DISEÑO CURRICULAR GUÍA-TALLER Año lectivo: ÁREA DE CIENCIAS NATURALES - QUÍMICA PRIMER PERIODO- GRADO NOVENO CONOCIENDO Y APLICANDO EL LENGUAJE DE LA QUÍMICA 1 PRESENTACIÓN Colegio: Grado: Noveno Docente: Tiempo previsto: un periodo (primero) Área: Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Horas: 36h/período PROPÓSITOS DEL PERIODO A NIVEL AFECTIVO Manifestemos mucho interés por: Construir macroproposiciones y graficarlas en mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales. Comprehender e interpretar textos relacionados con los grupos funcionales inorgánicos (óxidos, bases, ácidos y sales), la nomenclatura (stock, sistemática y tradicional), las reacciones y ecuaciones químicas. Plantear y argumentar hipótesis y regularidades sobre todo lo relacionado con las reacciones y ecuaciones químicas. A NIVEL COGNITIVO Comprehendamos los procedimientos para: Construir macroproposiciones y graficarlas en mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales. Interpretar textos relacionados con los grupos funcionales inorgánicos (óxidos, bases, ácidos y sales), la nomenclatura (stock, sistemática y tradicional), las reacciones y ecuaciones químicas. Plantear y argumentar hipótesis y regularidades sobre todo lo relacionado con las reacciones y ecuaciones químicas. A NIVEL EXPRESIVO Construyamos macroproposiciones y grafiquemos mentefactos proposicionales, conceptuales y precategoriales. Comprendamos e interpretemos textos relacionados con los grupos funcionales inorgánicos (óxidos, bases, ácidos y sales), la nomenclatura (stock, sistemática y tradicional), las reacciones y ecuaciones químicas. Planteemos y argumentemos hipótesis y regularidades sobre todo lo relacionado con las reacciones y ecuaciones químicas. EVALUACIÓN: INDICADORES DE DESEMPEÑO 1. Desarrollo el pensamiento a través del uso adecuado de cromatizadores de la proposición, conceptos y precategorías con sus respectivos mentefactos. De igual manera potencio los operadores del M.L.O: inferir, construir macroproposiciones y estructurar textos relacionados con la química inorgánica. 2. Sigo instrucciones y utilizo diferentes procedimientos en flujogramas lineales y de decisión en el planteamiento y solución de problemas relacionados con nomenclatura química, reacciones y ecuaciones químicas. 3. Analizo y argumento datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones relacionados con nomenclatura química, reacciones y ecuaciones químicas. 2 4. Realizo lectura comprehensivae interpreto textos relacionados con nomenclatura química, reacciones y ecuaciones químicas. 5. Produzco textos orales y escritos a partir de observaciones que me permiten plantear hipótesis y regularidades sobre nomenclatura química, reacciones y ecuaciones químicas. ENSEÑANZAS: COMPETENCIAS Y HABILIDADES Competencias Habilidades Desarrollar el pensamiento a través del uso adecuado de los cromatizadores de la proposición, conceptos y precategorías, con sus respectivas operaciones intelectuales y mentefactos. De igual manera potenciar los operadores del M.L.O. Seguir instrucciones y utilizar flujogramas lineales, paralelos, de decisión y mixtos en el planteamiento y solución de problemas propio de las ciencias naturales, aplicando el método científico. Analizar y argumentar datos, tablas y gráficos como resultado de la interpretación de situaciones y establecimiento de condiciones. Observar. Plantear y argumentar hipótesis y regularidades. Seguir instrucciones. Relievar. Inferir. Construir macroproposiciones. Realizar lectura comprehensiva. Interpretar textos argumentales. Producir textos argumentales. Usaradecuadamenteinstrumentosde conocimiento;proposiciones,conceptosy precategorías. Establecer relaciones. Plantear y resolver problemas. Comprehender e interpretar textos donde: - Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico. -Explico condiciones de cambio y conservación en diversossistemas,teniendoencuenta transferencia y transporte de energía y su interacción con la materia. EJES TEMÁTICOS NOMENCLATURA QUÍMICA INORGÁNICA: Función química. Grupo funcional. Óxidos. Ácidos. Bases. Sales. Nomenclaturas: stock, sistémica y tradicional. REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS Sustitución. Descomposición. Doble sustitución. Combinación. Métodos: ensayo - error y óxido reducción. DIDÁCTICAS Didácticas proposicionales 3 Didácticas conceptuales Didácticas argumentales ÁREA DE CIENCIAS NATURALES PRUEBA DE DIAGNÓSTICA Propósito: Que yo resuelva problemas aplicados a todo lo relacionado con el enlace químico. 1. De acuerdo con la fórmula química del sulfato de aluminio Al 2(SO4)3, es válido afirmar que éste: A. tiene dos moléculas de Al B. está compuesto por tres clases de moléculas C. tiene cuatro átomos de O D. está compuesto por tres clases de átomos CONTESTE LAS PREGUNTAS 2 Y 3 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE TABLA La tabla presenta la electronegatividad de 4 elementos X, J, Y y L Elemento X J Y L Electronegatividad 4.0 1.5 0.9 1.6 2. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto con mayor carácter iónico es: A. LX B. JL C. YJ D. YX 3. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto de mayor carácter covalente es: A. LY B. JL C. YX D. YJ CONTESTE LAS PREGUNTAS 4 Y 5 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE TABLA 4. De acuerdo con la tabla anterior, la estructura de Lewis que representa una molécula de YW 2 es: 4 5. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que los números de masa de X y Y son respectivamente: A. 13 y 12 B. 11 y 6 C. 22 y 12 D. 23 y 14 CONTESTE LAS PREGUNTAS 6 A 8 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE GRÁFICA 6. Al dejar caer la esfera en la probeta, lo más probable es que: A. flote sobre la superficie de Q por ser esférica B. quede en el fondo, por ser un sólido C. flote sobre P por tener menos volumen D. quede suspendida sobre R por su densidad 7. Si se pasa el contenido de la probeta a otra, es probable que: A. Q, P y R formen una solución B. Q quede en el fondo, luego P y en la superficie R C. P y Q se solubilicen y R quede en el fondo D. P, Q y R permanezcan iguales 8. Para obtener por separado Q, P y R el montaje experimental más adecuado es: 5 9. El siguiente esquema representa parte de la información que contiene la tabla periódica: Si se tiene en cuenta que los elementos que quedan ubicados en un mismo grupo presentan propiedades químicas semejantes, es válido afirmar que forman parte de un grupo los siguientes elementos: A. B, C y N B. N, S y Br C. Be, Mg y Ca D. Li, Na y Be 10. En la etiqueta de un frasco de vinagre aparece la información: «solución de ácido acético al 4% en peso». El 4% en peso indica que el frasco contiene: A. 4g de ácido acético en 96g de solución B. 100g de soluto y 4g de ácido acético C. 100g de solvente y 4g de ácido acético D. 4g de ácido acético en 100g de solución 11. Teniendo en cuenta que el peso del Mg es 24.31g/mol y que una molécula de MgSO4 pesa 120.37g/mol. La composición porcentual correspondiente a Mg, S y O es: A. 20.20%, 26.63% y 53.17% B. 27.73%, 18.52% y 53.75% C. 55. 22%, 33.11% y 11.67% D. 29.14%, 54.22% y 16.64% 12. Un átomo de cloro posee 17 protones y 18 neutrones. Por lo tanto si añadimos un neutrón a su núcleo, su número atómico es: A. 15 B. 16 C. 17 D. 35 13. El sodio (Na) tiene número atómico 11, su configuración electrónica correspondiente es: A. 1s22s 32p53s1 B. 1s22s 22p63s1 C. 1s12s 22p63s2 D. 1s23s 22p63s1 6 GUÍA- TALLER N° 1 FUNCIÓN QUÍMICA Y GRUPOS FUNCIONALES Tiempo previsto: Semana N del al de 20 (tres h/s) FASE AFECTIVA Actividad de motivación: Se presenta una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: Que yo comprehenda e interprete textos relacionados con las funciones químicas y los grupos funcionales inorgánicos (óxidos, bases, ácidos y sales). Grafique mentefactos proposicionales y conceptuales. INDICADORES DE DESEMPEÑO: Comprehendo e interpreto ideas fundamentales de textos, estableciendo relación entre los diversos grupos funcionales. Modelo mentefactos proposicionales a partir de proposiciones seleccionadas del texto. FASE COGNITIVA: FUNCIÓN QUÍMICA Y GRUPO FUNCIONAL Se llama función química a un conjunto de compuestos o sustancias con características y comportamientos comunes. Estas sustancias tienen un comportamiento propio y específico en los procesos químicos. Las funciones químicas se describen a través de la identificación de los grupos funcionales que las identifican. Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que le confieren a los compuestos pertenecientes a una función química, sus propiedades principales. Teniendo en cuenta lo anterior: 1. Halla la diferencia entre función química y grupo funcional: 2. Grafica el respectivo mentefacto proposicional: 7 Capacidad de actuar propia de los seres vivos, sustancias, máquinas o instrumentos. Funciones Es el conjunto de propiedades comunes que caracterizan una serie de sustancias, lo cual permiten diferenciarlas de las demás. Se realiza con el fin de mantener las condiciones de vida. FUNCIÓN QUÍMICA Conjunto de propiedades comunes que integran los compuestos que contienen elementos y compuestos inorgánicos; es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno. Función Biológica Función Química Orgánica Conjunto de propiedades comunes que componen los compuestos que contienen carbono. FUNCIÓN Q. INORGÁNICA Según la naturaleza del elemento O2 + elemento Resulta de la uniónde óxidos básicos con el agua. ÓXIDOS Según la clase de elemento Unión del oxigeno con metal. 8 Óxidos básicos Unión del oxigeno con el no metal BASES Sustancias que se caracterizan por liberar ÁCIDOSS Producto de reaccionar un ácido con una base + iones H Según su unión con el H2 Óxidos ácidos Equipo Académico-Pedagógico. Área Ciencias Naturales y Educación Ambiental: Química MATERIAL Unión del H2 con un no metal Hidrácidos Uniónde oxido ácido con el agua Oxácidos SAL 3. Teniendo en cuenta el mentefacto conceptual, contesto F si es falso o V si es verdadero. El H2 más un no metal es una clase de función. Función química orgánica es una clase de función. Función es una clase de funciones. Los ácidos tiene algunas de las características de función. Función matemáticas es una clase de función. Función, función matemática, óxidos son conceptos. Función químicas inorgánicas se diferencian de funciones químicas orgánicas y sales. Las sales pertenecen a funciones y función química inorgánica pero no función matemática. Todos los óxidos son una exclusión de ácidos. 4. La combinación de un metal con el oxígeno da origen a óxidos básicos. El Li2O es el producto de combinar el metal (Li) con el oxígeno. Entonces Toda combinación del hidrogeno con los no metales produce hidráxidos. El HCl es la combinación de un hidrógeno con un no metal. Entonces, . La unión de un oxido básico con el agua produce bases. El NaOH es la unión de un óxido básico con el agua. Entonces, 5. El átomo o agrupación de átomos cuya presencia en la molécula determina las propiedades características de la función es: A. Función química B. Radical C. Ion D. Grupo funcional 6. Las combinaciones binarias de los elementos con el oxígeno son: A. Óxidos B. Bases C. Sales D. Hidróxidos 7. La unión de un oxígeno y un no metal forma A. Hidróxidos B. Bases C. Sales D. Óxidos ácidos 9 Los óxidos son compuestos binarios que se forman por una reacción de combinación del oxígeno con otro elemento; si se trata de un metal al óxido se le llama óxido básico, en tanto que si se trata de un no metal se le denomina óxido ácido. Como ejemplo de óxido básico podemos mencionar el óxido de hierro, cuya fórmula química esy que lo vemos comúnmente, se trata de la herrumbre anaranjada que se forma cuando dejamos un pedazo de hierro o algún utensilio que lo contenga, por ejemplo, un machete, a la intemperie. Los ácidos son compuestos que resultan de la combinación del hidrógeno con otro elemento o grupos de elementos de mucha electronegatividad y que se caracterizan por tener sabor ácido, reaccionar con el papel tornasol azul y tornarse rosado. Se pueden dividir en hidrácidos si el hidrógeno se une con un no metal y en oxácidos si se da la combinación del hidrógeno con un no metal y oxígeno. Las bases o hidróxidos son compuestos ternarios que resultan de la combinación de un óxido básico con agua. Ejemplo el LiOH, hidróxido de litio. Se caracterizan, entre otras cosas, por tener sabor amargo, ser jabonosos al tacto, cambiar el papel tornasol de rosado a azul, ser buenos conductores de la electricidad en soluciones acuosas y ser corrosivos. Las sales son sustancias de estabilidad relativa; su actividad y solubilidad están condicionadas a los elementos que la integran. Se forman a partir de la reacción de un ácido y una base; ellas pueden reaccionar entre sí y dar origen a compuestos de mayor estabilidad. Algunas sales se les llama sales ácidas o sales básicas, ello obedece a que pueden originarse de neutralizaciones parciales; por ejemplo,, carbonato ácido de sodio es una sal ácida, en tanto que Mg(OH)Cl (cloruro básico de magnesio), es una sal básica. 8. ¿Qué diferencia encuentras entre un óxido básico y uno ácido? 9. Encuentro la relación y la diferencia entre un hidrácido y un oxácido 10. Es correcto afirmar que las sales se forman por la unión de un óxido acido con agua. Si No ¿por qué? 11. De los anteriores compuestos ¿cuáles son buenos conductores de la electricidad? 12. Aumentemos nuestro vocabulario buscando en el diccionario las palabras resaltadasyluegoencuéntralesunsinónimo: 10 GUÍA- TALLER N° 2. LOS ÓXIDOS Tiempo previsto: Semana N del al de 20 (tres h/s). FASE AFECTIVA Actividad de motivación: Se presenta una motivación corta y pertinente a la enseñanza. PROPÓSITO EXPRESIVO: Que yo grafique mentefactos proposicionales sobre el tema. Que yo comprehenda e interprete textos relacionados con la función óxido. Que yo resuelva problemas relacionados con los óxidos. INDICADORES DE DESEMPEÑO: Desarrollo del pensamiento a través del uso adecuado de la proposición y conceptos, con sus respectivos mentefactos. Comprehendo e interpreto textos relacionados con la función óxido. Resuelvo problemas relacionados con los óxidos. FASE COGNITIVA: FORMACIÓN DE LOS ÓXIDOS Los óxidos son combinaciones de un elemento con el oxígeno. Se agrupan en dos clases: óxidos ácidos y óxidos básicos. Óxidos ácidos: resultan de la unión del oxígeno con un no metal. Estos óxidos al reaccionar con agua nos producen ácidos. Ejemplos: Cl2O, N2O3, CO2, SO2, NO2. El oxígeno tiende a compartir sus electrones con los no metales. Óxidos básicos: resultan de la unión del oxígeno con un metal. Estos óxidos básicos al reaccionar con agua producen las bases. Ejemplos: RaO, Cu2O, CuO, Na2O, CaO, MgO. Algunos óxidos de uso general y sus aplicaciones: Óxido de titanio, TiO2, como pigmento blanco en porcelanas. Óxido de magnesio, MgO, como antiácido (leche de magnesia). Óxido de zinc, ZnO, en ungüentos medicinales y otros medicamentos. 11 FASE EXPRESIVA: 1. Localizo los siguientes elementos en la tabla periódica: Be, K, Fe, P, Cl, O. Identifico: A. El grupo al que pertenece cada uno. B. Los estados de oxidación y número de óxidos que puede formar cada elemento. C. El elemento mas electronegativo y el menos electronegativo. D. Represente el enlace entre el oxígeno y el berilio; entre el oxígeno y el cloro con los símbolos electrónicos de Lewis. Elemento Grupo Estados de oxidación Electronegatividad Representación de Lewis Para expresar la fórmula de los óxidos, se escribe primero el símbolo del elemento diferente al oxígeno y, luego, el símbolo de este, cada uno con su número de oxidación. Ejemplo: Be 2O 2BeO (óxido de berilio ) “La suma de los estados de 2 K 1O 2K 2 O (óxido de potasio ) oxidación siempre debe ser cero, para compuestos neutros”Fe 2O 2FeO 2. Completo las siguientes reacciones para la formación de los óxidos correspondientes y escribo al lado de cada una si es un óxido básico o un óxido ácido: 2Fe 33O 2 5O 2P2 O5 2Cl 3 Cl 2 O3 I 2 O7 Mg 2 12 MgO 3. De acuerdo con las siguientes fórmulas químicas. Indico la cantidad de átomos que posee cada uno, hallo los estados de oxidación de cada compuesto y digo si es un óxido básico o ácido: a. Al 2 O3 : b. P2 O5 : _ c. SO3 : _ d. Cl 2 O7 : e. Hg 2 O : _ f. Cr2 O3 : g. PbO : 4. Al comprehender e interpretar el texto anterior, respondo lo siguiente: a. ¿Qué tienen en común los óxidos básicos y los óxidos ácidos? b. ¿Cuál es la diferencia entre estos? c. ¿Cómo se forma un óxido? d. Amplío mis conocimientos indagados sobre: los óxidos de titanio, magnesio y zinc. Explico por qué la importancia de estos. e. Grafico la siguiente proposición: Según la unión con el oxígeno, un óxido básico, que es el que se forma por la unión del oxígeno con un metal, difiere de un óxido ácido, que es el que se constituye por la unión del oxígeno con un no metal. 13 EL NO (OXIDO NÍTRICO)… HEROE Y VILLANO En nuestro alrededor, existen muchas sustancias que nos benefician diariamente y otras que, por el contrario, son nocivas y perjudiciales para el medio ambiente y para nuestra salud. En esta lectura, hablaremos de un gas que, en algunas situaciones, actúa de forma perjudicial y, en otras, por el contrario, es una pieza clave en la industria y en algunos procesos biológicos: El óxido nítrico. El óxido nítrico es un gas incoloro que se forma cuando el oxígeno y el nitrógeno, se combinan a altas temperaturas. Es uno de los primeros gases que se descubrieron; Joseph Priestley lo obtuvo en 1772 al hacer reaccionar ácido nítrico (HNO3) con diferentes metales: Hierro, cobre, estaño, plata, mercurio, bismuto y níquel. Este gas se empleó para determinar la cantidad de oxígeno que contiene el aire. El óxido nítrico es un compuesto que ha sido catalogado como héroe y villano en el mundo de la química. Como villano se encuentra dentro de proceso de formación de smog fotoquímico. La elevada temperatura que se genera en los motores de los autos hace que el nitrógeno y el oxígeno del aire reaccionen para formar dióxido de nitrógeno (NO2). Esta sustancia entra en un ciclo en el que se forma y se desintegra el ozono. La radiación ultravioleta del sol hace que el NO2 reaccione con el oxígeno del aire (O2) para formar óxido nítrico y ozono (O3) inmediatamente después, estos vuelven a reaccionar entre sí para regenerar el dióxido de nitrógeno y el oxígeno. El problema ocurre cuando hay una gran cantidad de hidrocarburos en el ambiente (por ejemplo, los componentes de la gasolina). Estas sustancias reaccionan con el óxido nítrico, así que el ozono ya no tiene con quien reaccionar, por lo que se acumula y, debido a sus propiedades oxidantes causa irritación en la nariz y la garganta, perdida de coordinación muscular y cansancio. Otro problema se presenta cuando el óxido nítrico se encuentra presente en la estratósfera. Los aviones supersónicos que vuelan a grandes alturas liberan oxido nítrico, este contenido adicional de NO disminuye la concentración de ozono en las capas superiores de la atmósfera. De otro lado, el óxido nítrico es un verdadero héroe en muchos procesos químicos industriales, por ejemplo, en la síntesis de sustancias como: ácido nítrico, fertilizantes y explosivos. También en la materia prima de los nitritos de sodio y potasio que se usan para conservar las carnes, debido a que inhiben el crecimiento de las bacterias que causan cierto tipo de intoxicación. Pero una de sus propiedades descubierta recientemente es su papel como mensajero celular. Se piensa que el óxido nítrico es una pieza clave en el almacenaje de la memoria en el cerebro. Todas las señales nerviosas se transmiten a través de un proceso llamado sinapsis. En este proceso, cada neurona envía a la siguiente una sustancia llamadas neurotransmisores. En el caso de la memoria aunque todavía continúan las investigaciones existe una hipótesis: la segunda neurona envía de regreso un mensajero a la primera para que aumente el envío de neurotransmisores, se sugiere que esta sustancia mensajera es la molécula de oxido nítrico. 5. En el proceso de formación de smog fotoquímico, ¿cómo puede reducirse la producción de óxido nítrico? 6. ¿Por qué el óxido nítrico es importante en la industria? 7. ¿Qué otros usos tiene el óxido nítrico? 8. ¿Cita tres ejemplos de sustancias que como el óxido nítrico, que en algunos procesos sean benéficas y en otros sean perjudiciales? 14