HCl
→
H2
+
ZnCl2
Cuadra la siguiente ecuación por el método de oxidación - reducción
HNO3
+
H2S →
NO +
S
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria:
•
Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
124
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
Menciona tres razones por las cuales la dieta alimenticia debe ser
balanceada.
•
¿Cómo podemos aplicar en la vida práctica lo aprendido?
•
Analiza si tu media mañana o media tarde es balanceada.
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Planea un menú balanceado (proteínas, carbohidratos, lípidos) para una
semana.
•
Planea el menú que aconsejarías para un ciclista.
•
Presenta al grupo tu trabajo.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
125
CIENCIAS NATURALES 8ª
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
D
U
4
N
I DA
ESTUDIEMOS
LOS FLUIDOS
CIENCIAS NATURALES 8ª
DA
•
•
U
NI
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
D
TEMA 1:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES
DE LOS FLUIDOS
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Verificar las características y propiedades de los fluidos.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1:
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
Recipientes de vidrio de diferentes formas (botellas - vaso - frascos, etcétera).
•
Jeringa desechable sin aguja.
•
Bombas para inflar.
•
Frasco pequeño con aceite.
•
Agua.
•
Corcho.
127
POSTPRIMARIA RURAL
PROCEDIMIENTO
PARTE A:
•
Toma los recipientes de vidrio que has traído y llénalos con agua.
•
Infla la bomba, hazle un nudo en la parte superior. Trata de sacarle el aire
lentamente. Observa.
•
Llena una de las botellas que has traído completamente con agua. Trata de taparla
con un corcho, observa.
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué contiene la botella y en qué estado se encuentra?
•
¿Qué contiene la bomba y en qué estado se encuentra?
•
¿Que forma tomaron cada uno de estos fluidos?
•
¿Qué pasó cuando le sacaron el aire a la bomba?
•
¿Qué ocurre cuando trataron de tapar la botella con el corcho?
•
¿Qué nombre le darían a estos cambios observados en los fluidos?
TRABAJO EN GRUPO
PARTE B:
•
Tomen el vaso de vidrio llénenlo con agua hasta la mitad. Observen.
•
Dejen caer una porción de aceite sobre ella, observen.
•
Tomen la jeringa, llénanla con agua. Luego expulsen el agua lentamente.
Observen.
•
Nuevamente accionen la jeringa, ahora sin agua, observen.
128
•
¿Qué forma toman el agua y el aceite? ¿Por qué?
•
¿En la experiencia realizada con la jeringa cuál de los dos fluidos presentó más
resistencia al ser evacuado? ¿Por qué?
Plenaria.
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.
•
¿Se parecen? ¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Con base en la parte A de la actividad 1 comprobamos algunas propiedades
comunes y específicas de los fluidos: líquidos y gases. Los fluidos son cuerpos
que adaptan su forma a la del recipiente que los contiene, fluyen cuando
actúan sobre ellos fuerzas deformadoras y ejercen fuerzas sobre el medio que
los rodea (se ejerce presión).
Los líquidos son incompresibles, es decir sólo se dejan comprimir cuando sobre
ellos se ejerce una fuerza muy grande que permite llegar a reducir su volumen,
pero cuando estas fuerzas dejan de actuar, el líquido toma su volumen original
129
CIENCIAS NATURALES 8ª
Piensa, analiza y contesta.
POSTPRIMARIA RURAL
debido a otra propiedad denominada elasticidad. Ejemplo al tapar la botella
con el corcho.
Los gases son compresibles, es decir reducen su volumen cuando sobre ellos
actúan fuerzas y recobran su volumen una vez ha dejado de actuar la fuerza
que ha originado su reducción, esta propiedad se denomina elasticidad
ejemplo, al desinflar la bomba.
Debido a la débil fuerza de cohesión entre sus moléculas los gases buscan la
forma de ocupar el mayor volumen posible. Esta propiedad se conoce como
expansibilidad.
Tomando la parte B de la actividad 1 pudimos comprobar que los líquidos
realmente tienen forma propia, y no como generalmente se afirma que
adquieren la forma del recipiente que los contiene. Ejemplo al vertir el aceite
sobre el vaso con agua éste adquiere una forma convexa y queda en la
superficie del agua. El agua recubre las paredes internas del recipiente dejando
en el centro un espacio de aire, es decir, el aire se comporta igual que el aceite.
La fuerza que ejerce un fluido sobre el medio que lo rodea se denomina presión
(P), ésta puede resultar de la aplicación de una fuerza externa (ejemplo
accionamos la jeringa con agua y sin agua) o del peso del propio fluido es
decir, de la fuerza de la gravedad sobre él. A mayor fuerza mayor presión y a
menor fuerza menor presión, por tanto, la presión (P) es proporcional a la fuerza
(F). P = F.
130
El ejemplo de las bombas aspirantes, y especialmente el esfuerzo realizado al
bombear, condujeron a Boyle, a un estudio acerca del comportamiento del
aire en compresión y en expansión. De este modo llegó a descubrir la primera
Ley Científica extraña a la simple mecánica, a la que llamó Ley de “elasticidad
del aire”, hoy conocida como Ley de Boyle: el resultado de la multiplicación de
la presión de una determinada cantidad de aire por su volumen es una cantidad
constante o, se determinaría posteriormente, es directamente proporcional a la
temperatura.
Tomado de: HISTORIA SOCIAL DE LA CIENCIA. John D. Bernal.
En resumen
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
131
CIENCIAS NATURALES 8ª
INFORMÉMONOS
POSTPRIMARIA RURAL
EVALUEMOS
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta.
•
Selecciona un objeto de tu entorno que sirva para verificar algunas
propiedades de los líquidos o de los gases.
•
¿Por qué entra el agua en la jeringa?
•
¿Cuál sería la forma más adecuada para abrir una botella de vino que fue
sellada con un corcho? ¿Por qué?
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
TRABAJO EN GRUPO
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
¿Qué propiedad de los fluidos está originando la situación a y la situación
b? Explica tu respuesta.
132
¿En qué situación de la vida
práctica pueden aplicar las
propiedades de los gases y de los
líquidos. Explique cada caso.
•
Mencionen algunos ejemplos sobre
la utilidad de la jeringa en su medio.
b
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Visita el Centro de Salud en tu medio, investiga cómo se debe aplicar una
inyección y qué cuidados se deben tener en cuenta en el momento de
hacerlo.
•
Da a conocer la consulta a tus compañeros.
•
¿Podrías mejorar alguna herramienta con base en lo estudiado?
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
133
CIENCIAS NATURALES 8ª
a
•
ESTUDIEMOS LOS FLUIDOS
POSTPRIMARIA RURAL
○
○
○
○
○
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○
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○
○
TEMA 2:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
La presión de los fluidos
○
○
○
○
○
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○
○
○
○
○
○
○
○
• Objetivo específico:
Conocer las aplicaciones de la presión atmosférica y de la
presión hidrostática.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1:
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
•
Hojas de papel periódico.
Un platón de plástico o de aluminio.
PROCEDIMIENTO
•
•
Hagan un barco de papel, colóquenlo sobre la superficie del platón con agua,
observen.
Hagan un avión de papel, láncenlo de un lado a otro, observen.
134
•
¿Qué evita que el barco no se hunda?
•
¿Por qué el avión puede volar?
•
¿Cuál es la propiedad o característica que permite entender estos hechos?
ACTIVIDAD 2:
CIENCIAS NATURALES 8ª
Piensa, analiza y contesta.
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
1 vaso de vidrio o de plástico.
•
1 hoja de papel blanco o cartón.
PROCEDIMIENTO
•
Llenen el vaso con agua hasta que rebose.
•
Coloquen la hoja de papel o el cartón, encima
del vaso, cubriendo completamente la
superficie.
•
Sostengan el papel o cartón y denle vuelta al
vaso.
•
Suelten, el papel o el cartón.
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué sucede cuando se invierte el vaso?
•
¿Por qué no se cae el cartón?
•
¿Qué propiedad permite que ocurra este fenómeno?
135
Trabajo en grupo
POSTPRIMARIA RURAL
ACTIVIDAD 3:
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué actividad realizan los hombres dentro del agua?
•
¿Para qué llevan este equipo?
•
¿Qué forma tienen los peces? ¿Por qué?
•
¿Qué fenómeno permite que el hombre y el pez puedan sumergirse hasta estas
profundidades?
Plenaria.
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros ¿Se parecen?
¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
136
Leamos:
Con base en la actividad 1 en la que colocamos un barco de papel sobre la
superficie del agua observamos que el barco flota como resultado de las fuerzas
de empuje y de gravedad (el peso). El punto de equilibrio se puede dar tanto
en el interior como en la superficie del líquido dependiendo de la densidad del
cuerpo y de su volumen.
Si conocemos el peso y el volumen de un cuerpo podemos hallar la densidad
(d) del mismo aplicando la siguiente fórmula:
d = peso/volumen
En la actividad realizada con el barco concluimos que éste presenta, una
densidad menor a la del agua líquida (d = 1,0) debido a que flota. Esto
también nos lleva a entender porqué flota una embarcación en la superficie
del agua debido a las diferencias de densidad, en el agua salada (mar) la
densidad es mayor que la del agua dulce de los ríos.
Para el caso del avión que se suspende en el aire el principio fundamental que
permite este fenómeno es la diferencia de densidad del aire de la atmósfera.
La presión en el interior de un gas es mayor a medida que aumenta la
profundidad, pero debido a la baja densidad de los gases, el peso que tienen
137
CIENCIAS NATURALES 8ª
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
POSTPRIMARIA RURAL
que soportar las capas de gas internamente es menor que la que soportan los
líquidos a la misma profundidad.
Todos los cuerpos de la tierra sumergidos y en contacto con el aire de la
atmósfera, que es un fluido, están sometidos a una presión: La presión
atmosférica. Si retomamos la actividad 2 donde llenamos un vaso con agua,
luego la tapamos con un cartón u hoja de papel e invertimos, pudimos
comprobar que el aire de nuestra atmósfera es materia, tiene masa y es atraído
por la tierra y por tanto pesa. Por consiguiente la masa del aire del vaso ejerce
una fuerza sobre él debido a su peso. Tal fuerza en relación con el área sobre la
que se ejerce es lo que denomina presión atmosférica. La experiencia realizada
nos demuestra la existencia de la presión atmosférica la cual es producida
por el peso de la atmósfera sobre la superficie terrestre.
Existen aparatos utilizados para medir la presión atmosférica, en cualquier lugar
uno de ellos es el barómetro.
Al medir la presión a diferentes alturas se ha comprobado que a mayor altura
menor presión así, el agua a nivel del mar hierve a 100ºC y a una altura de 2.800
metros hierve a 92ºC. Por tanto, se ha establecido que por cada 10,5 metros de
ascenso sobre el nivel del mar, la presión disminuye en 1 mm. Así mismo, se ha
establecido la relación, para un mismo lugar, entre la alteración de la presión y
los cambios atmosféricos y aún el estado de salud de las personas.
El hecho de que el grado al cual hierve el agua aumenta con la presión, se ha
utilizado para fabricar aparatos en los cuales la temperatura alcanza 200ºC y
más, tales son las autoclaves utilizadas para desinfectar instrumentos y ropas
en hospitales, laboratorios; y las ollas a presión para cocinar alimentos.
138
Si analizamos la actividad 3 donde se representan los hombres rana sumergidos
en el fondo del mar comprobamos que a medida que se desciende en el agua
la presión aumenta. Este aumento de presión se debe a que, a medida que los
hombres rana descienden a capas más profundas tienen una mayor cantidad
de agua sobre ellos. Se puede afirmar que en la parte inferior del fluido la
presión es mayor que en la superficie, debido al peso del fluido. Así la presión
que tiene que soportar un hombre rana es mucho mayor en el fondo que cerca
a la superficie.
La presión de los líquidos se llama presión hidrostática y su valor es
independiente de la forma del recipiente o del volumen. La presión en los líquidos
sólo depende directamente de la densidad y la profundidad a la cual se
considere.
La presión que los líquidos ejercen sobre los cuerpos sumergidos en ellos o sobre
las paredes del recipiente que los contiene, se mide con el manómetro, ejemplo
el manómetro de mercurio que se usa para medir la presión.
INFORMÉMONOS
El primero que midió el valor de la presión atmosférica a nivel del mar fue el
científico Italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII.
139
CIENCIAS NATURALES 8ª
Existen aparatos que emplean la presión atmosférica como: la pipeta, el gotero,
bombas para inflar neumáticos, bombas hidráulicas aspirantes e impelentes para
extraer agua de los pozos, la jeringa para la extracción de sangre. Cuando se
acciona el émbolo se produce un vacío parcial dentro del cilindro. La presión
atmosférica empuja el líquido por la boca y dentro del cilindro. Cuando el
émbolo se empuja hacia abajo, el líquido sale.
POSTPRIMARIA RURAL
Llenó con mercurio (Hg) un tubo de vidrio cerrado en uno de sus extremos de
un metro de longitud aproximadamente.
Tapó con el dedo el extremo libre y lo invirtió, introduciendo el tubo y el dedo en
un recipiente que también contenía mercurio. Dentro de la cubeta quitó el
dedo y el mercurio descendió en el tubo hasta una altura de 76 cm (760 mm)
dejando en su parte superior una cámara vacía.
Tomado de Investiguemos Grado 8.
En resumen
○
140
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
TRABAJO INDIVIDUAL
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Por qué una persona que vive en Santa Marta cuando visita ciudades
como Tunja a 2.820 metros sobre el nivel del mar (snm) presenta problemas
de salud?
•
En la experiencia con el vaso lleno de agua invertido, si se permite que
penetre el aire entre el cartón y las paredes del vaso, ¿Qué pasa?
•
¿Por qué los aviones tienen forma de aves?
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
TRABAJO EN GRUPO
•
Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
141
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
POSTPRIMARIA RURAL
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
Observa cómo funciona la bomba del sanitario. Consulta ¿qué tipo de
bomba es?
•
Consulta en tu medio cómo se mide la presión sanguínea. ¿Por qué es
importante controlar la presión en toda persona?
•
¿Cómo funciona la bomba que utilizan para destapar sifones, baños
tapados, cañerías?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Consulta cómo funciona un barómetro.
•
Utilizando recursos del medio construir un barómetro.
•
Registra la presión atmosférica del lugar donde vives.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
142
ESTUDIEMOS LOS FLUIDOS
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
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○
○
○
○
○
○
○
○
CIENCIAS NATURALES 8ª
○
TEMA 3:
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Aplicaciones de los principios de
Pascal y Arquímides
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
•Objetivo específico:
Conocer el funcionamiento de algunos aparatos o equipos
empleados en la industria que se fundamentan en la aplicación
de los principios de Pascal y de Arquímedes.
PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS
ACTIVIDAD 1:
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
Un tarro de lata vacío.
•
Una puntilla grande.
•
Cinta de papel.
•
Agua.
•
Una bolsa de plástico.
143
POSTPRIMARIA RURAL
PROCEDIMIENTO
PARTE A:
•
Tomen el tarro de lata, con una puntilla hagan una serie de orificios siguiendo un
contorno cerca de la base; con cinta de papel tapen los orificios y llenen el tarro
con agua; en forma rápida quiten la cinta que tapa los orificios.
Presión del agua a distintos niveles.
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué pasó cuando retiraron la cinta que tapaba los orificios del tarro?
•
¿Cómo fluye el agua una vez destapados los orificios?
•
¿Qué dedujeron de la experiencia realizada?
PARTE B:
•
Llenen con agua la bolsa de plástico que trajeron.
•
Háganle con la punta de tu lápiz unos orificios. Observen.
144
CIENCIAS NATURALES 8ª
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué ocurre al comprimir la bolsa?
•
¿Qué deducen de lo observado?
ACTIVIDAD 2:
Trabajo en grupo
MATERIALES
•
Balanza (en caso de no tenerla) la pueden elaborar utilizando los recursos del
medio.
•
Una piedra.
•
Un vaso de plástico.
•
Pesas (si no las tienen pueden reemplazarlas por piedritas u objetos medianamente
iguales).
•
Un tarro de lata vacío y alto.
•
Una bandeja o recipiente adecuado para colocar debajo del tarro.
145
POSTPRIMARIA RURAL
PROCEDIMIENTO
PARTE A:
•
Suspendan la piedra del platillo de una balanza y con pesas o piedritas
colocadas en el otro platillo de la balanza, establezcan una condición de
equilibrio. A continuación sumerjan la piedra en un recipiente
completamente lleno de agua, teniendo el cuidado de recoger en otra
vasija, el agua que se derrama por efecto de la inmersión del cuerpo en el
recipiente.
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué ocurre cuando la piedra se sumerge en el agua? ¿Por qué?
•
¿Cuál es el papel del agua en esta experiencia?
•
¿Qué conclusión pueden deducir de lo observado?
PARTE B:
•
Tomen el agua que ha sido desalojada al sumergir la piedra dentro del líquido y
viértanla en el vaso que previamente fue colocado en el platillo de la balanza como
lo indica la figura.
146
CIENCIAS NATURALES 8ª
Piensa, analiza y contesta.
•
¿Qué ocurre cuando se vierte el agua en el vaso?
•
¿Qué concluyen de esta experiencia?
Plenaria:
•
Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen?
¿Se diferencian?
•
Discutamos y hallemos quién tiene la razón.
•
Escribamos los resultados de la discusión.
CONOZCAMOS UN POCO MÁS
ACERCA DEL TEMA
Leamos:
Con base en la actividad 1 parte A y parte B observamos que el agua se ve salir
por todos los orificios con la misma intensidad o fuerza, lo cual queda demostrado
por el alcance común de los chorros. Esta observación constituye en esencia el
denominado “PRINCIPIO DE PASCAL”.
147
POSTPRIMARIA RURAL
PRINCIPIO DE PASCAL
La presión que se ejerce en un punto de un líquido se transmite con la misma intensidad y en
todas las direcciones, a todos los puntos del líquido.
Como puede observarse la aplicación del principio de Pascal conduce a la
obtención de máquinas que permiten multiplicar la fuerza en forma
extraordinaria. Entre las máquinas que aprovechan el principio de Pascal para
su funcionamiento tenemos la Prensa Hidráulica.
La prensa hidráulica consta de dos cilindros huecos de distintos diámetros
provistos de sus correspondientes émbolos E y E’ unidos mediante un tubo transversal T. De la parte inferior del cilindro de menor acción baja un tubo que
penetra en un depósito de líquido que suele ser aceite.
148
De otra parte, se debe tener en cuenta que la fuerza sobre el émbolo menor no
se hace directamente con la mano, sino que se emplea una palanca de
segundo género la cual a su vez permite también multiplicar la fuerza. Se le
emplea en la Industria:
-
Para elevar pesos considerables (montacargas).
-
Para ensayar la resistencia de algunos materiales como: piedras, ladrillos,
bloques de cemento, cadenas.
-
Para la extracción de jugos de frutas.
-
Para comprimir o empacar material de considerable volumen.
-
Para los gatos de montar llantas.
-
Para elevar las sillas de laboratorios odontológicos.
-
Para levantar los autos que se van a engrasar.
-
Para frenar los autos en marcha.
Retomando la actividad 2 parte A y parte B observamos que cuando la piedra
se sumerge en el agua, la balanza experimenta un desequilibrio inclinándose
del lado de las pesas. El desequilibrio que se produce cuando la piedra se
sumerge en el agua se explica en razón de que todos los cuerpos al ser
sumergidos en los líquidos, experimentan por parte de éstos una fuerza hacia
arriba llamada empuje, la cual se manifiesta como una pérdida aparente de
peso, por parte del cuerpo sumergido.
149
CIENCIAS NATURALES 8ª
Cuando el émbolo menor asciende, el líquido del depósito va subiendo en virtud
de la presión atmosférica y llenando el cuerpo de la bomba B; cuando el émbolo
desciende el líquido va pasando al cilindro mayor y comunicando la presión a
su correspondiente émbolo, el cual sube bajo la acción de una fuerza que será
tantas veces mayor a la ejercida sobre el émbolo menor, como tantas veces
está contenida la sección menor en la más grande.
POSTPRIMARIA RURAL
Cuando el agua desalojada por el cuerpo se vierte totalmente en el vaso, el
equilibrio de la balanza se restablece completamente. (PARTE B). Si esta
experiencia se lleva a cabo con otros líquidos, los resultados serán exactamente
iguales.
La anterior observación constituye el denominado “PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES”.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba, igual al
peso del fluido que desaloja.
El principio de Arquímedes permite determinar el volumen de los cuerpos. Por
ejemplo si queremos hallar el volumen de una moneda, debemos realizar 2
operaciones experimentales que consisten en encontrar el peso de la moneda,
tanto en el aire como en el agua.
Así:
1. Peso de la moneda en el aire
→
80 gramos.
2. Peso de la moneda en el agua
→
60 gramos.
Analicemos:
•
La pérdida de peso de la moneda
→
20 gramos.
•
Peso del agua desalojada por la moneda
→
20 gramos.
150
Volumen del agua desalojada
→
20 cms3.
•
Volumen de la moneda
→
20 cms3.
Este problema nos lleva a comprender cómo se halla el volumen de un cuerpo.
Se pesa el cuerpo en el aire y en el agua, la pérdida de peso, expresada en
gramos, da el volumen del cuerpo en centímetros cúbicos.
Este principio es aplicable tanto para los líquidos como para los gases, ejemplos:
en los globos aerostáticos, los dirigibles, la navegación subacuática, navegación
acuática, en la navegación aérea.
Cuando un avión está en movimiento, tiene que ejercer varias funciones para
volar:
1.
Vencer la fuerza de gravedad y la resistencia del aire, lo cual se consigue
con el encendido y la fuerza de los motores y la producción de una corriente
de aire, mediante la hélice y la misma impulsión del vehículo, de modo que
aquél pase por encima y debajo del ala (que es convexa por encima y
plana por debajo).
2.
Estabilizarse en el aire, mediante una amplia base de sustentación formada
por el cuerpo del avión y especialmente las alas, aprovechando la misma
resistencia del aire.
La fuerza ascencional del avión la da especialmente la diferencia de velocidad
del aire en las caras del ala, ya que por encima de ella la velocidad es mayor:
por la forma de la cara tiene que recorrer el aire mayor espacio en el mismo
tiempo, por lo cual va más de prisa.
151
CIENCIAS NATURALES 8ª
•
POSTPRIMARIA RURAL
INFORMÉMONOS
Leamos:
Arquímedes en el Siglo III a. de C. no sólo comprobó la existencia de las fuerzas
de empuje, sino que calculó su valor y enunció tal hallazgo. Con el principio
que lleva su nombre “PRINCIPIO DE ARQUIMEDES”.
Tomado de Ciencias 8 grado. Educar Editores.
En resumen
○
152
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
Un cuerpo pesa en el aire 800 gramos. ¿En dónde pesará más: en aceite o
en leche? justifica tu respuesta.
•
¿Por qué el funcionamiento del gato de montar llantas se basan en el
principio de Pascal?
•
Si pretendes sumergir una pelota llena de aire en el agua. ¿Por qué la pelota
tiende siempre hacia la superficie del agua?
PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO
Plenaria.
•
Comparemos las respuestas a las preguntas de la evaluación.
•
¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?
•
Discutamos.
•
Escribamos las conclusiones.
•
Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.
153
CIENCIAS NATURALES 8ª
EVALUEMOS
POSTPRIMARIA RURAL
APLIQUEMOS LO APRENDIDO
TRABAJO INDIVIDUAL
Pensemos y escribamos.
•
¿Qué normas debes conocer para practicar la natación? ¿Por qué?
•
Basándose en los principios estudiados, ¿qué herramienta o equipo de
trabajo puedes reparar? ¿O adoptar?
•
¿En qué principio se basa el funcionamiento de un freno de palanca y uno
de mano de un automóvil?
PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )
•
Visita el acueducto, represa o tanques de almacenamiento de aguas:
a) Conoce su funcionamiento.
b) Deduce qué principio permite su funcionamiento.
c) Haz el diagrama del acueducto, represa y llévalo a tus compañeros la
próxima clase.
•
Llévalo a tu clase y explica a tus compañeros cómo funciona.
No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.
154