B3

MSc. Niurka Ramos Herrera

OBJETIVOS

  • Valorar la importancia del dioxígeno y el trioxígeno para la vida en el planeta.
  • Explicar las ideas fundamentales acerca de la estructura de las sustancias y utilizarlas para analizar diversas situaciones (cambio de volumen de los cuerpos al variar su temperatura, cohesión entre las partes de sólidos y líquidos, difusión).
  • Definir número atómico, elemento químico, sustancia molecular, sustancia atómica, fórmula química, enlace químico, enlace covalente, enlace metálico, sustancia simple y sustancia compuesta.
  • Interpretar los esquemas de distribución de los electrones por niveles de energía comparando los átomos de acuerdo con sus tamaños y la composición del núcleo y su envoltura; así como la representación simplificada del enlace covalente.
  • Utilizar la tabla periódica para obtener información acerca de los símbolos de los elementos químicos, número atómico, masa atómica, el grupo y periodo en que se encuentra ubicado y si es un elemento metálico o no metálico a partir de la posición de los elementos en la tabla periódica de 18 columnas.
  • Clasificar las sustancias en simples y compuestas a partir de su composición.
  • Comparar las propiedades de los metales y de los no metales.
  • Nombrar y formular sustancias simples haciendo uso o no de la tabla periódica de 18 columnas.
  • Describir la información cualitativa y cuantitativa que ofrece una fórmula química.
  • Ejemplificar la relación estructura – propiedad – aplicación del dioxígeno, trioxígeno, metales y no metales a partir de su utilización práctica.
  • Representar las reacciones químicas del dioxígeno con metales, no metales y otras sustancias mediante esquemas con palabras.
  • Resolver problemas y ejercicios aplicando la Ley de Conservación de la masa.
  • Valorar la obra científica de M.V. Lomonosov y A.L. Lavoasier en el establecimiento de la Ley de Conservación de la masa.
  • Manipular útiles y sustancias, teniendo en cuenta las reglas de precaución establecidas para su uso, así como las normas establecidas para el trabajo experimental

Ideas a considerar

 

En esta unidad, haciendo énfasis en lo externo y en la contemplación viva, se introduce el estudio del dioxígeno y el trioxígeno y sus propiedades e importancia para la vida vinculándolos con su implicación en el proceso de respiración y en la capa de ozono respectivamente.

Se le da continuidad a los conocimientos adquiridos por los alumnos en Ciencias Naturales 5to y 6to grados, entre los que se encuentran los siguientes: el aire y su composición, las sustancias y su constitución por átomos y moléculas, la composición de las sustancias la combustión, los combustibles y la respiración desde el punto de vista químico entre otros

Se comienza en esta unidad el estudio de los presupuestos de la Teoría atómico molecular. Con estos contenidos se introduce el conocimiento del micromundo con la profundización en la estructura de las sustancias a partir del dominio de las ideas básicas de esta. El movimiento constante de las partículas (moléculas, átomos) condiciona que tenga lugar un cambio fundamental en el micromundo y de gran aplicación en la técnica: la difusión, que consiste en la penetración de unas sustancias en otras. Sin esto no pudieran mezclarse las sustancias, sin esto no ocurriría la disolución.

Para estudiar la difusión es recomendable la orientación y realización del siguiente experimento en el aula para discutir en la clase. En un recipiente de cristal en cuyo interior hay azúcar, preferiblemente turbinada. Verter suavemente agua en el interior del recipiente y colocarlo en un lugar visible del aula, de modo que esté en reposo durante 3 ó 4 horas. En la clase de sistematización en la escuela que incluye este tema, se propone debatir lo que sucede en el interior del recipiente. Las sustancias se han mezclado por sí mismas, esto nos indica que las partículas que las constituyen se encuentran en constante movimiento. Citar otros ejemplos de la vida donde se cumple la difusión.

Es importante aclarar que la difusión no es un cambio que ocurre exclusivamente en los líquidos y en los gases, sino también en los sólidos, solo que ocurre en estos últimos con mayor dificultad.

A partir de trioxígeno y el dioxígeno y el elemento que los constituye se introducen los conceptos: elemento químico, símbolo químico, fórmula química, enlace covalente apolar, sustancias simples y compuestas, enlace químico y la clasificación de las sustancias simples en metales y no metales.

Para lograr el desarrollo de habilidades en el uso de la simbología química es necesario comenzar con una lectura, escritura y representación gráfica de los símbolos que serán más utilizados en este nivel de secundaria básica. De esta forma se inicia a desarrollar, a la vez, las habilidades en el trabajo con la tabla periódica como tabla de datos que el alumno puede utilizar conociendo los símbolos químicos y su ubicación en grupos y períodos. El desarrollo de habilidades en el empleo de la tabla es fundamental, pero debe ir propiciándose que los estudiantes vayan trabajando cada vez más independientes para dominar los símbolos químicos y los nombres de los elementos químicos. La masa atómica relativa se estudia como una propiedad de los elementos químicos que se puede conocer por la Tabla Periódica

Debe trabajarse metodológicamente para evitar confusiones entre las concepciones de elemento químico y sustancia química, estableciendo relaciones entre el tamaño de las células, los átomos y las moléculas.

Otra de las cuestiones importantes en esta unidad relacionada con la estructura de las sustancias es que el alumno identifique qué es una molécula y analice ejemplos de sustancias moleculares, para ello se toman el dioxígeno, el trioxígeno, el agua y el dióxido de carbono por constituir sustancias conocidas de los alumnos de cursos anteriores dada su relación con el entorno y la vida en el planeta, así como para iniciar la representación de algunas fórmulas químicas sencillas.

Las fórmulas químicas son una representación escrita y convencional de la composición de una sustancia. Es importante explicar qué indica el término composición, ya que constituye un elemento fundamental en este nivel de enseñanza para el estudio de la estructura de las sustancias en el que está implícito. Este momento se aprovecha para explicar además, en qué consiste la masa fórmula relativa pero no se realizará su cálculo. Pues en noveno grado se trabajará con la tabla de Masa Molar de las sustancias.

Otro de los aspectos relacionados con la estructura de las sustancias que constituye objeto de estudio en este nivel de enseñanza es el enlace químico. Debe quedar claro para el alumno que la molécula como parte estructural de los cuerpos es la unión de dos o más átomos mediante el enlace químico. Además la introducción del estudio de estructura cristalina se realiza de una manera muy sencilla solo haciendo referencia a la organización uniforme y regular en el espacio de las partículas constituyentes, para dar explicación a las consecuencias de esa en las propiedades de las sustancias.

Como conclusión se debe plantear que la interacción entre los átomos son, en general, mucho más fuertes que la interacción entre las moléculas. De esta forma se da respuesta al por qué la temperatura de fusión y ebullición de las sustancias moleculares mencionadas en la interrogante presentada para introducir este contenido sean relativamente bajas mientras que otras sustancias poseen altos valores.

Para introducir el estudio de las sustancias simples y compuestas se pueden representar moléculas tales como el dioxígeno (O2), el trioxígeno (O3), octazufre (S8), donde el alumno debe identificar que son sustancias que están formadas por dos, tres y ocho átomos de un mismo elemento: a estas sustancias se les denomina sustancias simples por estar formadas por átomos de un solo elemento químico. De esta forma se inicia el desarrollo de la habilidad de clasificar sustancias atendiendo a la composición, y se introduce el concepto de sustancias compuestas. En este momento es necesario diferenciar una mezcla de una sustancia compuesta.

Las sustancias simples se clasifican en dos grandes grupos: los metales y los no metales. Hasta el momento se han utilizado fórmulas de sustancias correspondientes a no metales. Se debe ejemplificar que sustancias como el dioxígeno, el dicloro, el octazufre, tetrafósforo, dinitrógeno poseen propiedades diferentes a los metales. Indicar que algunas de estas sustancias son sólidas y otras gaseosas. Puede partirse de preguntas donde el alumno ejemplifique metales conocidos por él como por ejemplo el oro, la plata, el zinc, el hierro, el cobre lo qu e se aprovecha para referirse a que los metales son sustancias atómicas y a sus propiedades haciendo énfasis en la relación estructura propiedad aplicación.Se debe aprovechar este momento para indicar en la tabla periódica la ubicación de los elementos metálicos y no metálicos.

Con relación a las reacciones químicas debe lograrse que los alumnos puedan ejemplificar diferentes reacciones químicas que ocurren en la naturaleza, el hogar y la industria y argumentar la importancia para el hombre del aprovechamiento de la energía desprendida durante una reacción química en el estudio de la combustión. Estos ejemplos y otros permiten concluir esta unidad con las aplicaciones del dioxígeno a lo que se suma la importancia de la protección de la capa de ozono, donde es recomendable insistir en la importancia del dioxígeno y del trioxígeno, así como en sus aplicaciones en la medicina, en la industria y en general para la vida.

Se continúa sistematizando la representación de reacciones químicas mediante esquemas con palabras a partir de las reacciones del dioxígeno con metales, no metales y otras sustancias profundizando en las reacciones de combustión. Durante las videoclases, propiciar prioritariamente la observación de las actividades experimentales; y la toma de notas de clases que deben escribir los estudiantes a partir de sus observaciones. Posterior a estas, el profesor en el aula, puede realizar experimentos de reacciones de la combustión sencillas de un pedazo de madera, de un pedazo de papel y de una vela, entre otras.

Cuando desarrolle la sistematización en el aula del tema correspondiente a la Ley de Conservación de la masa, además pueden realizarse los ejercicios que aparecen en el epígrafe 2.12 del libro de texto de Química (parte 1) Pág. 58, y se puede intercambiar las fichas bibliográficas confeccionadas por los alumnos donde se destaca la labor de Lomonosov y Lavoisier, para intercambiar criterios sobre los valores de los científicos.

Es necesario en el tratamiento del eje directriz de Educación Ambiental como se indicó en la unidad anterior, se profundiza aquí con la realización de un trabajo práctico sobre el ozono, Se orienta en el aula el trabajo práctico de profundización donde se explique la importancia del trioxígeno para la vida en la tierra y la protección de la capa de ozono. Debe orientarse bibliografía asequible al estudiante.

En el eje directriz formación de valores la realización del trabajo educativo debe fundamentarse en esta unidad desde el trabajo político ideológico para fomentar el patriotismo y el antiimperialismo y desarrollar la responsabilidad para el desarrollo sostenible reconociendo la necesidad del empleo positivo de la ciencia y la tecnología en la obtención dioxígeno y sus aplicaciones, así como las del ozono desarrollando valores de amor a la naturaleza y para la protección del medio ambiente

En el eje directriz de salud se trabajará la necesidad de protección de la capa de ozono y las acciones para su protección evitando enfermedades. Todo lo anterior facilitará las relaciones interdisciplinarias en vínculos de asociaciones con contenidos precedentes de 7mo grado y primaria propicio para ampliar sobre el dioxigeno y el trioxígeno en la naturaleza y de los metales y no metales en general.

Se sugieren actividades de estudio independiente complementarias del Programa libertad como el uso del Software educativo “La Naturaleza y el hombre” con la selección de : ejercicios de la sección ¿ Cómo están estructurados los cuerpos? y Reacciones químicas así como la lectura en el Cuaderno Martiano de “Historia de la cuchara y el tenedor” para reconocer las propiedades de los metales.

Sugerencias para orientar el trabajo práctico a entregar por escrito.

Observa en la sección de videos del software educactivo “La naturaleza y el hombre” de la colección “El Navegante” la acción de la capa de ozono e investigue en las enciclopedias u otras fuentes bibliográficas a su disposición acerca de:

a ¿Cómo se forma el ozono en la naturaleza? b.. Represente el equilibrio dioxígeno - ozono mediante un esquema con palabras. c. ¿Cuáles son los agentes contaminantes que destruyen la capa de ozono. d. ¿Qué usos le da el hombre al ozono en la medicina? e. Investiga cuáles instituciones cubanas se dedican al estudio del ozono? f. ¿Qué medidas se toman en nuestro país para la protección de la capa de ozono y cuáles son las disposiciones legales al respecto en la ley 81 para la de protección del medio ambiente. g. ¿Por qué el ozono tiene también efectos negativos? ¿Qué hacer para evitarlos

Métodos y formas de trabajo.

- Elaboración conjunta.

- Trabajo en colectivo.

- Trabajo independiente.

- Problémico.

CONTENIDOS

3.1. Propiedades físicas del dioxígeno y el troxígeno. La capa de ozono.

3.2. Estructura de las sustancias. Difusión.

3.3. El átomo de oxígeno, los niveles de energía.

3.3. El oxígeno como elemento químico. Elementos químicos.

3.4. Símbolo químico del oxígeno. Símbolos químicos.

3.5. El dioxígeno y el trioxígeno como sustancias moleculares. Sustancias moleculares. Fórmulas químicas.

3.6. Enlace de las moléculas de dioxígeno y trioxígeno. Enlace covalente. Enlace covalente apolar.

3.7. El dioxígeno y el trioxígeno como sustancias simples. Sustancias simples y sustancias compuestas.

3.8. El dioxígeno y el trioxígeno como no metales. Metales y no metales. Sustancias atómicas. Enlace metálico.

3.9. Nomenclatura y notación química de las sustancias simples.

3.10. Obtención y propiedades químicas del dioxígeno y el trioxígeno.

3.11. Ley de Conservación de la masa.

3. 12. Aplicaciones del dioxígeno y el trioxígeno.

 

Demostraciones

1. Propiedades físicas de las sustancias simples metales y no metales

2. Propiedades químicas del dioxigeno

3. Ley de conservación de la masa.

 

Actividades prácticas

- Propiedades físicas de las sustancias simples metales y no metales

- Propiedades químicas del dioxígeno. La combustión.

 

Trabajo práctico

- Protección de la capa de ozono.

 

Bibliografía

Colectivo de autores. Programa de Ciencias Naturales para Secundaria Básica noveno grado.

 

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