El interior del átomo

Transcripción

1 PLANIFICACIÓN DE SESIÓN DE APRENDIZAJE GRADO UNIDAD SESIÓN HORAS 3.º 1 7/8 2 TÍTULO DE LA SESIÓN: El interior del átomo APRENDIZAJES ESPERADOS COMPETENCIA CAPACIDAD INDICADOR Explica el mundo físico, Comprende y aplica Justifica la neutralidad eléctrica de basado en conocimientos conocimientos científicos y algunos materiales en relación a los científicos argumenta científicamente átomos que los forman y a sus partículas subatómicas SECUENCIA DIDÁCTICA INICIO (15 minutos) Al iniciar la sesión, se recuerdan las normas de convivencia en el aula y la importancia del trabajo en equipo. Para ello, se realizará una línea de tiempo que describa los modelos atómicos y su repercusión en la forma de ver el universo en la sociedad. El o la docente, utilizando el modelo atómico actual, preguntará: Dónde está ubicado el electrón? Qué evidencia permitió a los científicos determinar la ubicación del electrón? Se explicará que el propósito de la sesión es: Justifica que el átomo está formado por el núcleo y la nube electrónica, donde se encuentran los niveles de energía DESARROLLO (65 minutos) El o la docente indicará que para el desarrollo de la sesión formarán equipos de dos. Se mostrará un video sobre un experimento en el que se utilizan rayos catódicos ( y responderán preguntas: De qué forma se propagan los rayos catódicos? Por qué el imán desplaza el haz luminoso? Luego se les hace entrega de una lectura (Anexo 1: La energía del electrón) Se procederá a explicar con ayuda de diapositivas o la pizarra, plumones y materiales preparados, los siguientes conocimientos: niveles de energía, regla de Rydberg, subniveles, orbitales, números cuánticos. El o la docente instala en las XO de los estudiantes la siguiente actividad: Estructura%20A/configuracionelectronica4.swf El o la docente irán mencionado los elementos químicos, los estudiantes realizarán la configuración electrónica de los elementos señalados. Posteriormente ubicarán los elementos en la tabla periódica del programa y compararán sus respuestas con lo establecido. Se entregará la ficha de trabajo (Anexo 2), que deberá ser desarrollada en grupos de a dos. Se monitoreará el trabajo de los estudiantes y se orientará a aquellos estudiantes que lo requieran.

2 CIERRE. Si es el caso, haz un cierre aquí con la actividad realizada, y las actividades de la página 29 del libro quedarán como tarea. INICIO. Inicia aquí con esta actividad: DESARROLLO de actividades del anexo 3 En parejas de trabajo, resuelven las actividades de reforzamiento (Anexo 3: Ficha de reforzamiento). El estudiante, en su cuaderno, representa la estructura del átomo y explica la ubicación de los niveles de energía, con ayuda de la información proporcionada. En pares, los estudiantes revisan el trabajo de uno de sus compañeros y sugiere propuestas de mejora. Para ello el o la docente distribuye la lista de cotejo a los estudiantes. (Anexo 4) Luego se consolida la información con la participación de los estudiantes. CIERRE (10 minutos) El o la docente entrega una ficha de metacognición (Anexo 5). El o la docente con ayuda de los estudiantes resaltarán las ideas generales de la sesión. Los estudiantes responden: Qué conocimientos he adquirido? Para qué lo he aprendido? Me resultó fácil o difícil? Qué puedo hacer para mejorar? TAREA A TRABAJAR EN CASA Resuelven las actividades de la página 29 del libro. MATERIALES O RECURSOS A UTILIZAR Para el docente: - Ministerio de Educación. Rutas del aprendizaje. Fascículo general 4. Ciencia y Tecnología Lima. Ministerio de Educación. - Ministerio de Educación. Rutas del aprendizaje.vii ciclo. Área Curricular de Ciencia, Tecnología y Ambiente Lima. Ministerio de Educación. - Ministerio de Educación. Manual para el docente del libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 3. er grado de Educación Secundaria Lima. Grupo Editorial Norma. - Ministerio de Educación. Manual para el docente del Módulo de Ciencia Tecnología y Ambiente-Investiguemos Lima. El Comercio S.A. - Chang, R. (2010). Química General. McGraw-Hill (10. ª edición). - Brown, LeMay, Bursten y Murphy (2004). Química. La ciencia central (9. ª edición). - Equipo multimedia Para el estudiante: - Ministerio de Educación. Libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 3. er grado de Educación Secundaria Lima. Grupo Editorial Norma. - Ministerio de Educación. Guía para el estudiante del Módulo de Ciencia Tecnología y Ambiente-Investiguemos Lima. El Comercio S.A. - Netbooks. - Papelógrafos, plumones EVALUACIÓN

3 - Evaluación formativa: Se hace uso de una lista de cotejo para registrar que el estudiante explique que el átomo está formado por el núcleo y la nube electrónica, donde se encuentran los niveles de energía. ANEXOS: Anexo 1: La energía del electrón Anexo 2: Actividades. Anexo 3: Ficha de reforzamiento Anexo 4: Lista de cotejo Anexo 5: Ficha metacognitiva ANEXO 1 La energía del electrón El hecho de que los átomos emiten luz de colores característicos (espectros de líneas) da una idea de cómo los electrones se acomodan en los átomos y conduce a dos ideas importantes: los electrones existen únicamente en ciertos niveles de energía en torno a los núcleos; y el movimiento de un electrón de un nivel a otro implica absorción o emisión de energía. Es imposible determinar simultáneamente la posición y el movimiento exactos de un electrón en un átomo (principio de incertidumbre de Heisenberg). La mecánica cuántica describe el acomodo de los electrones en los átomos en términos de orbitales (zonas más probables). Si conocemos las energías de los orbitales y algunas características fundamentales de los electrones, es posible determinar las formas en que los electrones se distribuyen entre los diversos orbitales de un átomo (configuración electrónica). Una vez aceptada la teoría atómica de la materia, los fenómenos de electrización y electrólisis pusieron de manifiesto, por un lado, la naturaleza eléctrica de la materia y, por otro, que el átomo era divisible, es decir, que estaba formado por partículas aún más pequeñas que el propio átomo. Los fenómenos eléctricos son una manifestación de su carga eléctrica. Del mismo modo que existen dos tipos de fenómenos eléctricos (atracción y repulsión), se admite que las propiedades que poseen los cuerpos electrizados se deben a la presencia en ellos de dos tipos de cargas eléctricas denominadas, de forma arbitraria, negativa y positiva. Dos cuerpos que hayan adquirido una carga del mismo tipo se repelen, mientras que, si poseen carga de distinto tipo, se atraen.

4 En general, la materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. Cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que del otro. Qué dice el principio de incertidumbre? Cuándo un electrón emite y absorbe energía? Por qué es imposible determinar dónde se encuentra el electrón? Cuáles son los fenómenos eléctricos? Por qué los cuerpos se atraen o repelen? De acuerdo con la lectura, haz un esquema o dibujo en el que se indique dónde es probable encontrar al electrón.

5 ANEXO 2 ACTIVIDADES 1. Escribe delante de la flecha el nombre de la partícula que lo forma. 2. Si el número de protones es igual al número de electrones, señala en el siguiente gráfico un electrón, un protón y un neutrón. 3. Observa la siguiente imagen y responde: a) Cuántos niveles de energía hay? b) Diferencia con colores los niveles de energía. c) Cuántos electrones colocarías en cada nivel de energía? 4. Completa el siguiente cuadro: Partícula Símbolo Carga Electrón Protón Neutrón

6 5. Hay dos formas de representar los niveles de energía. Una, mediante letras mayúsculas:.. ; la otra, con números enteros positivos:. Completa el cuadro. Nivel de Número de electrones Subniveles de Número de electrones en energía por nivel de energía energía cada subnivel 1 = K 2 S 2 6. Los..son regiones de la envoltura electrónica donde la probabilidad de encontrar un electrón es máxima y puede albergar como máximo electrones 7. Completa el cuadro mostrado: Número cuántico azimutal o secundario Nombre del subnivel de energía Sharp = s Principal = p Número de orbitales Número máximo de electrones 8. Indicar la alternativa correcta : a. El número cuántico principal señala el tamaño del orbital. b. El número cuántico señala el volumen del orbital. c. El número cuántico de spin señala la orientación del orbital en el espacio. d. El número cuántico magnético indica el nivel. e. En un orbital f hay 14 electrones como máximo.

7 9. Analiza y completa según el orden de nivel, subnivel, orbital. n = 1 m = 0 (1 orbital) (s) n = 2 m = 0 (1 orbital) m = 1, 0, +1 (3 orbitales) m = 0 (1 orbital) n = 3 m = -1, 0, +1 (3 orbitales) m = -2, -1, 0, +1, +2 (5 orbitales) Ahora tú:.. m =.... m = n = 4.. = m =.. m = 10. Respecto a los números cuánticos la relación incorrecta es : a. N.º C. Secundario subnivel b. N.º C. Principal nivel c. N.º C. Magnético orbital d. N.º C. de Spin nivel e. N.º C. Azimutal subnivel

8 ANEXO 3 FICHA DE REFORZAMIENTO NIVEL 1 1. De acuerdo con el gráfico siguiente, cuál de los electrones se encuentra en un nivel de menor energía? a) y b) x c) z d) Tienen igual energía. e) Ninguno. + x y z 2. Del gráfico, los electrones x, y, z y w están en sus niveles correspondientes. Cuál es el electrón de máxima energía? a) x b) y c) z + x z w y d) w e) Ninguno 3. Si nos encontramos en el nivel 6, cuántos subniveles teóricamente puede contener? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6 4. Qué significa reempe?.. 5. El segundo nivel posee orbitales a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

9 6. Los números cuánticos son :.. 7. Los números cuánticos sirven para : a. Ubicar las capas de energía. b. Determinar la energía del átomo. c. Ubicar un electrón en el átomo. d. Determinar los neutrones de un átomo. e. No está definido su uso. 8. Indicar verdadero o falso según corresponda : i. N.º C. Azimutal Subnivel ii. N.º C. Principal 1/2 iii. N.º C. Magnético Orbital a) VVV b) VFV c) FVV d) VFF e) FVF 9. Indicar la afirmación verdadera para subniveles : a. s 6 electrones b. f 10 electrones c. p 2 electrones d. d 14 electrones e. Todas son falsas 10. Si n toma el valor de 5, qué valor no toma? a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) N. A.

10 NIVEL 2 1. Qué número cuántico señala la orientación espacial del orbital?. 2. De quién depende el tamaño de un átomo?.. 3. Cuál de las siguientes series de números cuánticos está mal expresada? a) 5, 2, 0, -1/2 d) 2, 2, -2, +1/2 b) 4, 1, +1, +1/2 e) N. A. c) 3, 2, -2, -1/2 4. Por qué el spin es una fracción? Qué número cuántico determina la rotación sobre su eje del electrón? Para n = 2, cuántos valores como máximo puede tomar n?. 8. Qué tipo de movimiento posee el electrón en la nube electrónica?.. 9. Justifica si es posible o no que existan electrones con los siguientes números cuánticos: a) (3, -1, 1, -½) b) (3, 2, 0, ½) c) (2, 1,-1, ½) d) (1, 1, 0, -2) 10. Responde razonadamente a) Los orbitales 2px, 2py y 2pz tienen la misma energía? b) Por qué el número de orbitales d es 5?

11 ANEXO 4 Lista de cotejo Criterios Apellidos y nombres El grafico presenta las La explicación considera la partes del átomo. relación entre el núcleo, la nube electrónica y los niveles de energía. Sí No Sí No

12 ANEXO 5 FICHA METACOGNITIVA 4. Qué puedo hacer para mejorar? 1. Qué conocimientos he adquirido? 3. Qué me resultó fácil o difícil? 2. Para qué lo he aprendido?