PROGRAMA DE ESTUDIOS TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA IDENTIFICACIÓN DEL CURSO Ubicación HCA HTI Total de horas Valor en créditos 6 semestre 2 2 4 4 Tipo de curso Optativa de área Matemáticas VI Inglés IV Asignaturas paralelas Filosofía Metodología de la investigación Actividades culturales y deportivas Servicio social universitario Etapa de formación Bloque de formación Propedéutica Optativa de área Elaboración Ferrer Fernández Iliana Niccole Figueroa Chávez Armida Castillo Ramos Nancy Carmina Alcaraz Munguía Mónica Aguilar Torres Eduardo Fecha de elaboración: Mayo de 2010 Fecha de reestructuración: Mayo de 2013 DESCRIPCIÓN GENERAL La presente asignatura se inserta en sexto semestre como optativa de área, cuya finalidad es proporcionar al perfil del egresado un conocimiento científico sustancial en la asignatura de química analítica; en donde los estudiantes mediante trabajo colaborativo y toma de decisiones, serán capaces de aplicar los aprendizajes existentes y los nuevos aprendizajes adquiridos en la resolución de diversos problemas contextuales en donde va inmerso el diseño instruccional en el manejo de laboratorio, las normas de seguridad para el uso de material, equipo y sustancias toxicas, así como los cálculos estequiométricos La asignatura se caracteriza por ser de naturaleza teórica- práctica; se interrelaciona con diversas asignaturas como química I, química II, física, matemáticas, biología, entre otras, la cual, permitirá al alumno, el desarrollo de habilidades para vincularse con desempeños profesionales. Esta asignatura consta de tres unidades a desarrollar en el semestre: En la primera unidad se introduce al campó de la química analítica y estequiometria elemental; en la segunda unidad se aborda el estudio del análisis gravimétrico y se finaliza en la tercera unidad con el estudio del análisis volumétrico.
COMPETENCIAS A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Unidad Unidad de competencia a desarrollar Competencia genérica y atributos Resuelve problemas contextuales 4. Escucha, interpreta y emite de química analítica de tipo mensajes pertinentes en distintos cualitativo y cuantitativo haciendo contextos mediante la utilización uso de sus aprendizajes. de medios, códigos y herramientas apropiados. 4.1 Expresa ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas, matemáticas o gráficas. 1 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5.1 Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. 6.Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva. 6.3 Reconoce los propios prejuicios, modifica sus puntos de vista al conocer nuevas evidencias, e integra nuevos conocimientos y perspectivas al acervo con el que cuenta. Competencias disciplinares extendidas 1.Valora de forma crítica y responsable de los beneficios y riesgos que trae consigo el desarrollo de la ciencia y la aplicación de la tecnología en un contexto histórico-social, para dar soluciones a problemas. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno, utilizando las ciencias experimentales para la compresión y mejora del mismo. 17.Aplica normas de seguridad para disminuir riesgos y daños a sí mismo y a la naturaleza, en el uso y manejo de sustancias, instrumentos y equipos en cualquier contexto. Requerimientos de información Método científico. Manejo de la tabla periódica. Nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Balanceo de reacciones (tanteo y Redox). Estequiometria de compuestos (composición porcentual, formula mínima y empírica). Leyes de Dalton, Lavoisier, Proust, volumétricas, Avogadro. Estequiometria de las reacciones (masamasa, mol-mol, masamol, volumenvolumen, volumenmol, volumen-masa). Estequiometria de soluciones (saturadas,
2 Aplica las técnicas experimentales para la resolución de problemas en el análisis gravimétrico, utilizando como base el método científico. 8.Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 8.3 Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo. 5.Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. 7.1 Define metas y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento. 7.3 Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 8.3 Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo. 6. Utiliza herramientas y equipos especializados en la búsqueda, selección, análisis y síntesis para la divulgación de la información científica que contribuya a su formación académica. 7. Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno, utilizando las ciencias experimentales para la compresión y mejora del mismo. 17.Aplica normas de seguridad para disminuir riesgos y daños así mismo y a la naturaleza, en el uso y manejo de sustancias, instrumentos y equipos en sobresaturadas y diluidas). Concentraciones de soluciones: físicas (%peso, % volumen) y químicas (molar, molaridad y normalidad). Método científico. Manejo de la tabla periódica. Nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Balanceo de reacciones (tanteo y Redox). Estequiometria de compuestos (composición porcentual, formula mínima y empírica). Leyes de Dalton, Lavoisier, Proust, volumétricas, Avogadro. Estequiometria de las reacciones (masamasa, mol-mol, masamol, volumen-
3 Identifica y cuantifica sustancias mediante la realización de análisis volumétrico, manejando adecuadamente material y normas de seguridad.. 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. 5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. 7.1 Define metas y da seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento. 7.3 Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Atributos: 8.3 Asume una actitud constructiva, cualquier contexto. volumen, volumenmol, volumen-masa). Estequiometria de soluciones (saturadas, sobresaturadas y diluidas). Concentraciones de 6. Utiliza herramientas y equipos especializados en la búsqueda, selección, análisis y síntesis para la divulgación de la información científica que contribuye a su formación académica. 7.Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno, utilizando las ciencias experimentales para la compresión y mejora del mismo. soluciones: físicas (ppm, %peso, % volumen) y químicas (molar, molaridad y normalidad). Método científico. Manejo de la tabla periódica. Nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Balanceo de reacciones (tanteo y Redox). Estequiometria de compuestos (composición porcentual, formula mínima y empírica). Leyes de Dalton, Lavoisier, Proust, volumétricas, Avogadro.
congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo. 17. Aplica normas de seguridad para disminuir riesgos y daños así mismo y a la naturaleza, en el uso y manejo de sustancias, instrumentos y equipos en cualquier contexto. Estequiometria de las reacciones (masamasa, mol-mol, masamol, volumenvolumen, volumenmol, volumen-masa). Estequiometria de soluciones (saturadas, sobresaturadas y diluidas). Análisis gravimétrico. COMPETENCIA DE LA ASIGNATURA Aplica el método científico mediante diseño instruccional y resuelve diversos problemas contextuales. DESGLOSE DE UNIDADES Unidad de competencia a desarrollar Requerimientos de información Duración en horas I. Resuelve problemas contextuales de química analítica Método científico. de tipo cualitativo y cuantitativo haciendo uso de sus Manejo de la tabla periódica. 20 aprendizajes. Nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Balanceo de reacciones (tanteo y Redox). Estequiometria de compuestos (composición porcentual, formula mínima y empírica). Leyes de Dalton, Lavoisier, Proust, volumétricas, Avogadro. Estequiometria de las reacciones (masamasa, mol-mol, masa-mol, volumen-volumen, volumen-mol, volumen-masa). Estequiometria de soluciones (saturadas, sobresaturadas y diluidas).
Concentraciones de soluciones: físicas (%peso, % volumen) y químicas (molar, molaridad y normalidad). Recursos didácticos sugeridos Materiales impresos: libros de consulta, revistas, manual de prácticas Materiales audiovisuales: presentaciones en power point, videos didácticos Materiales de trabajo: libreta, tabla periódica, hojas de papel bond, cartulinas, hojas blancas y de colores, plumones, calculadora, colores, tijeras, cinta, resistol, engrapadora, manual de prácticas, bata blanca, etc. Equipo tecnológico: Computadoras, cañón de proyección, memorias USB, plataformas, correos. Material y equipo de laboratorio: el necesario e indicado en cada práctica de laboratorio. Dominios de la unidad de competencia Conocimientos Habilidades Actitudes y valores Desarrolla los temas: precaución para evitar Participa con sus compañeros en riesgos de (sustancias inflamables, sustancias el desarrollo de las prácticas y la corrosivas, sustancias toxicas, y reactivos) y solución de problemas. Normas para la utilización de material de Participa en la exposición para la vidrio. comprensión de los términos. Describe las reglas de seguridad para trabajar en las prácticas de gravimetría, volumetría y métodos instrumentales en el laboratorio de química analítica. Clasifica los instrumentos volumétricos en la química analítica: su función, sus características y la importancia de la calibración. Compara la balanza analítica y granataria en el análisis gravimétrico dentro de la química analítica. Que relación tiene el soluto con el solvente en las soluciones químicas. Clasifica las características de las disoluciones de acuerdo a su concentración como diluida, saturada y sobresaturada. Representa la fórmula química y unidades correspondientes para la composición porcentual en peso, volumen y partes por millón para resolver problemas contextuales. Explica la importancia de las disoluciones Molares Analiza la función, características y calibración de materiales volumétricos como: buretas, matraces aforados, pipetas graduadas y volumétricas. Investiga la función de la balanza granataria y balanza analítica al comparar la información sobre las características que presentan cada una de ellas y la utilidad que les dará el estudiante en la resolución de problemas en prácticas de laboratorio escolar. Demuestra a partir de soluciones diluidas, saturadas y sobresaturadas el soluto y solvente en muestras, comparándolas con la velocidad de reacción para cada una de ellas. Desarrolla el pensamiento sistémico al analizar Participa de manera colaborativa. Participa en la resolución de problemas.
Diagnóstica Formativa Sumativa y Normales como unidades de concentración en la resolución de problemas cotidianos. la operatividad de problemas contextuales de porcentaje en peso y volumen de manera teórica y practica. Elabora diluciones 1:10, 1:100, 1:1000, 1:10000, 1:100000 y 1:1000000 en problemas contextuales. Realiza cálculos para preparar y valorar soluciones Molares y Normales en plano contextual. Momento de evaluación Proceso de evaluación Tipos de evaluación EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE Autoevaluación Coevaluación Heteroevaluación Instrumento de evaluación a utilizar *Mapa conceptual: precaución para evitar riesgos de sustancias inflamables, sustancias corrosivas, sustancias toxicas, y reactivos; y las normas para la utilización de material de vidrio. *Cuadro de doble entrada: analizar la función, características y calibración de los materiales volumétricos. *Problemas de aplicación: función de la balanza granataria y balanza analítica. *Cuadro comparativo: las soluciones diluidas, saturadas, sobresaturadas. *Problemas de porcentaje: peso y volumen de manera teórica. Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo
*Problemas cotidianos: concentración en ppm e IMECA (índice metropolitano de la calidad del aire). Lista de cotejo *Problemas: preparar soluciones Molares y Normales así como la neutralizaciónde Lista de cotejo sustancias de consumo diario. *Actividades del trabajo independiente. Rúbrica Portafolio de evidencias. Lista de cotejo Examen. Escala estimativa. Reporte escrito: resultados de práctica de Rúbrica laboratorio. Nota: Las actividades que se les antepone (*) deben ser consideradas en portafolio de evidencias. II. Unidad de competencia a desarrollar Requerimientos de información Duración en horas Aplica las técnicas experimentales para la resolución de Método científico. problemas en el análisis gravimétrico, utilizando como Manejo de la tabla periódica. 20 base el método científico. Nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Balanceo de reacciones (tanteo y Redox). Estequiometria de compuestos (composición porcentual, formula mínima y empírica). Leyes de Dalton, Lavoisier, Proust, volumétricas, Avogadro. Estequiometria de las reacciones (masa-masa, mol-mol, masa-mol, volumen-volumen, volumenmol, volumen-masa). Estequiometria de soluciones (saturadas, sobresaturadas y diluidas). Concentraciones de soluciones: físicas (ppm, %peso, % volumen) y químicas (molar, molaridad
y normalidad). Recursos didácticos sugeridos Materiales impresos: libros de consulta, revistas, manual de prácticas Materiales audiovisuales: presentaciones en power point, videos didácticos Materiales de trabajo: libreta, calculadora, tabla periódica, hojas de papel bond, cartulinas, hojas blancas y de colores, plumones, colores, tijeras, cinta, resistol, engrapadora, manual de prácticas, bata blanca, etc. Equipo tecnológico: Computadoras, cañón de proyección, memorias USB, plataformas, correos. Material y equipo de laboratorio: el necesario e indicado en cada práctica de laboratorio. Dominios de la unidad de competencia Conocimientos Habilidades Actitudes y valores Explica las características básicas de la teoría del Elabora ejemplos donde aplique la teoría del Participa en una exposición donde análisis gravimétrico. análisis gravimétrico. aplique la teoría del análisis Describe el proceso de preparación de la muestra antes de su análisis. Describe los métodos gravimétricos. o Precipitación o Filtración. o Secado. o Calcinación. Analiza los cálculos utilizados en el análisis gravimétrico Emplea el proceso de preparación de la muestra antes del análisis gravimétrico. Demuestra los métodos utilizados en gravimetría con ejemplos y experimentalmente. Resuelve ejercicios de análisis gravimétricos. gravimétrico. Participa en la preparación de las muestras en el desarrollo de las prácticas de laboratorio. Participa colaborativamente en la aplicación de las técnicas para el análisis gravimétrico. Participa en la resolución de problemas de forma colaborativa. Proceso de evaluación EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE Momento de evaluación Tipos de evaluación Instrumento de evaluación a utilizar
Diagnóstica Formativa Sumativa Autoevaluación Coevaluación Heteroevaluación *Ejemplificación de la aplicación de la teoría del análisis gravimétrico. Lista de cotejo *Cuadro sinóptico: clasificación de los métodosde análisis gravimétrico. Escala estimativa *Mapa conceptual: ejemplos cotidianos de dos métodos Lista de cotejo gravimétricos. *Ejercicios: precipitación, filtración, secado e incineración. Lista de cotejo *Ejercicios de análisis gravimétrico del trabajo independiente. Rúbricas Portafolio de evidencias Lista de cotejo *Práctica de demostración: análisis gravimétrico utilizando el método científico. Rúbrica Examen. Escala estimativa Reporte escrito: resultados de práctica de laboratorio. Rúbrica Nota: Las actividades que se les antepone (*) deben ser consideradas en portafolio de evidencias III. Unidad de competencia a desarrollar Requerimientos de información Duración en horas Identifica y cuantifica sustancias mediante la realización Método científico. de análisis volumétrico, manejando adecuadamente Manejo de la tabla periódica. 20 material y normas de seguridad. Nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Balanceo de reacciones (tanteo y Redox).
Estequiometria de compuestos (composición porcentual, formula mínima y empírica). Leyes de Dalton, Lavoisier, Proust, volumétricas, Avogadro. Estequiometria de las reacciones (masamasa, mol-mol, masa-mol, volumen-volumen, volumen-mol, volumen-masa). Estequiometria de soluciones (saturadas, sobresaturadas y diluidas). Análisis gravimétrico. Recursos didácticos sugeridos Materiales impresos: libros de consulta, revistas, manual de prácticas Materiales audiovisuales: presentaciones en power point, videos didácticos Materiales de trabajo: libreta, hojas de papel bond, calculadora, tabla periódica, cartulinas, hojas blancas y de colores, plumones, colores, tijeras, cinta, resistol, engrapadora, manual de prácticas, bata blanca, etc. Equipo tecnológico: Computadoras, cañón de proyección, memorias USB, plataformas, correos. Material y equipo de laboratorio: el necesario e indicado en cada práctica de laboratorio. Dominios de la unidad de competencia Conocimientos Habilidades Actitudes y valores Discute los fundamentos generales del análisis Elabora ejemplos donde aplique la teoría del Participa en exposiciones. volumétrico. Así como la ley de equivalencia. Clasifica los métodos volumétricos del análisis. Método directo. Método indirecto (retroceso y por sustitución). Describe la preparación de soluciones a partir de: un reactivo sólido, de un reactivo líquido, de una solución con mayor concentración. Valoración de soluciones. Explica los fundamentos generales de volumetría de neutralización, el ph y poh. Los indicadores ácido- base. La teoría de los indicadores. El análisis volumétrico Usa los métodos volumétricos del análisis. Método directo. Método indirecto (retroceso y por sustitución). Prepara soluciones a partir de: Un reactivo sólido. De un reactivo líquido. De una solución con mayor concentración. Emplea las técnicas y indicadores ácido base. Utiliza las técnicas de óxido-reducción. Participa colaborativamente en la aplicación de las técnicas para el análisis volumétrico. Participa en la preparación de las muestras. Participa en la aplicación y el desarrollo de las operaciones cálculos correspondientes. y
Diagnóstica Formativa Sumativa intervalo del viraje de los indicadores ácido- base. Analiza los fundamentos generales de la volumetría de oxidación reducción, los indicadores empleados, las semireacciones. Los agentes oxidante y reductor. Así como la Yodometría. Momento de evaluación Proceso de evaluación Tipos de evaluación EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE Autoevaluación Coevaluación Heteroevaluación Instrumento de evaluación a utilizar *Ejemplificación de aplicación de los fundamentos del análisis volumétrico y la ley de equivalencia. *Cuadro sinóptico con síntesis: clasificación de las técnicas de análisis volumétrico mediante *Mapa conceptual: ejemplos cotidianos donde aplique dos técnicas volumétricas. *Cuadro comparativo: aplicación de los indicadores. *Ejemplos:aplicación de los indicadores e identifique los agentes oxidantes y reductores. *Ejercicios de análisis volumétrico utilizando los cálculos establecidos en el trabajo independiente. Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo Rúbrica
Portafolio de evidencias Lista de cotejo Práctica: demostración del análisis volumétrico utilizando el método científico. Rúbrica Examen. Escala estimativa Reporte escrito: resultados de práctica de laboratorio. Rúbrica Nota: Las actividades que se les antepone (*) deben ser consideradas en portafolio de evidencias ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Estrategias de enseñanza-aprendizaje Profesor Entre compañeros Autodirigidas Clase magistral Resolución problemas Resumir información Analogía Análisis de casos Lecturas previas Retroalimentación Desarrollo de proyectos Lista de puntos clave Experiencias cátedra Análisis de lectura Elaboración de tareas Estudio de casos Discusión de artículos de divulgación Toma de notas Lecturas comentadas científica Organizadores gráficos Lluvia de ideas Panel Reportes de prácticos Preguntas dirigidas Plenaria Preguntas generadoras guías Foros de discusión Guía Trabajos lúdicos Moderador Puesta en común Orientador Desarrollo de prácticas de laboratorio Debate Trabajo colaborativo y cooperativo FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliografía básica:
1. Douglas A. Skoog. Donald M. West y F. James Holler. (1996). Fundamentos de química analítica. Vol. I Editorial Reverté s. a. 2. Douglas A. Skoog. Donald M. West y F. James Holler. (1996). Fundamentos de química analítica. Vol. II Editorial Reverté s. a. Bibliografía complementaria: 1. Jacinto Guiteras, Roser Rubio, Gemma Fonrodon. (2003). Curso experimental en química analítica. Editorial Síntesis. 2. Paloma Yánez-Sedeño Orive, J. M. Pingarrón Carrazón. (2003). Problemas resueltos de química analítica. Editorial Síntesis. 3. Hans Gerhard Maier. (1978). Métodos modernos de análisis de alimentos. vol. II. Editorial Acribia. 4. D. Pearson. (1998). Técnicas de laboratorio para el análisis de alimentos. Editorial Acribia. 5. Douglas A. Skoog. Donald M. West y F. James Holler y Stanley R. Crouch. (2001). Químicaanalítica. 7ma. Edición. Editorial McGraw Hill. 6. Chang Raymond y Collages Williams. (2002). Química. Editorial Mc Graw Hill. 7ma. Edición. 7. H. A. Flaschka, A. J. Barnard. (1984). Química Analítica Cuantitativa. Vol. I. Editorial Continental. 8. ÖtlesSemih. (2005). Methods of analysis of food components and additives. Editorial Taylor & Francis.