Guía para el docente Polímeros orgánicos e inorgánicos sintéticos y naturales Polímeros naturales y sintéticos. Guía para el docente

Transcripción

1 Guía para el docente Descripción curricular - Nivel: 4º Medio - Subsector: Ciencias químicas. - Unidad temática: Polímeros orgánicos e inorgánicos sintéticos y naturales - Palabras clave: Monómero, polímero, polimerización. - Contenidos curriculares: Polímeros orgánicos e inorgánicos sintéticos y naturales. - Concepto de polímero. Formación de polímeros de adición. Descubrimiento y aplicaciones comerciales de algunos polímeros. Caucho sintético y natural. Vulcanización. - Composición de péptidos: Aminoácidos esenciales. Estructura y propiedades de péptidos y polipéptidos. Niveles de organización de proteínas. Importancia de la estructura de las proteínas en relación con su función biológica. Desnaturalización de proteínas. Clasificación de proteínas. Estructura simplificada y replicación de ácidos desoxirribonucleicos. - Contenidos relacionados: - 1 Medio Petróleo Los procesos químicos Los materiales - 2 Medio Modelo atómico de la materia Química orgánica - 3 Medio Cinética Reactividad en química orgánica - 4 Medio Procesos químicos industriales - Aprendizajes esperados - Reconocen las estructuras de polímeros orgánicos y las unidades que intervienen en su formación. - Distinguen las diversas propiedades físicas de materiales poliméricos y comprenden sus aplicaciones en la elaboración de materiales de uso común. Aprendizajes esperados de esta actividad: 1. Comprender qué es un polímero y cómo está formado. 2. Comprender que usamos diariamente cosas formadas por un polímero. 3. Distinguir entre polímeros naturales y sintéticos. 4. Conocer las reacciones que permiten obtener un polímero. 1

2 Recursos digitales asociados de - Ficha:. - Juego: Quién sabe más. - Animación: Polimerización por adición y por condensación. - Diapositivas digitales (ppt): Polímeros sintéticos y naturales. Actividades propuestas para este tema: En este documento usted encontrará dos actividades para el tema Polímeros naturales y sintéticos. - La actividad Polímeros que nos rodean pretende que sus estudiantes busquen polímeros que utilizamos en la vida diaria. Por ejemplo: tipos de plástico, caucho sintético o natural, ADN, plumavit, entre otros. - La actividad Cómo se forma un polímero? pretende que sus estudiantes conozcan las reacciones que permiten obtener un polímero. A continuación encontrarás los contenidos que tratan estas actividades y sugerencias sobre cómo desarrollarlas con tus estudiantes. 2

3 ACTIVIDAD: Polímeros que nos rodean Duración: dos horas pedagógicas 1. Mapa de contenidos tratados Polímeros Macromoléculas de elevado peso molecular Estructura: monómeros Tipos Ejemplos de polímeros 2. Desarrollo de la actividad: Polímeros que nos rodean Paso 1 Esta actividad pretende que sus estudiantes comprendan qué es un polímero, y que además identifiquen a estas macromoléculas en los objetos que nos rodean. Para comenzar esta actividad, sugerimos que revisen: - Qué es un polímero. - Cómo está formado: unidades estructurales. - Cómo llegó a formarse: polimerización. Revisen los conceptos de polímero, dímero, monómero y polimerización. Comente a sus estudiantes que existen polímeros naturales y sintéticos. Puede motivar a sus estudiantes a que ellos encuentren algunos ejemplos y para ello sugerimos las siguientes preguntas: - De qué está hecho el aparato telefónico? - Qué es plástico? - Qué son las proteínas? Comente algunos ejemplos, como ADN, proteínas, plásticos, neumáticos, entre otros. Paso 2 Dé una información común a todos sus estudiantes del tipo de material bibliográfico que requieren para informarse sobre los polímeros y sus monómeros que forman cosas que nos rodean, tanto en impreso como en Internet, como puede ser en el portal de educarchile o en otros centros de recursos. Distribuya la Guía para el estudiante donde aparecen las actividades vinculadas a este tema. Esta guía se encuentra disponible en el portal educarchile. 3

4 Pídales a sus estudiantes que se reúnan en pares, lean la guía y luego realicen la actividad. A continuación encontrará una lista de polímeros sintéticos y naturales, sus respectivos monómeros y su uso. Polímero Monómero Uso sintético 1 Polietileno Eteno Bolsas, juguetes 2 Polipropileno Propeno Películas, utensilios de cocina, aislantes eléctricos. 3 Policloruro de Cloro etano Ventanas, sillas, aislantes. vinilo (cloruro de vinilo) 4 Poliestireno Fenileteno Juguetes, embalajes, aislante (estireno) térmico y acústico (plumavit). 5 PTFE (teflón) Tetrafluoreteno Antiadherente, aislante. 6 Cloropreno o 2-clorobutadieno Aislante térmico, neumáticos. neopreno 7 Poliacrilonitrilo Propenonitrilo (acrilonitrilo) Tapicerías, alfombras, tejidos. 8 PMM metil-propenoato Muebles, lentes y equipos (plexiglás) de metilo ((metacrilato de metilo) ópticos. 9 Nailon Amidas (poliamidas) Plásticos, fibras. 10 Caucho sintético Butadieno Fabricación de tubos, correas. Luego de vulcanizarlo, se utiliza en la fabricación de neumáticos y llantas. Polímero Monómero Uso natural 1 Celulosa Glucosa Papel, algodón (Polisacárido) 2 Almidón Glucosa Almacenamiento de (Polisacárido) energía en vegetales 3 Glicógeno Glucosa Almacenamiento de (Polisacárido) energía en animales 4 ADN Ácidos nucleicos Material genético 5 Proteínas Aminoácidos Proteínas estructurales y funcionales 6 Seda Amida Tejidos y telas (Poliamida) 7 Lana Aminoácidos (Proteína Tejidos (Proteína) pelo y piel de oveja). 8 Caucho natural Isopreno (C 5 H 8 ) Fabricación de neumáticos, artículos impermeables y aislantes 4

5 Paso 3 A modo de conclusión, utilice la tabla para reflexionar acerca del uso de los polímeros hoy en día. Reflexione con sus estudiantes acerca de la cantidad de materiales, instrumentos y accesorios que se pueden fabricar con polímeros, tanto naturales como sintéticos. Observe si ellos y ellas comprenden que la mayoría de las cosas que nos rodean son un polímero. 5

6 ACTIVIDAD: Cómo se forma un polímero? 1. Mapa de contenidos tratados Guía para el docente Duración: dos horas pedagógicas Polímeros Macromolécula de elevado peso molecular Estructura: monómeros Polímeros sintéticos y naturales Polimerización Por adición Por condensación 2. Desarrollo de la actividad: Cómo se forma un polímero? Paso 1 Esta actividad pretende que sus estudiantes conozcan las reacciones con las que se sintetiza un polímero. Para comenzar la actividad, repase: - Qué es un polímero - Qué es un monómero - Cómo se forma un polímero Recuerde ambas reacciones para realizar un proceso de polimerización, ya sea por adición y por condensación, pero no las defina. Paso 2 Distribuya la Guía para el estudiante disponible en el portal educarchile. Pídales a sus estudiantes que se reúnan en pares y luego lean la guía. Pueden hacerlo también en línea. Paso 3 Después de que sus estudiantes reúnan la mayor cantidad de información posible acerca de los métodos para obtener un polímero sintético, que respondan las preguntas que tienen en la guía, cuyas respuestas se encuentran a continuación. 1. Explica una reacción para polimerizar por adición. Los monómeros se adicionan unos con otros, de tal manera que el producto polimérico contiene todos los átomos del monómero inicial. Un ejemplo de esto es la polimerización del etileno (monómero) para formar el polietileno, en donde todos los átomos que componen el monómero forman parte del polímero. 6

7 2. Explica una reacción para polimerizar por condensación. En una polimerización por condensación no todos los átomos del monómero inicial forman parte del polímero. Para que dos monómeros se unan ocurre una reacción química en la que uno de los productos es el polímero esperado. Sin embargo, en este caso existe otro producto formado por parte del monómero que corresponde al residuo de la reacción. Por lo general, este residuo de la reacción es una molécula pequeña, como por ejemplo: HCl (ácido clorhídrico). El polímero formado contiene parte de los monómeros iniciales de la reacción. 3. Cuál es la diferencia entre ambas reacciones? La gran diferencia entre ambas es que en la polimerización por adición, el polímero está formado por todos los átomos del monómero inicial; en cambio, en la polimerización por condensación, una parte del monómero no forma parte del polímero. 4. Realiza un esquema de polimerización por adición y otro por condensación. Polimerización por condensación Polimerización por adición Paso 4 Para finalizar la actividad, pídales a los estudiantes que se reúnan en grupos de cuatro o cinco y, por grupo, hagan esquemas de ambas polimerizaciones con cualquier material, pero que ilustre ambos métodos. Pueden utilizar, entre otros materiales: - Pelotas de plumavit - Cartulinas - Bolitas - Porotos, lentejas - Papel, etc. 7