QUÍMICA (652001) Grado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses Universidad de Alcalá

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1 QUÍMICA (652001) Grado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses Universidad de Alcalá Curso Académico 2018/ er Curso 1 er cuatrimestre

2 GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: QUÍMICA Código: Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Créditos ECTS: Curso y cuatrimestre: GRADO EN CRIMINALÍSTICA: CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS FORENSES Dpto. Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química Área: QUÍMICA ANALÍTICA OBLIGATORIO 6 (teóricos) 1º curso, 1 er cuatrimestre Profesorado: Carmen García Ruiz Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Concertar cita con el profesor mediante mensaje a carmen.gruiz@uah.es Español 1. PRESENTACIÓN En esta asignatura se deben adquirir los conocimientos y destrezas esenciales de Química que debe poseer un graduado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses. Es una asignatura fundamental que persigue que el alumno alcance un nivel de aprendizaje de conocimientos básicos de Química que le permita elaborar argumentos científicos que apoyen la interpretación de un elevado porcentaje de casos investigados en los laboratorios forenses oficiales. Para ello, se abordan conceptos fundamentales de Química necesarios para comprender la Química que implica la investigación de tóxicos, de incendios, de explosiones y de incidencias forense-nucleares. Esta asignatura obligatoria es la más básica de la materia de Química y su enseñanza repercute directamente en el aprendizaje de las asignaturas obligatorias de Química Forense (primer curso), Análisis Instrumental Forense (segundo curso) y Laboratorio de Química Forense (tercer curso). Por otra parte, debido al carácter transversal de la Química en las Ciencias Forenses, los conocimientos adquiridos en esta asignatura son fundamentales para poder comprender e integrar los conocimientos de otras asignaturas de esta titulación como son inspección ocular, documentoscopia, balística y trazas instrumentales, toxicología forense y calidad en los laboratorios. 2

3 Prerrequisitos y Recomendaciones Ninguna. 2. COMPETENCIAS Competencias genéricas: 1. Desarrollo de habilidades para expresarse de forma correcta oral y escrita. 2. Iniciación en la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas con el apoyo de los libros de texto y otras referencias facilitadas en la asignatura. 3. Mejora de la capacidad de gestión de distintas fuentes de información. 4. Desarrollo de habilidades para el trabajo en equipo. 5. Mejora de habilidades para trabajar de manera autónoma, organizando y planificando la búsqueda de información, análisis y síntesis de la misma, diseño, gestión del tiempo y ejecución de una tarea de forma personal o autónoma. 6. Iniciación en la capacidad crítica y autocrítica, cuestionando situaciones y medios. 7. Iniciación en el desarrollo de la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. 8. Iniciación en el desarrollo de la capacidad de transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. 9. Adquisición de actitudes de compromiso, tomando conciencia de las implicaciones sociales y legales de determinadas problemáticas químico-forenses. Competencias específicas: 1. Conocimiento de aspectos básicos de la materia y de cómo se mide. 2. Adquisición de conocimientos para comprender los átomos y sus propiedades periódicas. 3. Comprensión de qué son los compuestos químicos y conocimiento de su formulación y nomenclatura según las reglas de la IUPAC y tradicionales más comunes. 4. Adquisición de conocimientos necesarios sobre disoluciones para poder interpretar sus propiedades. 3

4 5. Aprendizaje de conocimientos básicos sobre las reacciones químicas y de conceptos necesarios para entenderlas e interpretarlas. 6. Aprendizaje de los aspectos básicos de termodinámica y termoquímica por los que se rigen las reacciones químicas. 7. Adquisición de los conocimientos sobre cinética química que permitan interpretar el comportamiento de ciertas reacciones químicas. 8. Comprensión de las reacciones en equilibrio químico y los factores que las alteran. 9. Aprendizaje de conocimientos sobre la química de los tóxicos abordando aspectos clave sobre los compuestos ácido-base. 10. Aprendizaje de la química del fuego mediante la comprensión de las reacciones de combustión y los productos de combustión. 11. Comprensión de la química de las explosiones estudiando la química de los explosivos, los artefactos pirotécnicos y las municiones e integrando el aprendizaje de las leyes de los gases. 12. Adquisición de conocimientos sobre conceptos básicos de química nuclear de utilidad en Ciencias Forenses como son la radiactividad, los radioisótopos y su peligrosidad. 3. CONTENIDOS Los contenidos teóricos se han estructurado en 12 temas, agrupados en 2 bloques temáticos con un enfoque muy distinto. El primero está orientado a nivelar y ampliar los conocimientos sobre los temas de química general que es necesario consolidar para entender la Química básica involucrada en las Ciencias Forenses. El segundo bloque, sin embargo, tiene un enfoque más integral y centrado en ciertas problemáticas forenses como la química de los tóxicos, la química del fuego, la química de las explosiones y la química forense-nuclear. BLOQUE I. CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA. Tema 1. La materia. Los tres estados de la materia. Sustancias puras y mezclas. Elementos y compuestos químicos. Medidas y unidades. Tema 2. Los átomos. Estructura del átomo: partículas subatómicas. Número y masa atómica: lo que define a los isótopos. Relaciones periódicas de los elementos: Tabla periódica; configuraciones electrónicas; grupos de los elementos; energía de ionización y afinidad electrónica. 4

5 Tema 3. Los compuestos químicos. Enlace metálico, iónico y covalente. Polaridad de enlace. Nomenclatura básica de compuestos inorgánicos y orgánicos. Compuestos químicos de interés en Ciencias Forenses: inorgánicos (explosivos); orgánicos (tintes, pigmentos, tóxicos y explosivos); mezclas (vidrios, papel, pinturas, combustibles y explosivos) y macromoléculas (fibras naturales y sintéticas, polímeros de glucopiranosa, proteínas y ADN). Tema 4. Propiedades de las disoluciones. Fuerzas intermoleculares. El proceso de disolución. Disoluciones acuosas: Solubilidad y saturación. Expresión y cálculo de la concentración de una disolución. Propiedades coligativas: aumento del punto de ebullición, descenso del punto de congelación, descenso de la presión de vapor y ósmosis. Tema 5. Reacciones químicas. Reacciones químicas. El número de Avogadro y el mol. Composición porcentual a partir de la fórmula química. Información cuantitativa a partir de ecuaciones balanceadas. Reactivos limitantes y en exceso. Tema 6. Termodinámica y termoquímica. Termodinámica. Los tres principios de la termodinámica. Entalpia, Entropía y Variación de energía libre de Gibs. Termoquímica: Entalpía de formación y reacción. Reacción endotérmica y exotérmica. Termoquímica de un fuego. Tema 7. Cinética de las reacciones químicas. Cinética química. Velocidad de reacción. Energía de activación. Ecuación de Arrhenius. Catálisis. Reacciones de orden cero (oxidación de etanol) y de primer orden (metabolización de cocaína). Vida media de un fármaco. Tema 8. Equilibrio químico. El equilibrio químico: equilibrios homogéneos y heterogéneos. La constante de equilibrio. Equilibrio químico y cinética química. Cálculo de concentraciones en el equilibrio. Factores que alteran el equilibrio químico: Principio de Le Châtelier. Sistema en equilibrio de la respiración y cámara hiperbárica de oxígeno. BLOQUE II. QUÍMICA PARA CIENCIAS FORENSES. Tema 9. Química de los tóxicos. Tóxico vs veneno. Tóxicos: historia y clasificación. Isómeros estructurales y espaciales: estereoisomería y toxicidad. Algunos tóxicos son compuestos ácidobase: concepto de ácido y de base, constantes ácida y básica, fuerza ácida y básica, concepto y medida de ph. Estudio de casos. Tema 10. Química del fuego. Química del fuego. Incendios y artefactos incendiarios. Reacciones de oxidación y reducción. Reacciones de combustión. Productos de la combustión: gaseosos y caloríficos. Agentes extintores. Marcas de fuego. Estudio de casos. 5

6 Tema 11. Química de las explosiones. Química de los explosivos, artefactos pirotécnicos y municiones. Reacciones de combustión en los explosivos: deflagración frente a detonación. Explosiones: presión atmosférica y de un gas. Residuos de explosivo: post-transferencia, post-explosión y de disparo. Estudio de casos. Tema 12. Química forense-nuclear. Reacción nuclear. Radiactividad: tipos de radiación y peligros. Vidas medias de radioisótopos: datación radiactiva. Fisión y fusión nuclear. Armas nucleares, reactores nucleares y medicina nuclear. Estudio de casos. Bloques de contenido (se pueden especificar los temas si se considera necesario) Total de clases, créditos u horas BLOQUE I 3.0 créditos BLOQUE II 3.0 créditos 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES FORMATIVAS En cada bloque temático se incluirán diversas actividades formativas concebidas con el fin de fomentar un aprendizaje activo y comprometido de las competencias genéricas y específicas perseguidas. Se realizarán diferentes actividades formativas por bloque temático: - Clases teóricas. - Clases para la realización de actividades formativas, basadas en actividades dirigidas, el estudio de casos y un proyecto de aprendizaje-servicio, principalmente. - Exposiciones de actividades por parte de los estudiantes. - Tutorías individuales y grupales. Se utilizarán ordenadores y dispositivos móviles para buscar información y se emplearán diversas estrategias colaborativas para trabajar en grupo y alcanzar el aprendizaje de las competencias específicas y genéricas perseguidas Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: 48 Número de horas del trabajo Teóricas: 24h Actividades formativas (actividades dirigidas, estudio de casos y proyecto de aprendizaje-servicio): 24h. Comprensión y estudio de temas y 6

7 propio del estudiante: 102 Total horas 150 material proporcionado, realización de cuestionarios virtuales, elaboración de carpeta de aprendizaje, desarrollo de proyecto aprendizaje-servicio y preparación de la prueba final Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos Clases teóricas, para grupos grandes: Clases expositivas y de intercambio de ideas con el alumnado. Están concebidas para que los alumnos aprendan enfrentándose a problemáticas reales a partir de un conocimiento teórico previo. Se introduce un tema concreto, explicando los conceptos básicos y proporcionando la información necesaria para que el alumno trabaje in situ y amplíe conocimientos durante sus horas no presenciales. Se ilustrarán distintos conceptos teóricos con materiales audiovisuales o tutoriales. Para favorecer la participación de los alumnos y la interacción con el profesor se utilizarán dinámicas participativas. Clases presenciales Actividades formativas, para trabajar en grupo reducidos (5 o 6 alumnos): actividades dirigidas, estudio de casos y proyecto de aprendizaje-servicio. Las actividades dirigidas y el estudio de casos están planificadas incluyendo un conjunto de preguntas que van guiando a los estudiantes sobre el aprendizaje perseguido. El proyecto de aprendizajeservicio, se planteará al finalizar el bloque temático I con el fin de que los estudiantes desarrollen una actitud de compromiso académico-social mediante el diseño y planificación de sus actuaciones (iniciativas) en clase, previamente a su actuación de servicio. Tutorías colectivas. Trabajo autónomo Lectura y comprensión del material 7

8 audiovisual y bibliográfico aportado en la asignatura. Realización de cuestionarios y problemas (virtuales, principalmente). Comprensión de los distintos temas y fuentes de información facilitados en la asignatura para abordar con éxito las distintas y variadas actividades formativas que se llevarán a cabo en el aula (actividades dirigidas, estudio de casos, proyecto aprendizaje-servicio). Tutorías individualizadas Recursos Didácticos Realización de tutorías para una atención individualizada de los estudiantes con el fin de realizar un adecuado seguimiento de los mismos. Con el fin de fomentar un aprendizaje activo y comprometido, se emplearán los siguientes recursos didácticos: Plataforma de aula virtual. Cuestionarios virtuales y problemas. Actividades dirigidas, estudio de casos y proyecto de aprendizaje-servicio. Acceso a dispositivos móviles y ordenadores para realizar búsquedas de información por Internet. Material audiovisual, principalmente vídeos de YouTube seleccionados por la profesora. Fuentes bibliográficas de carácter docente. 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación Procedimientos de evaluación Los procedimientos de evaluación se ajustan a la Normativa de Evaluación de los Aprendizajes, aprobada en sesión ordinaria de Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011 y modificada en sesión ordinaria de Consejo de Gobierno de 5 de mayo de El alumno tendrá derecho a disponer de dos convocatorias, una ordinaria y otra extraordinaria. La convocatoria ordinaria estará basada en la evaluación continua, salvo para los alumnos a los que se haya reconocido el derecho a la evaluación final por alguno de los siguientes motivos: realización de prácticas presenciales, obligaciones laborales, obligaciones familiares, motivos de salud o discapacidad. En estos casos, el alumno tendrá derecho a una evaluación final en la convocatoria ordinaria. 8

9 Convocatoria ordinaria mediante evaluación continua: La evaluación continua y formativa de esta asignatura se basará en los siguientes instrumentos de evaluación: - una carpeta de aprendizaje (agrupando las distintas actividades dirigidas y estudio de casos planteados). - un proyecto de aprendizaje-servicio. - un cuestionario virtual con intentos ilimitados sobre nomenclatura inorgánica y orgánica (obligatorio). - una prueba final (cuestionario y estudio de caso). - una encuesta del proceso-aprendizaje. Se considerará que las distintas evidencias de la evaluación continua supondrán el 60% de la calificación total mientras que la prueba final supondrá el 40% de la calificación total. Convocatoria ordinaria mediante evaluación final: Para acogerse a la evaluación final, el estudiante tendrá que solicitarlo por escrito al decano o director de centro en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, explicando las razones que le impiden seguir el sistema de evaluación continua. La evaluación final consistirá en una única prueba final sobre los contenidos y actividades formativas de la asignatura. Para superar la asignatura en la convocatoria ordinaria se ha de obtener una calificación superior a 5,0 en dicha prueba. Convocatoria extraordinaria: Aquellos alumnos que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria, independientemente de que la hayan cursado siguiendo una evaluación continua o final, tendrán derecho a tener una convocatoria extraordinaria de la asignatura. La convocatoria extraordinaria consistirá en la realización de una prueba final. Para superar la asignatura en la convocatoria extraordinaria se ha de obtener una calificación superior a 5,0 en dicha prueba. Criterios de evaluación Se valorarán los siguientes aspectos: - Comprensión de los conceptos e ideas principales de los dos bloques temáticos; - Integración y aplicación de los contenidos a la resolución de cuestiones y problemas de modo comprensivo; - Interpretación y defensa de argumentos citando las fuentes de información utilizadas. - Ejercicio del sentido (auto)crítico y ejercicio de la capacidad de reflexión; - Desempeño de una actitud de compromiso. 9

10 Criterios de calificación La calificación final en la convocatoria ordinaria mediante evaluación continua considerará un peso del 60% para las actividades formativas y un 40% para la prueba final, según se describe en la tabla siguiente: Actividades formativas (60%) Carpeta de aprendizaje (Actividades dirigidas relacionadas con el bloque I y estudio de casos relacionados con el bloque II) (50%) Proyecto de aprendizaje-servicio Planificación y ejecución de las actuaciones propuestas (50%) Cuestionario virtual con número ilimitado de intentos (realización) Prueba final (40%) Prueba final presencial: - Cuestionario (50%) - Estudio de caso (50%) Encuesta del proceso enseñanzaaprendizaje (realización) La calificación final en la convocatoria ordinaria y extraordinaria mediante evaluación final se corresponderá con la calificación de la prueba final de la asignatura. 6. BIBLIOGRAFÍA Como fuentes de información útiles para esta asignatura se recomendará bibliografía básica en formato libro (todos ellos disponibles en la biblioteca de la Universidad de Alcalá), fuentes bibliográficas en páginas web y fuentes audiovisuales, fundamentalmente videos cortos seleccionados de YouTube. Bibliografía básica recomendada 1. Chang, R y Goldsby, K. A., Química. 11ª edición, McGraw-Hill, México, Hattori, H. and Langley, R. H. Chemistry: 1,001 Practice Problems For Dummies. For Dummies, Libro electrónico disponible en la Universidad de Alcalá en 3. Johll, M. E. Química e Investigación Criminal. Reverté, Barcelona, Bell, S. Forensic Chemistry. 2ª Edición. Pearson new international edition, Harlow, Siegel, J. Forensic Chemistry: Fundamental and applications. John Wiley & Sons, Reino Unido,