SUGERENCIAS DE ACTIVIDADES 24

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1 SUGERENCIAS DE ACTIVIDADES 24 A 8 Desarrollar un modelo que describa cómo el número total de átomos no varía en una reacción química y cómo la masa se conserva aplicando la ley de la conservación de la materia. ACTIVIDADES. La materia se conserva en una reacción química > En una reacción química entre dos sustancias, el resultado es una sustancia distinta, tal como ocurre en el caso del oxígeno y el hidrógeno que, combinados adecuadamente, forman el agua. currirá lo mismo con la masa de las sustancias que reaccionan químicamente dando lugar a otra sustancia? Para responder esta pregunta realizan el siguiente experimento, en equipos de trabajo: - En una botella de plástico pequeña, agregar 50 ml de vinagre. - Adicionar una cucharadita de bicarbonato de sodio dentro de un globo de plástico. - Conectar el globo a la boca de la botella, asegurándola, evitando que el contenido de bicarbonato del globo se derrame en el vinagre. Teniendo realizado este paso, registrar la masa del sistema. - Asegurar la boca de la botella, para evitar fuga o derrame. - Luego los equipos de trabajo formulan una predicción en relación con la masa del sistema, una vez que el vinagre y el bicarbonato de sodio se pongan en contacto. Registran esta hipótesis para luego contrastar con los datos experimentales obtenidos. - Una vez terminada la reacción, masan nuevamente el sistema y contrastan la hipótesis de trabajo. > Plantean la ecuación química que da cuenta de la experiencia observada. > Determinan la cantidad de átomos de cada elemento en los reactantes y en los productos (asegurándose que la reacción esté balanceada). científica, A c Formular y fundamentar hipótesis comprobables. A k Evaluar la científica con el fin de perfeccionarla. A C Trabajar en equipos, responsablemente, en la solución de problemas U2 EJE QUÍMICA 23 Todas las sugerencias de actividades de este Programa constituyen una propuesta que puede ser adaptada de acuerdo a cada contexto escolar, para lo cual se recomienda considerar, entre otros, los siguientes criterios: características de los y las estudiantes (intereses, conocimientos previos, incluyendo preconcepciones, creencias y valoraciones), características del contexto local (urbano o rural, sector económico predominante, tradiciones) y acceso a recursos de enseñanza y aprendizaje (biblioteca, internet, disponibilidad de materiales de estudio en el hogar).

2 > Analizan y discuten, en equipos de trabajo, la predicción planteada en comparación con las evidencias obtenidas. Plantean conclusiones del experimento de acuerdo a los resultados obtenidos y una posible hipótesis en relación con la ley de conservación de la materia (ley de Lavoisier). > Responden preguntas como: debiera cumplirse la ley de conservación de la materia en este y en todos los casos que puedan existir en el universo?, existió transferencia de una cierta cantidad de energía? Y si lo hizo, se mantuvo constante? > Evalúan el proceso en virtud de lo esperado, realizando al menos dos observaciones sobre alguna alteración al sistema por no estar completamente aislado o por manipulación durante el proceso. > Exponen al menos dos mejoras y/o sugerencias al proceso. A f Conducir rigurosamente investigaciones científicas. científica, A i Crear, seleccionar, usar y ajustar modelos para describir mecanismos y para predecir y apoyar explicaciones. A C Trabajar en equipos, responsablemente, en la solución de problemas A F Cuidar la salud de las personas y ser consciente de las implicancias éticas en las actividades científicas. 2. Ley de conservación de la materia en una reacción química cotidiana > Los alumnos y las alumnas discuten la implicancia de la conservación de la materia. > A partir de la ley de conservación proponen dos formas de evidenciar este concepto en la ecuación química. > Luego, las y los estudiantes realizan la siguiente experiencia, para relacionar el experimento con la ley de conservación: - Agregan 5 g de carbonato de calcio a un tubo de ensayo. - Con la ayuda de pinzas ponen el tubo sobre la llama de un mechero (o sobre un quemador de cocina, teniendo la máxima precaución) y observan lo que ocurre. - Después de observar algún cambio y con la finalidad de saber si se desprende algún tipo de gas, acercan un fósforo encendido a la boca del tubo, siguiendo las normas de seguridad correspondientes. bservan lo que ocurre y analizan el tipo de gas desprendido. - Registran sus observaciones en forma escrita, apoyada por esquemas o dibujos. - Registran la masa final de los productos y la comparan con la masa total de los reactantes. - Anotan sus resultados y extraen conclusiones en relación con las masas y la ley de conservación de la materia, argumentando o contra argumentando las afirmaciones iniciales previas a la experiencia. - Después, definen cuáles son los reactantes y productos en la reacción. 2

3 > Finalmente construyen una tabla, como la que se muestra a continuación, para identificarlos mediante sus fórmulas. Junto a ello, averiguan su nombre. REACTANTES PRDUCTS NMBRE FRMULA ASPECT NMBRE FRMULA ASPECT > Responden: - Cuál es la reacción química que se produce? Construyen el modelo de la respectiva reacción. - Es posible afirmar que se cumple la ley de conservación de la materia? Argumentan sus respuestas en función de la información obtenida durante el experimento. - Se puede afirmar que la energía que se transfirió también permaneció constante? Argumentan. bservaciones a la o el docente Deben manipular los reactivos y los aparatos empleados en las experiencias con precaución para evitar accidentes, tomando todas las medidas de cuidado en la manipulación de material de vidrio y del fuego. U2 EJE QUÍMICA 3. Comprobando la ley de conservación de la masa o de la materia > Realizan la siguiente experimental: - Miden e introducen g de óxido de calcio (Ca) dentro de un tubo de ensayo. - Agregan 5 ml de agua destilada. - Agitan vigorosamente el tubo hasta formar un líquido lechoso y sedimento. - Separan el líquido lechoso del sedimento a partir del proceso de filtración. - Una vez separados el líquido del sedimento, introducen una pajilla o bombilla hasta el seno del líquido lechoso y soplan hasta observar una reacción. A a bservar y describir detalladamente las características de objetos, procesos y fenómenos. científica, A k Evaluar la científica con el fin de perfeccionarla. 3

4 A A Mostrar interés por conocer y comprender fenómenos A C Trabajar en equipos, responsablemente, en la solución de problemas > En cada etapa registran sus observaciones y determinan las reacciones químicas que se producen, describiendo el balance estequiométrico de las mismas, apoyándose en la tabla siguiente: Reacción : Ca Ò Ca(H) 2 CEFICIENTES ESTEQUIMÉTRICS REACTANTE PRDUCT Reacción 2: Ca(H) 2 + C 2 Ò CaC 3 CEFICIENTES ESTEQUIMÉTRICS REACTANTE PRDUCT > A partir de la actividad experimental realizada, responden la siguiente interrogante: de qué forma, sin alterar la actividad experimental, se puede comprobar la ley de conservación de la materia? > Las y los estudiantes analizan, discuten e infieren la forma de proceder. > Planifican, sobre la misma actividad, las variables que les son de utilidad y que medirán y registrarán. > Ejecutan nuevamente el experimento sobre la base de su planificación. > Comprueban la ley de conservación de la materia. Elaboran un informe o un póster con los procedimientos y resultados obtenidos y construyen una presentación con apoyo de las TIC. Finalmente evalúan la actividad experimental, considerando los errores experimentales posibles. Artes Visuales con el A 2 de medio, mediante preguntas como: Qué usos ha tenido el carbonato de calcio (CaC 3 ) en el arte, como pinturas y esculturas?, es un material sustentable? 4

5 4. Reacción efervescente > Realizan el siguiente experimento: - Miden 0 ml de agua destilada y añaden 6,2 ml de ácido clorhídrico en un matraz Erlenmeyer (también se pueden usar un recipiente transparente de vidrio, como una botella, que no reaccione con el ácido). - Mientras tanto, muelen media tableta efervescente y colocan los pedazos dentro de un globo. - Ubican la boquilla del globo en la boca del matraz (o botella). Este procedimiento se debe llevar a cabo sobre una balanza para poder controlar las masas durante las reacciones químicas. - Al finalizar miden la temperatura del sistema. > Responden con argumentos: - Qué datos son importantes de obtener en este experimento para comprobar la ley de conservación de la materia? - Qué eventuales dificultades se pueden presentar al momento de comprobar la ley de conservación de la materia? - Hubo transferencia de energía en esta reacción? - Es posible afirmar que la cantidad de energía en el sistema permaneció constante? > Si no obtienen los resultados estimados para comprobar la ley de conservación de la materia, qué podrían significar estas diferencias? > Analizan y registran sus respuestas. > Finalmente, el o la docente abre el debate para que las alumnas y los alumnos expongan sus resultados y argumentos usados para dar respuesta a las interrogantes anteriores. A b Formular preguntas y/o problemas, a partir de conocimiento científico. científica, A F Cuidar la salud de las personas y ser consciente de las implicancias éticas en las actividades científicas. U2 EJE QUÍMICA bservaciones a la o el docente Para esta actividad se sugiere utilizar una solución de ácido clorhídrico al 50% v/v. Se debe manipular los reactivos y los aparatos empleados en las experiencias con precaución para evitar accidentes por mala manipulación, especialmente con ácidos. 5

6 A e Planificar una no experimental y/o documental. A i Crear, seleccionar, usar y ajustar modelos para describir mecanismos y para predecir y apoyar explicaciones. A A Mostrar interés por conocer y comprender fenómenos A G Proteger el entorno natural y usar eficientemente sus recursos. 5. Ley de conservación de la materia en el entorno > En equipos de trabajo, investigan en diferentes fuentes (libros, revistas y sitios de internet, entre otros) sobre la producción de compuestos de utilidad para el medioambiente. > Escriben en tarjetas cuatro ecuaciones, como se muestra a continuación. Deben incluir una descripción y su utilidad. Después, los equipos se intercambian las tarjetas. Por ejemplo: La obtención de fierro y cobre a partir de sus minerales: Fe C n C 2 + Fe Cu + C n C 2 + Cu Reacción de combustión del alcohol etílico: C 2 H 5 H+ 2 Ò C 2 > Los equipos, en relación con las ecuaciones, realizan una breve descripción del proceso y su utilidad, para luego aplicar la ley de la conservación de la materia y balancear cada ecuación. > Los equipos seleccionan dos de las cuatro ecuaciones asignadas en las tarjetas, argumentando su importancia y criterios de selección en debate abierto. Además presentan la información, adjuntando las masas de cada uno de los elementos participantes y la masa de cada uno de los compuestos participantes. Estiman la masa atómica de los átomos participantes y, a partir, de ello las masas molares de las especies involucradas. A d Planificar diversos diseños de investigaciones experimentales que den respuesta a una pregunta y/o problema sobre la base de diversas fuentes de información científica. científica, 6. Ley de conservación de la materia en el entorno > Realizan la siguiente actividad experimental en terreno: - Recolectan diferentes sustancias de tipo inorgánico existentes en el entorno (clavos, alambre de cobre, pedacitos de aluminio y trozos de vidrio, entre otros). - Describen sus características y las comparan con las de los elementos puros, usando referencias bibliográficas. > Justifican su formación mediante reacciones químicas con ecuaciones balanceadas. A partir de ellas, comprueban la ley de conservación de la materia determinando las masas molares, masas atómicas, cantidad de sustancia y la masa. > Responden: se ven alteradas las partículas que conforman los materiales del entorno cuando ocurren reacciones químicas como las anteriores? Argumentan. 6

7 > Elaboran un informe respecto a la presencia de sustancias inorgánicas en el medioambiente, en relación con la conservación de la materia. > Explican la presencia de los compuestos binarios y ternarios en el medioambiente. > Para cerrar la actividad, cada equipo realiza un aporte para el diario mural. 7. Comprobación de la ley de conservación de la materia en ecuaciones químicas > Analizan las siguientes ecuaciones químicas que representan diversas reacciones: Al + 2 Ò Al 2 3 C 2 H Ò C 2 Al 2 3 Ò Al(H) 3 KCl 3 Ò KCl + 2 KH + H 3 P 4 Ò K 2 HP 4 NH Ò N 2 Fe C Ò Fe + C 2 S Ò S 3 HN 3 + Cu Ò Cu(N 3 ) 2 + N 2 N 2 Ò NH 3 KMn 4 + HCl Ò MnCl 2 + KCl +Cl 2 +H 2 HN 3 Ò H N 2 > Investigan la presencia de estas reacciones en el entorno, con ayuda de material bibliográfico disponible. Según corresponda, agregan a cada reacción su implicancia o evidencia en algún proceso. > De las reacciones dispuestas, seleccionen 4, destacando aquellas que son de gran importancia para los seres vivos y para procesos industriales, presentándolas con al menos 2 argumentos que fundamenten la selección. > Balancean las ecuaciones y determinan la masa molar, cantidad de sustancia y masa de reactantes y productos. Luego ordenan la información en una tabla. > Comprueban la ley de conservación de la materia. > Exponen los resultados de sus investigaciones y procesamiento de datos a través de presentaciones con apoyo de las TIC. A C Trabajar, responsablemente, en equipos en la solución de problemas A e Planificar una no experimental y/o documental. científica, A E Usar, responsablemente, TIC para procesar evidencias y comunicar resultados U2 EJE QUÍMICA 7

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