Tema Subtema Bloque • Identifica algunas de las características
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SECUENCIA DIDÁCTICA Bloque IV. La formación de nuevos materiales. Tema 1. Ácidos y bases Subtema 1.2 Modelo de ácidos y bases • Modelo de Arrhenius Aprendizajes esperados • Identifica algunas de las características, alcances y limitaciones del modelo de Arrhenius. • Explica el comportamiento de los ácidos y las bases apoyándose en el modelo propuesto por Arrhenius. 1 ANTECEDENTES/IDEAS PREVIAS Antecedentes Ciencias Naturales. Primaria., Cuarto grado, Bloque 3 Las cosas cambian, Lección 17 “¿Cómo cambian las cosas?” y Lección 18 “¿Qué produce los cambios?”. Sexto grado, Bloque 4 ¿A dónde vamos?, Lección 30 “Algunos materiales y sustancias también son inventos”. Ciencias I. Bloque III, tema 2, subtema 2.4 “Análisis de las causas y algunas consecuencias de la atmósfera: incremento del efecto invernadero y del calentamiento global”. Ciencias III. Bloque I, tema 2, subtema 2.1 “¿Qué percibimos de los materiales?” y subtema 2.2. “¿Se pueden medir las propiedades de los materiales?”. Bloque II, tema 1, subtema 1.2 “¿Cómo es la estructura de los materiales?”; subtema 1.4 “Tú decides: ¿qué materiales utilizar para conducir la corriente eléctrica?” y subtema 2.2. “¿Cómo se unen los átomos?”. Bloque III, tema 1, subtema 1.1 “El cambio químico”. Bloque IV, tema 1, subtema 1.1 “Ácidos y bases importantes en nuestra vida cotidiana”. Ideas Previas* de los estudiantes sobre ácidos, bases y neutralización: Hand y Treagust (1988) identificaron cinco tipos de ideas previas importantes sobre los ácidos y bases entre 60 estudiantes de 16 años de edad. Éstos fueron: • • • • Un ácido es algo que se come un material o que te puede quemar. Probar que algo es ácido sólo se puede hacer viendo si se come algo. La neutralización es la descompostura de un ácido o algo que cambia del ácido. Una base es algo que repara a un ácido. Nakleh (1992) encontró en una minoría de estudiantes que aunque ellos sean capaces de medir el pH y conozcan las características corrosivas de los ácidos y las bases, algunos encuentran difícil asociar las propiedades con las partículas presentes. Carr (1984) declara que las dificultades de los estudiantes con ácidos y bases son “percibidas más como confusión entre los modelos usados al enseñar el concepto que como un conflicto entre las percepciones y el punto de vista científico”. * Kind, Vanessa, (2004), “Capítulo 9. Dificultades de los estudiantes con la estequiometria”, en Más allá de las apariencias. Ideas previas de los estudiantes sobre conceptos básicos de química, México, D.F., SEP/Edit. Santillana/Biblioteca para la actualización del maestro, pp. 89-91. 2 Actividades sugeridas. ACTIVIDADES DE INICIO Tiempo estimado de la secuencia: 5 horas Tiempo estimado: 10 min Actividades de inicio. Previamente se comentará con los alumnos los aprendizajes esperados de la secuencia: “Modelo de ácidos y bases”, qué se quiere lograr, mediante qué actividades y cómo se evaluará. Tiempo estimado: 50 min Actividad 1. ¿Ácido o base? Orientación didáctica Para explorar sus ideas previas y retomando lo comprendido en el subtema anterior, el profesor pedirá a los alumnos que prueben algunos alimentos de la vida cotidiana y posteriormente realicen un listado clasificándolos en ácidos o bases, estableciendo los criterios de esa clasificación. 3 Mediante lluvia de ideas, el profesor recopilará las principales ideas previas de los alumnos en un cuadro, para tomarlas en cuenta posteriormente. Alimentos de la vida cotidiana Jugo de limón Refresco Jugo de naranja Agua Vinagre Jugo de toronjas Leche de magnesia Bicarbonato de sodio y agua Ácidos Criterios de clasificación Bases Orientación didáctica Es importante que los propios alumnos identifiquen algunas características y propiedades macroscópicas de los ácidos y las bases, tanto de la vida cotidiana como de la industria química, y se vean reflejadas en los criterios de clasificación. Los alumnos y /o el profesor pueden solicitar la utilización de unas tiras de papel tornasol para comprobar la presencia de ácidos o bases. “Desde tiempos inmemoriales los hombres y las mujeres reconocieron dos tipos de sustancias con propiedades opuestas: los ácidos y las bases. Ácidos, sus disoluciones tienen sabor agrio, producen efervescencia al contacto con algunos metales, cambian el color de varios extractos vegetales y pierden todas estas características cuando reaccionan con las bases. Esta última reacción libera calor. Bases, sus disoluciones tienen sabor amargo son resbalosas al tacto, cambian el color de varios extractos vegetales y pierden todas estas características cuando reaccionan con los ácidos”1 Para completar el desarrollo de la sesión, se sugiere la siguiente actividad que ayudará a que los estudiantes recuerden propiedades de ácidos y bases ya analizadas, para que empleen estos conocimientos con la intención de interpretar al modelo de Arrhenius. Orientación didáctica La actividad anterior sirvió para realizar una evaluación diagnóstica y para comprobar que los alumnos tienen presentes las propiedades de ácidos y bases que pueden ser percibidas con los sentidos. Una de las conclusiones que se debe resaltar es que estas sustancias manifiestan sus características cuando están disueltas en agua, pues esto resulta importante para el modelo de Arrhenius. ACTIVIDADES DE DESARROLLO 1 Chamizo, José Antonio y Petrich, Margarita, “Acidez y basicidad” en Química 2, México, D.F. 2007 Segunda edición, Edit. Esfinge, pág. 40 y 41 4 Actividad 2 Hacia un modelo de explicación Tiempo estimado 60 minutos Orientación didáctica Debido a que el modelo de Arrhenius se refiere a la disociación de sustancias en iones que son capaces de conducir la corriente eléctrica, en esta sesión se intentará que los alumnos identifiquen que las sustancias ácidas, bases y las sales producto de su neutralización son capaces de conducirla. Mientras se desarrollan los experimentos, se sugiere que el profesor vaya planteando preguntas similares a las que aparecen en los cuadros, que hagan a los estudiantes recordar ideas que ya fueron analizadas, como el concepto de ión, catión y anión, y que vayan aportando posibles explicaciones para los fenómenos observados. • • La siguiente actividad práctica, tiene como objetivo comprobar qué muestras líquidas conducen la corriente eléctrica. Forma equipos de 4 ó 5 alumnos. Para cada equipo se requiere el siguiente material: - Vasos de 250 mL. Pila de 6 volts. Foco pequeño con su soporte o un led. 3 caimanes. 2 clavos. Papeles indicadores de pH. Agua destilada, agua de la llave, sal, jugos de frutas, alcohol etílico, disolución de azúcar, disolución de sal, aceite, disoluciones (1:5) de ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico y disoluciones de hidróxido de sodio y de hidróxido de potasio al 0.5% en masa, diferentes muestras de líquidos caseros. • Cada equipo debe montar el sistema que se observa en la siguiente figura: • • Comprueben inicialmente que el foco funciona, conectándolo directamente a la pila. Como primera prueba, coloquen un poco de agua destilada en el vaso y observen si se prende el foco. Sin desconectar el circuito, empiecen a añadir sal poco a poco al agua, con ligera agitación y observen si hay algún cambio. 5 Orientación didáctica La conductividad del agua destilada es muy baja y el foco no se prende. Al añadir un poquito de sal, el foco empieza a encenderse levemente; con más sal, la intensidad luminosa aumenta. Es momento de pedir a los alumnos que traten de explicar qué está ocurriendo. Si ninguno de ellos se acerca a la idea de iones o átomos con carga que puedan relacionarse con la circulación de la corriente, pídales que recuerden qué tipo de compuesto es la sal y cómo se forma. Si es necesario, en el pizarrón recuerde cuántos electrones de valencia tienen el cloro y el sodio y cómo interactúan para forman un compuesto iónico. Posteriormente cuestione sobre qué relación puede haber entre la corriente eléctrica y disoluciones de los compuestos iónicos, con el propósito de que establezcan que en ambos procesos hay circulación de cargas eléctricas. • Prueben con los demás líquidos, en cuáles circula la corriente eléctrica y el foco se enciende y en cuáles no. Anoten sus observaciones en la siguiente tabla: Líquidos no conductores • • Líquidos conductores Con papel indicador de pH comprueben qué líquidos son ácidos y bases. Analicen qué tienen en común los líquidos de cada una de las columnas. En particular observen en qué conjunto quedaron los ácidos y las bases. Orientación didáctica Todas las mezclas con ácidos y bases tienen en común que están en agua y conducen la corriente eléctrica. Pida a los alumnos que propongan qué relación hay entre todos los materiales que conducen la corriente eléctrica, con la intención de que identifiquen el principio de que en todos ellos se establece el circuito por medio de la conducción de cargas eléctricas. • Tomen 50 mL de la disolución de ácido clorhídrico diluida 1:5 y con el papel indicador de pH comprueben su acidez. Coloca el circuito y añade 1 mL de la disolución de hidróxido de sodio, agiten y comprueben si se modificó la acidez. Repitan la operación hasta que noten algún cambio. Verifiquen si esta mezcla puede conducir la corriente. Propongan una hipótesis para explicar lo que ocurre. Orientación didáctica Al reaccionar la disolución de hidróxido de sodio con la disolución de ácido se lleva a cabo la reacción de neutralización. Aproximadamente se requieren 7 mL de la disolución de hidróxido de sodio para que se realice la neutralización, aunque puede variar según la concentración inicial del ácido comercial. Es importante que los alumnos noten que, pese a los cambios de acidez, todo el tiempo se conduce la corriente eléctrica. 6 • • Elaboren para la siguiente sesión un reporte escrito que reúna las observaciones y las explicaciones de las actividades anteriores. Acompañen el reporte con una investigación de la teoría electrolítica propuesta por Svante Arrhenius, un investigador que aportó ideas para explicar los fenómenos observados en esta práctica. Traten de responder ¿cuáles fueron estas explicaciones? Orientación didáctica La evaluación de esta sesión debe considerar el trabajo cuidadoso y colaborativo de lo estudiantes y su participación, además se complementará con la investigación y el reporte que se entregará en la siguiente sesión. Actividad 3 Arrhenius y su modelo para explicar ácidos y bases Tiempo: 60 min Orientación didáctica Los alumnos leerán de forma individual el siguiente texto sobre la vida y las teorías de Svante Arrhenius. Pida que lo comenten en equipos de 3 ó 4 personas, lo complementen con su investigación de tarea y posteriormente respondan la preguntas que se plantean. Finalmente se comentarán las respuestas en grupo, resolviendo las dudas que se presenten sobre el tema. • Realiza la siguiente lectura de forma individual, y posteriormente reúnete en equipos de 3 o 4 personas para comentarla: “ÁCIDOS Y BASES” Los ácidos y las bases son compuestos químicos importantes. En la cocina se utilizan para preparar diversos platillos y bebidas y para liberar burbujas de CO2 durante el horneado de pan. La vitamina C por ejemplo es un ácido que es un nutriente esencial en nuestra dieta. El ácido liberado por el estómago facilita la digestión, sin embargo el proceso produce acidez e indigestión. Las bacterias de la boca producen ácidos que pueden disolver el esmalte dental, favoreciendo la producción de caries. En las actividades recreativas nos interesa el grado de acidez en las albercas. Los ácidos son indispensables en la fabricación de detergentes, plásticos y acumuladores para automóviles. Las propiedades ácido-base de las sustancias se encuentran en todas las áreas de nuestra vida. Por ello es importante conocer las propiedades de los ácidos, las bases y las sales.2 Muchos químicos intentaron responder a una pregunta: ¿Qué es un ácido? No fue sino hasta 100 años más tarde que se tuvo una buena respuesta y esto es gracias a tres químicos que se dedicaban a la búsqueda una mejor contribución a la ciencia. Científicos como Svante Arrhenius, Johannes Niclaus Bronsted, Thomas M. Lowry y Gilbert N. Lewis contribuyeron enormemente en lo que es la teoría de los ácidos y bases en las cuales a lo largo del tiempo se han propuesto diferentes modelos de explicación con base en los experimentos de laboratorios que realizaron utilizando un papel indicador de pH llamado papel tornasol. Modelo de ácidos y bases de Svante August Arrhenius Svante August Arrhenius (1859−1927) fue un químico sueco que nació cerca de Uppsala, que realizó muchas investigaciones que aportaron conocimientos importantes para la química, por HEIN, Morris, Arena Susan, Estándares de Medición, Cap. 15 en Fundamentos de Química, Edampsa Ediciones, México, D. F. y América Central, Décima edición, pág. 370 2 7 ejemplo en temas como la velocidad de las reacciones y su relación con la temperatura y la concentración de las moléculas. Escribió también varias obras sobre física, biología y astronomía. Estudió en la Universidad de Uppsala y se doctoró el año 1884. Mientras todavía era un estudiante, investigó las propiedades conductoras de las disoluciones de algunas sustancias. En su tesis doctoral formuló la teoría de la disociación electrolítica, que dice que las sustancias que son capaces de conducir la corriente al estar disueltas en agua tienen la capacidad de disociarse o separarse en iones, los cuales quedan libres para desplazarse en la disolución. Cuando se aplica un voltaje o diferencia de potencial en estas disoluciones, los iones empiezan a moverse atraídos por la carga de los electrodos y esa circulación de partículas con carga cierra el circuito eléctrico, a diferencia del movimiento de electrones que se presenta cuando un conductor sólido como el cobre conduce la corriente eléctrica. Esta teoría incidió directamente en la explicación sobre la composición de ácidos y bases, que precisamente son electrolitos. Arrhenius planteó un modelo para explicarlos. Definió a los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una + concentración de iones hidrógeno o protones H , mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH¯. Ejemplos de ácidos en agua: HCl → H+ + Cl¯ Acido clorhídrico HBr → H+ + Br¯ Ácido bromhídrico Ejemplo de base en agua: NaOH → Na+ + OH¯ Hidróxido de sodio + → K KOH Hidróxido de potasio + OH¯ 8 Cuando los ácidos y las bases se encuentran, llevan a cabo la reacción de neutralización, en la cual los iones H+ + OH¯ se reúnen para formar agua: H+ + OH¯ → H2O + Los iones restantes, por ejemplo K y Br¯ forman una sal, bromuro de potasio, KBr. La reacción completa sería: HBr + KOH → H2O + KBr El modelo de Arrhenius ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a sustancias químicas que contienen hidrógeno y el de base a las sustancias que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen algunas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua. • Empleando la investigación que realizaste sobre la biografía de Svante Arrhenius y la lectura hecha en la sesión, discutan y respondan las siguientes preguntas en equipos de 3 ó 4 personas: 1. ¿De dónde era Arrhenius y en qué época vivió? 2. Recuerden un poco de lo que ya hemos estudiado sobre las revoluciones de la ciencia y traten de identificar qué ideas de la química ya se conocían en la época en que Arrhenius propuso sus teorías. 3. ¿Cuál es la investigación con la que se identifica principalmente a Arrhenius? 4. ¿Qué tienen que ver los ácidos y las bases con esta investigación? 5. ¿Cómo explicó Arrehius a los ácidos y las bases? 6. Las fórmulas de algunos de los ácidos empleados en la sesión anterior son: ácido clorhídrico HCl, ácido nítrico HNO3 y ácido sulfúrico H2SO4. por su parte, las bases fueron hidróxido de sodio NaOH e hidróxido de potasio KOH. ¿Qué relación hay entre estas fórmulas y las ideas de Arrhenius? 7. ¿Cómo se puede explicar con este modelo lo que ocurre cuando reacciona el ácido clorhídrico con el hidróxido de sodio? 9 Orientación didáctica Algunas de las respuestas de las preguntas anteriores pueden no resultar sencillas para los estudiantes, pero es importante que se les permita comentar o tratar de dar sentido a lo que han observado y leído, aprovechando también lo que ya reflexionaron en los bloques anteriores. Después de que hayan discutido por 20 o 25 minutos, empiece la plenaria y vaya orientando los comentarios para obtener las respuestas esperadas. Es importante resaltar los siguientes aspectos: - En 1884, cuando Arrhenius dio por primera vez una idea de la conductividad eléctrica debida a la disociación electrolítica, el modelo de átomo imperante era el de Dalton y faltaba unos años para que Thomson descubriera los electrones. Los tema relacionados con la electricidad eran muy importantes en las investigaciones que los físicos realizaban. - El modelo de Arrhenius fue inicialmente rechazado e hizo que tuviera una baja calificación en su tesis doctoral, pero en 1903, cuando ya se había descubierto el electrón y se había establecido la relación entre la química, la electricidad y los enlaces químicos, le permitió obtener el Premio Nobel. - La teoría de las disociaciones electrolíticas dice que los compuestos capaces de conducir la corriente eléctrica en agua, se separan en iones que pueden circular libremente en el líquido, transportando la carga eléctrica. - Los ácidos, según Arrhenius, son aquellos que al disociarse en agua liberan al ion hidronio H+, que es un protón, mientras que las bases liberan al ion hidróxido OH¯: HCl NaOH - → → H+ + Cl¯ Na+ + OH¯ Algunos ácidos como el sulfúrico, H2SO4 tienen más de un ion H+, por lo que pueden disociarse en dos etapas, lo mismo que algunas bases como el hidróxido de aluminio, Al(OH)3 Cuando un ácido reacciona con una base, los iones H+ y OH¯ se unen para formar agua y los iones Cl- y Na+ quedan en disolución, por lo que la mezcla sigue conduciendo la corriente eléctrica. Si el agua se evapora, se obtiene cloruro de sodio o sal común. Al reaccionar las sustancia producidas, los iones de ácidos y bases dejan de estar libres, por lo que cambian sus propiedades de estas sustancias. El trabajo por equipo y la plenaria para obtener las conclusiones sobre el modelo de Arrhenius puede durar un poco más de una hora, por lo que es posible que se requiera un poco de tiempo de la sesión siguiente, en la que se analizarán las limitaciones de este modelo. Para la evaluación se considerarán las dos actividades anteriores en conjunto, contemplando la participación de los alumnos tanto en los equipos como en la plenaria y revisando los reportes y las respuestas por equipo. 10 Actividad 4 También hay excepciones. ¿Son bases? Tiempo estimado 60 min Orientación didáctica El modelo de Arrhenius fue de gran trascendencia para la explicación del comportamiento de ácidos y bases, sin embargo, no todas las sustancias pueden englobarse en él. En esta sesión se realizarán dos experimentos demostrativos para presentar a dos bases cuya estructura no contiene directamente al ion OH¯, como son el carbonato de sodio y el amoniaco. El profesor orientará la actividad por medio de preguntas y, con ayuda del pizarrón, irá ilustrando las fórmulas y reacciones de disociación para que los alumnos comprendan que se requieren explicaciones complementarias que no invalidan al modelo de Arrhenius. Tu profesor va a llevar a cabo las siguientes demostraciones. Obsérvalas con atención y trata de deducir lo que ocurre en el proceso: Caso A: - - Empleando el circuito con foco del experimento anterior, se completará la conexión colocando en el vaso un poco de vinagre, que es disolución de ácido acético en agua. Si es posible, se pondrán también unas gotitas de disolución de naranja de metilo, que es un indicador que se pone rojo cuando está en medios muy ácidos y amarillo en medios neutros o básicos. Poco a poco se añadirá a la mezcla anterior un poco de carbonato de sodio en polvo, Na2CO3. Observen lo que sucede y anoten sus observaciones. Caso B: - En un matraz se colocarán una cucharadita de cloruro de amonio NH4Cl y otra de hidróxido de sodio Ca(OH)2. Se tapará el matraz con un tapón monohoradado unido con una manguerita que llegue a burbujear en un vaso que tendrá agua con una gotita de fenolftaleína, otro indicador común que se pone color rosa cuando el medio es básico. Observa lo que sucede. - Después de burbujear un rato, se probará la conductividad de la mezcla. ¿Se prende el foco? Tras observar los resultados, lee el siguiente texto y comenta en pequeños grupos las siguientes preguntas. Escribe tus conclusiones para luego cotejarlas con las del resto del grupo: LOS ALCANCES Y LIMITACIONES DEL MODELO DE ARRHENIUS El modelo de Arrhenius es muy importante como una primera explicación para la estructura y comportamiento químico de los ácidos y las bases. Gran cantidad de sustancias de este tipo caben en los principios de su descripción, pero otras no pueden ser explicadas con el modelo, pues, teniendo comportamiento como bases no contienen iones OH¯, o siendo ácidos no tienen iones H+ o protones. Para este tipo de sustancias, se han desarrollado otros modelos complementarios que tienen como base el hecho de que el agua, H2O, al contacto con ellas, es capaz de disociarse y 11 generar los iones H+ y OH¯, así que, en realidad, las ideas de Arrhenius están relacionadas con las explicaciones y tienen validez de cualquier manera. Como todos los modelos, el de Arrhenius fue susceptible de ser modificado o sustituido al encontrar evidencia de sus fallos, pero el trabajo de este gran científico resultó fundamental para la comprensión de la estructura de muchas sustancias y de las reacciones químicas, en una época en la que las herramientas y conocimientos para acercarse a estos fundamentos no eran muy accesibles. Arrhenius, definitivamente, ya es uno de esos personajes “inmortales” para la química. Buscando soluciones 1. La disociación del ácido acético se lleva a cabo de la forma que se muestra en la siguiente ecuación: CH3COOH → CH3COO¯ + H+ ¿Coincide esta disociación con el modelo de Arrhenius para los ácidos? ¿Por qué? 2. ¿Qué pasó con el color del naranja de metilo al añadir el carbonato de sodio al vinagre? ¿Por qué consideras que pasó? 3. El cloruro de amonio y el hidróxido de calcio llevan a cabo la siguiente reacción: 2NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s) → CaCl2(s) + 2H2O(g) + NH3(g) El gas que se burbujea en el agua con fenolftaleína es el amoniaco, NH3. ¿Qué le ocurre al color de la disolución tras este burbujeo? ¿Qué indica? 4. El amoniaco NH3 es un compuesto covalente. El nitrógeno y el hidrógeno no se separan en iones. Sin embargo, ¿qué ocurre con la conductividad de la corriente tras burbujearlo en el agua? ¿Qué podrá estar pasando? 5. Si el carbonato de sodio y el amoniaco se comportan como bases y sus fórmulas son Na2CO3 y NH3 respectivamente, ¿coinciden sus fórmulas con las ideas de Arrhenius? 6. ¿Cuáles de las sustancias empleadas en los experimentos pueden justificar su comportamiento ácido-base con el modelo de Arrhenius y cuáles no? Justifica tu respuesta. Comenten en grupo las respuestas de las preguntas anteriores y con ayuda de su profesor obtengan conclusiones generales. 12 Orientación didáctica El modelo de Arrhenius no resultó suficiente para explicar el comportamiento de todos los ácidos y las bases. El carbonato de sodio y el amoniaco son dos ejemplos que pueden demostrarlo, pues se comportan como bases sin tener iones hidróxido en su estructura. Estas sustancias son capaces de provocar que el agua libere iones de H+ y iones OH¯, con lo que de cualquier manera el hidróxido queda en disolución acuosa, lo que le da carácter básico. Las reacciones que ocurren son: Na2CO3 NH3 + H2O + H2O → → 2Na+ + HCO3¯ NH4+ + + OH¯ OH¯ La reacción que ocurrió entre el ácido y el carbonato provocó efervescencia, pues se liberó dióxido de carbono: 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2 Orientación didáctica Para la evaluación de la sesión es importante considerar la participación de los estudiantes para tratar de explicar los fenómenos. En este caso no es indispensable que contesten correctamente, pues no tienen todas las herramientas para lograr proponer un modelo nuevo, pero sí se debe analizar si sus respuestas están correctamente fundamentadas con base en lo que ya deben saber y si sus razonamientos resultan lógicos. Para ello, la orientación continua del profesor por medio de preguntas será indispensable. Pida a los alumnos que conserven todos los productos de estas sesiones en un portafolio para que los empleen posteriormente para repaso y consulta. ACTIVIDADES DE CIERRE Actividad 5 “Aplicando lo aprendido” Tiempo estimado para la actividad: 40 min Orientación didáctica Con las siguientes actividades de cierre o integración de lo aprendido, se busca aplicar los aprendizajes de la secuencia. Pueden realizarse simultáneamente por diferentes equipos y/o si el tiempo y el grupo lo permiten pueden realizarse por todos los equipos. Al final todos los equipos explican al grupo sus experiencias para retroalimentarse mutuamente. 13 • La historieta Reunidos en equipos, y con base en lo que aprendieron acerca de la teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius, “escriban una historieta ilustrada que explique por qué el riesgo de electrocutarse aumenta si el suelo está mojado, pues probablemente sabes que cuando se cae un cable de alta tensión, se recomienda alejarse para no electrocutarse.”3 La historieta debe cumplir con los siguientes requisitos: a) Mínimo cuatro cuadros, máximo ocho. b) En media cartulina. • La práctica Lee con atención el siguiente texto y realiza lo que se te indica. “En la escuela secundaria un grupo de tercer grado formó una comisión para promover el buen uso de sustancias tóxicas utilizadas en el hogar como son algunos ácidos y bases, pero antes de iniciar con su campaña, tenían que reconocer características y comportamiento de esas sustancias. ¿Te gustaría enseñar a este grupo de alumnos a reconocer dichas sustancias? Realiza las siguientes actividades con los materiales y sustancias que tienes sobre la mesa de laboratorio.” Recuerda ¡No pruebes ninguna sustancia! 1.- ¿Cómo comprobarías que las sustancias C y D son electrolitos? Explica tu plan y realízalo 2.- Explica el fenómeno observado aplicando la Teoría de Arrhenius (de manera escrita y con dibujos) 3.- Diferencia el ácido de la base en las sustancias C y D Anota tu plan y realízalo 4.- El ácido y la base que utilizaste están formados por iones, une un catión con un anión y descubre las sustancias que usaste, puedes apoyarte en el siguiente cuadro: Anión Catión Cl-1 Cloruro K+ H+ OH-1 Hidróxido (Nombre común: potasa) (Nombre común: ácido muriático) 3 Cfr. JARA Reyes, Silvia, Bascuñán Blaset Aníbal, (2002), Lo que sabemos de la disociación electrolítica, en “Acércate a la Química 2” Edit. Larousse, pág. 36 14 5.- Con un gotero, gota a gota, neutraliza la base y comprueba que esta reacción es exotérmica. 6.- ¿Qué sustancias se produjeron? ¿Qué aprendí? Tiempo estimado: 20 min De manera grupal, con el propósito de que revisen los contenidos de este tema, y clarifiquen qué tanto aprendieron o qué les hizo falta aprender, completen de la manera más precisa el siguiente cuadro con sus comentarios y conclusiones. Comentarios y conclusiones Qué sabía Qué aprendí Qué me faltó saber Cómo lo voy a lograr Bibliografía consultada • Castro, Carlos Mauricio y Vargas Rubicelia, “Fuerza de ácidos y bases”, en Libro de recursos para el profesor Química 3, Edit. Santillana XXI, Tercera reimpresión, México, D. F. 2006, pp. 51. • Chamizo, José Antonio y Petrich, Margarita, “Acidez y basicidad” en Química 2, México, D.F. 2007 Segunda edición, Edit. Esfinge, pág. 40 y 41 • Custodio, Amparo, “Comportamiento de los ácidos las bases”, en Los materiales y las funciones químicas de los mismos. Tema ácido base. Formación continuada del profesorado de Ciencias, una experiencia en Centroamérica, Organización de los Estados Iberoaméricanos OEI, Para la Educación, la Ciencia y la Cultura pág. 6 • Hein, Morris, Arena Susan, Estándares de Medición, Cap. 15 en Fundamentos de Química, Edampsa Ediciones, México, D. F. y América Central, Décima edición, pág. 370 • Jara, Reyes Silvia, Bascuñán Blaset Aníbal, (2002), Lo que sabemos de la disociación electrolítica, en “Acércate a la Química 2” Edit. Larousse, pág. 36 • Kind, Vanessa, (2004), “Capítulo 9. Dificultades de los estudiantes con la estequiometria”, en Más allá de las apariencias. Ideas previas de los estudiantes sobre conceptos básicos de química, México, D.F., Primera Edición SEP/Edit. Santillana/Biblioteca para la actualización del maestro, pp. 97-99 • León, Rodríguez, Cuevas y Mata, “Fuerza de los ácidos y las bases”, en Descubre el mundo de la Química 2, Tercer grado 2ª Edición, México, D. F. 1988, Edit. Pearson / Prentice Hall, pág.41 Relación de imágenes, en sitios de Internet: 1. http://catedu.es/cienciaragon 2. www.biografíasyvidas.com 3. http://www.oei.es/fpciencia/art16.htm 4. www.es.encarta.msn.com 15
