1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA 1 Química II Ingeniería en Pesquerías PSD-1032 2-3-5 2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. El programa de la asignatura de Química Orgánica está diseñado para contribuir en el ejercicio profesional del Ingeniero en Pesquerías ya que se estudian las propiedades y comportamiento de los compuestos orgánicos, su importancia radica en que proporciona las bases teóricas para establecer la relación estructura-función de los compuestos orgánicos, así como sus propiedades químicas, físicas, reactividad y su impacto ambiental. Esta materia està relacionada con la química inorgánica y con asignaturas posteriores tales como bioquímica para explicar la formación de biomolèculas. El temario consta de cinco unidades agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura de la siguiente manera: En la primera unidad se distingue la interacción entre átomos y moléculas orgánicas para identificar las propiedades químicas y físicas de los compuestos orgánicos y el papel que juega en relación con las industrias pesqueras y acuícolas. Corresponde a la segunda unidad conocer y explicar los estereoisómeros de diferentes compuestos orgánicos, es decir; de la conformación dimensional de las moléculas orgánicas lo cual les da características únicas. En la tercera unidad se identifican las estructuras y propiedades de los hidrocarburos: su reactividad, presencia en la naturaleza, así como su importancia en la industria pesquera y acuícola. En la cuarta unidad la intención es que el estudiante conozca los principales grupos funcionales y su importancia en el campo pesquero y acuícola; estos temas deben ser tratados en detalle ya que es la base para la comprensión de temas contemplados en las asignaturas de Bioquímica, Microbiología, Manejo y conservación de productos pesqueros y acuícolas, así como materias de especialidad. 1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos
La quinta unidad se enfoca en conocer la naturaleza química de los polímeros y su aplicación en las artes de pesca y la acuicultura, así como las innovaciones en materiales que permitan su aplicación con sustentabilidad. El docente debe poseer habilidades para el manejo de software que le permitan, facilitar al alumno el aprendizaje y la comprensión de los conceptos básicos de química orgánica. El profesor de esta asignatura deberá generar actividades de aprendizaje que le permitan al estudiante analizar, pensar, juzgar y transferir lo aprendido en las materias subsecuentes así como ponerlo en práctica en los diferentes contextos de su campo de trabajo. En el contexto de su formación profesional el alumno desarrollará las siguientes competencias: capacidad de análisis y síntesis, capacidad de organización y planificación, resolución de problemas, toma de decisiones adecuadas, trabajo cooperativo, comunicación escrita, exposición y defensa oral en público, coordinación con sus compañeros, búsqueda bibliográfica, razonamiento crítico, aprendizaje autónomo, creatividad, sentido de responsabilidad social. El proceso didáctico requiere de ambientes de aprendizaje basados en estrategias constructivistas, formas y métodos aplicables al desarrollo sustentable. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Conocer y aplicar los conocimientos teórico-prácticos en la identificación estructural de los diferentes grupos funcionales de importancia en la química orgánica mediante prácticas de laboratorio o de campo en actividades pesqueras y acuícolas. Competencias instrumentales Capacidad de análisis y síntesis. Comunicación oral y escrita. Habilidades básicas de manejo de la computadora. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Solución de problemas. Toma de decisiones. Aplicar conocimientos generales.
Tomar decisiones con sentido ético. Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica. Habilidades interpersonales. Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario. Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas. Habilidad para trabajar en un ambiente laboral interdisciplinario y multidisciplinario. Compromiso ético. Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Habilidad de investigación. Capacidad de aprender. Capacidad de generar y desarrollar nuevas ideas (creatividad). Habilidad para atrabajar en forma autónoma. Búsqueda de logro. 4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Boca del Río 30 de noviembre del 2009 al 23 de abril del 2010 Participantes Representante de la Academia de Ciencias Básicas Observaciones (cambios y justificación) Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de 5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso)
Conocer y aplicar los conocimientos teórico-prácticos en la identificación estructural de los diferentes grupos funcionales de importancia en la química orgánica mediante prácticas de laboratorio o de campo en actividades pesqueras y acuícolas. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Capacidad de investigación, análisis y síntesis. Análisis de la transformación de las substancias empleando ecuaciones químicas. Identificación de soluciones acidas y básicas. Desarrollo de cálculos estequiométricos y su aplicación en la industria acuícola y pesquera. Cálculos de las diferentes concentraciones que puede tener una solución química mediante técnicas cuantitativas. Interpretación y aplicación de las técnicas cualitativas y cuantitativas. Identificación de los diferentes tipos de reacciones químicas que existen. Manejo de instrumentos y material básico de laboratorio de química. 7.- TEMARIO Unidad Temas Introducción a la 1 Química Orgánica Subtemas 1.1 Diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos 1.2 El átomo de carbono. Configuración electrónica y diagrama orbital. 1.3 Hibridación del átomo de carbono 1.4 El enlace covalente en las moléculas orgánicas 1.4.1 Rompimiento heterolítico y homolítico 2 Hidrocarburos 2.1 Compuestos alifáticos: Alcanos 2.1.1 Estructura, nomenclatura y propiedades 2.1.2 Métodos de obtención y sus aplicaciones 2.2 Hidrocarburos insaturados: Alquenos y alquinos
3 Compuestos oxigenados y nitrogenados. 2.2.1 Estructura, nomenclatura y propiedades 2.2.2 Métodos de obtención y sus aplicaciones 2.3 Isómeros estructurales 2.4 Hidrocarburos aromáticos 2.4.1 Aromaticidad y reglas de aromaticidad 2.4.2 Estructura, nomenclatura y propiedades 2.4.3 Métodos de obtención y sus aplicaciones 2.5 Haluros de alquilo 3.1 Alcoholes 3.2 Éteres 3.3 Aldehídos y cetonas 3.4 Ácidos carboxílicos 3.5 Ésteres 3.6 Amidas 3.7 Aminas 4 Estereoquímica 4.1. Introducción a la esterioisomería 4.2. Quiralidad 4.2.1. Estructura molecular 4.2.2. Origen de la quiralidad en los compuestos orgánicos 4.3. Configuración absoluta 4.3.1. Determinación de la configuración absoluta en compuestos quirales 4.3.2. Proyecciones de Fischer 4.3.3. Sistema de nomenclatura D, L 4.3.4. Sistema de nomenclatura R, S 4.3.5. Correlación de la configuración absoluta 4.4 Actividad óptica 5 Polímeros 5.1 Introducción 5.2 Clasificación 5.3 Polimerización con crecimiento de cadena 5.4 Polímeros estéreo-regulares 5.5 Polímeros de dienos (caucho natural y sintético) 5.6 Copolímeros 5.7 Polimerización con crecimiento por pasos: dacrón y nylon 5.8 Método de identificación de polímeros
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) El profesor debe: Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y no como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura usando software. Propiciar la planeación y organización de metodologías químicas en el laboratorio. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas. Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis y de trabajo en equipo. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científicotecnológica Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque por competencia y sustentable. Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria y competente en el estudiante. 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN
Debe tomarse en cuenta la recopilación de evidencias de aprendizaje, suficientes para que el alumno tenga la certeza de que ha adquirido o desarrollado sus competencias. Por lo que sugiere evaluar contemplando las siguientes opciones: Aplicación de exámenes escritos Crucigramas Cuadros comparativos Cuestionarios Exposición de trabajos. Informe de investigación documental. Lectura y análisis de textos. Mapas mentales y conceptuales Participación en clase. Participación en debates, foros, diálogos. Presentación de informes. Realización de prácticas de laboratorio Realización de ejercicios prácticos. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción a la Química Orgánica Competencia específica a desarrollar Reconocer las características de los compuestos orgánicos e inorgánicos. Relacionar la hibridación del átomo de carbono y la formación de los enlaces covalentes en las moléculas orgánicas. Actividades de Aprendizaje Investigar las características de los compuestos orgánicos e inorgánicos. Construir modelos didácticos para identificar orbítales híbridos y moleculares. Realizar una práctica de laboratorio donde se relacione los enlaces covalentes con las características de los compuestos orgánicos. Realizar práctica de laboratorio de análisis cualitativo de compuestos orgánicos.
Unidad 2: Hidrocarburos Competencia específica a desarrollar Identificar las estructuras y propiedades de los compuestos alifáticos y aromáticos. Actividades de Aprendizaje Argumentar la tetravalencia del carbono. Desarrollar un mapa conceptual de la clasificación de los compuestos de carbono. Diseñar un cuadro sinóptico acerca de las propiedades de aromaticidad. Identificar los compuestos orgánicos observando su estructura de acuerdo a un sistema de nomenclatura. Investigar la nomenclatura oficial de la IUPAQ para nombrar los hidrocarburos. Desarrollar formulas de compuestos orgánicos. Desarrollar práctica de la obtención de hidrocarburos. Unidad 3: Compuestos oxigenados y nitrogenados Competencia específica a desarrollar Identificar los principales grupos funcionales oxigenados y nitrogenados. Conocer sus propiedades físicas y químicas de los principales grupos funcionales oxigenados y nitrogenados. Actividades de Aprendizaje Investigar en distintas fuentes de información los grupos funcionales oxigenados y nitrogenados. Desarrollar ejercicios identificando los diferentes grupos funcionales. Realizar prácticas de laboratorio analizando las propiedades químicas de grupos funcionales. Realizar un cuadro de dos vías de las principales propiedades físicas y químicas de los compuestos oxigenados y nitrogenados de acuerdo a su grupo funcional. Unidad 4: Estereoquímica
Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer e identificar los estereoisómeros de diferentes compuestos orgánicos. Reconocer la configuración absoluta de un estereoisómero. Investigar en distintas fuentes de información los conceptos principales de estereoquímica. Utilizar software para la construcción de modelos didácticos: Chem Bio Draw. Construir un mapa conceptual de los estereoisómeros. Expresar el número de estereoisómeros de un compuesto de acuerdo con el número de centros quirales que presente. Construir la configuración absoluta y relativa de un compuesto de acuerdo a las reglas de secuenciación. Determinar con el polarímetro la desviación de la luz como comprobación del sistema R S. Unidad 5: Polímeros Competencia específica a desarrollar Conocer la naturaleza química de los polímeros y su aplicación en las artes de pesca y la acuicultura. Conocer la clasificación de los polímeros de acuerdo a sus usos, su naturaleza y sus métodos de obtención. Actividades de Aprendizaje Realizar un ensayo sobre la importancia de los polímeros. Desarrollar un mapa conceptual de la clasificación de los polímeros de acuerdo a sus usos, su naturaleza y sus métodos de obtención. Presentar una investigación sobre las resinas sintéticas y las resinas naturales. Entregar un cuadro sinóptico de los polímeros usados en las artes de pesca y en la acuicultura.
Redactar un resumen de las lecturas realizadas en clases. 11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- Atkins, R.C., Carey, F.A. 1990.Organic Chemistry. A Brief Course. Ed. Mc Graw-Hill. 2. Ávila, Z. y J. G. Cols 2001. Química orgánica. Experimentos con un enfoque ecológico. Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial. UNAM. México.. 3. Bailey, P. S. y C. A. Bailey. 1998. Química orgánica conceptos y aplicaciones. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. México. 4. Brown, 2004 La Ciencia Central. Ed. Pearson, 5. Devore, G. y M. E. Muñoz. 1999. Química orgánica. Editorial. Publicaciones Culturales. México. 6. Graham Solomons, T.W. 2000. Química Orgánica. Editorial Limusa Wiley. 7. Mc. Murry. 2009. Química Orgánica., International Thomson. 8. Morrison, R.T; Boyd, R.N. 1998. Química Orgánica. Editorial Pearson Educación. 9. Streitwieser, A; Heathcock, C.H. 1990. Química Orgánica. Editorial Mc Graw Hill. Textos electrónicos, bases de datos y programas informáticos: http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/ http://academic.scranton.edu/faculty/cannm1/organicmodulespan.html 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS 1. Características y propiedades de los compuestos orgánicos. 2. Obtención del metano. 3. Obtención de un alqueno.
4. 0btención del acetileno. 5. Identificación y propiedades de los alcoholes. 6. Propiedades de los compuestos oxigenados. 7. Destilación por arrastre de vapor 8. Propiedades químicas de aldehídos y cetonas 9. Esterificación