Qumica B-1

2

Bloque

1 La química, herramienta para la vida

Horas alumnos-docente: 17Horas independientes: 17

Secuencia didácticaDescubro la química en mi vida diaria

Competencias desarrolladas al finalizar el bloque

Reconoce a la química como una ciencia experimental que forma parte de su vida cotidiana y que, empleando el método científico, aborda y resuelve problemas del mundo que nos rodea, así como su relación con otras ciencias, que conjuntamente han contribuido al desarrollo de la humanidad.

Establece la relación que existe entre las propiedades de la materia y los cambios que se dan en ella por efectos de la energía. Asimismo, valora los beneficios y riesgos que tiene utilizar la energía en su vida cotidiana y el medio ambiente.

Competencias disciplinares básicas del bloque 1 (unidades de competencia) 1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la

sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.

2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas.

4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.

6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre fenómenos naturales a partir de evidencias científicas.

7. Explicita las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas.

10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.

11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.

12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos vitales y el entorno al que pertenece.

14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.

Competencias genéricas Atributos 1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y

retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue. 1. Enfrenta las dificultades que se le presentan y es

consciente de sus valores, fortalezas y debilidades. 4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en

distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados. 13. Expresa ideas y conceptos mediante representaciones

lingüísticas, matemáticas o gráficas. 17 Maneja las tecnologías de la información y la comuni-

cación para obtener información y expresar ideas. 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a

problemas a partir de métodos establecidos. 20 Identifica los sistemas y reglas o principios medulares

que subyacen a una serie de fenómenos. 21 Construye hipótesis y diseña y aplica modelos para

probar su validez.

3

Saberes para desarrollar las competencias disciplinares básicas

Saber conocerConocimientosComprende el concepto de química.Reconoce los pasos del método científico: • Observa. • Genera preguntas, planifica la

investigación. • Reconoce fuentes de información

confiables, organiza la información.

• Reflexiona con otros sobre sus hallazgos. Experimenta, construye modelos

• Extrapola• Elabora una explicación razonable

y la comunica• Reconoce las propiedades de la

materia: extensivas e intensivas, físicas y químicas

Describe las características de los cambios físicos, químicos y nucleares de la materia.Describe las características de los diferentes tipos de energía y su interrelación:• Cinética• Potencial• Luminosa• Calorífica• Química• Eólica

Saber hacerHabilidadesExpresa la importancia que tiene la química, ubicando las aplicaciones de ésta en sus actividades cotidianas. Relaciona la química con otras ciencias, como la Física, Biología y Matemáticas, entre otras.Aplica los pasos del método científico en la resolución de problemas del campo de la química.Desarrolla actividades experimentales y/o de campo siguiendo los pasos del método científico. Explica el concepto de materia. Caracteriza los estados de agregación y sus cambios en los fenómenos que observa en su entorno.Expresa algunas aplicaciones de los cambios físicos, químicos y nucleares.Distingue entre las fuentes de energía limpias y las contaminantes.Argumenta la importancia que tienen las energías limpias en el cuidado del medio ambiente.

Saber serActitudes y valores Desarrolla un sentido de responsabilidad y compromiso al reconocer que la química se aplica de manera permanente en su vida diaria. Valora las aplicaciones de la química en su vida cotidiana y en el desarrollo de la humanidad.Muestra interés por participar en actividades experimentales y/o de campo. Promueve el trabajo metódico y organizado.Valora el uso responsable de la materia para el cuidado del medio ambiente.Promueve el uso responsable de la energía junto con el uso de energías limpias para el cuidado del medio ambiente.Promueve ambientes saludables en los trabajos experimentales bajo criterios de la química verde.

(unidades de competencia)

22 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. 30. Articula saberes de diversos campos y establece

relaciones entre ellos y su vida cotidiana. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos

diversos.

33. Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo.

11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables 43. Asume una actitud que favorece la solución de

problemas ambientales en los ámbitos local, nacional e internacional.

4 Bloque 1

Evalu

ación diagnóstica

4

Indicadores de desempeño para lograr las unidades de competencia

• Explica el concepto de química y sus aplicaciones utilizando ejemplos reales de su vida cotidiana.

• Establece la relación de la química con las ciencias experimentales: Educación ambiental, Biología y Física, y con las ciencias exactas como las Matemáticas, utilizando ejemplos reales de su vida cotidiana.

• Explica la forma en que el método científico ha ayudado a la química en la resolución de problemas.

• Observa y analiza un fenómeno, hecho o situación de la vida cotidiana; formula una hipótesis, experimenta y obtiene las conclusiones correspondientes.

• Explica las propiedades y estados de agregación de la materia de las sustancias que observa en su entorno cotidiano.

• Explica la forma en que la energía provoca cambios en la materia.

• Aplicando el método científico, desarrolla experimentos sobre propiedades físicas, estados de agregación y cambios que presenta la materia.

• Reconoce en su entorno la presencia de diversos tipos de energía, identificando sus características e interrelación.

• Argumenta los riesgos y beneficios del uso de la energía en su vida cotidiana y en especial en el medio ambiente.

Sugerencias de evidencias de aprendizaje

• Elabora mapas conceptuales.• Realiza cuadros sinópticos.• Realiza práctica de laboratorio siguiendo los pasos del

método científico.• Elabora un reporte de práctica de laboratorio.

Evaluación de los aprendizajes

• Evaluación diagnóstica Mediante instrumentos como ejercicios de auto y

coevaluación• Evaluación por promoción o certificación (evaluación

sumativa) Actividad de cierre Rúbricas (se realizarán a criterio del profesor en cada una

de las actividades que se plantean a lo largo del bloque). Autoevaluación Coevaluación Heteroevaluación

En esta parte del libro abordamos la química como una ciencia experimental vinculada con la Física, la Biología, la Ecología, las Matemáticas, la Historia, las Ciencias sociales y las Ciencias de la comunicación. Conceptualizamos los elementos, compuestos y mezclas, enunciamos sus características, los clasificamos de acuerdo con éstas, identificamos las sustancias puras de las que no lo son, y describimos métodos de separación de mezclas, preparación de compuestos y caracterización de elementos representativos. En el transcurso del bloque irás descubriendo tus fortalezas y de ellas te servirás para obtener las competencias genéricas y disciplinares de este nivel; así mismo, tendrás la ocasión de detectar tus áreas de oportunidad: mejorar tu nivel de participación, explorar estrategias de aprendizaje, dedicar el tiempo adecuado a la investigación individual y en equipo, etcétera.

La química, herramienta para la vida 5

Evalu

ación diagnóstica

Esta actividad nos permitirá explorar tus conocimientos previos y tender un puente con Ciencias III abordada en el nivel básico (secundaria).

Responde lo siguiente de manera individual, luego reúnete en equipo y compara tus respuestas con las de tus compañeros. Finalmente, cada uno de los equipos compartirá sus ideas con la clase.

1. ¿Qué hacen los químicos?

2. ¿Es la química una ciencia interdisciplinar? Explícalo.

3. ¿Cuáles son las propiedades físicas del agua?

4. ¿Cuáles son las propiedades químicas del agua?

5. ¿El cloruro de sodio es una sustancia pura?

6. ¿El aire es materia?

7. ¿El petróleo es un compuesto químico?

6 Bloque 1

8. ¿El agua es una mezcla de hidrógeno y oxígeno? Explícalo.

¿Cómo aprendo mejor?

Estrategias de enseñanza

1.

2.

3.

Estrategias de aprendizaje

1.

2.

3.

Cada maestro y alumno definirá las estrategias que más se adapten a sus necesidades. Ejemplos:

abp; Proyectos, Análisis o estudio de casos, Aprendizaje in situ, Aprender sirviendo, Aprender utilizando las tic, Simulación, Investigar con tutoría, Aprendizaje cooperativo, Reuniones de socialización, Estudio independiente, Comunidades de diálogo, etcétera.


Contenido del bloque 1

1. La química, herramienta para la vida

1.2.1 Identifica las etapas del método científico

1.2.2 Aplica el método científico para abordar un problema

1.1.1 Definición del objeto de estudio de la química

1.1.3 La química en la vida cotidiana

1.1.2 La química, una ciencia interdisciplinaria

1.3.1 La materia, la energía y sus interacciones

1.3.3 Propiedades extensivas e intensivas

1.3.4 Cambios físicos, químicos y nucleares de la materia

1.3.5 Tipos de energía

1.3.6 Energía renovable

1.3.2 Propiedades de la materia

1.1 Química como ciencia experimental

1.2 El método científico en las ciencias experimentales

1.3 Interacciones de la materia y la energía

1.1 Química como ciencia experimental

Nuestro Universo, lejos de permanecer estático, cambia, se transforma. Las ciencias naturales tratan de explicar una realidad también cambiante, algunas veces con cambios muy lentos y otras con transformaciones verti-ginosas. La química está presente en todos estos cambios, desde el diseño hasta la síntesis de un nuevo fármaco para una enfermedad viral o bac-teriana cada vez más resistente. Más aún, la química tiene que ver con la calidad del aire que respiramos y del agua que bebemos. Los sabores de los alimentos y el aroma de las flores, las toxinas de los microorganismos y el veneno de las víboras de cascabel, todos ellos pueden ser explicados, sin-tetizados, inactivados o potenciados por procesos químicos. Difícilmente podríamos encontrar una actividad humana que no estuviera ligada a la química o a algunas de sus muchas ramificaciones.

8 Bloque 1

¿De dónde viene?Química

Se denomina química (del árabe kēme. que significa “tie-rra”) a la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, así como los cambios que ésta experimenta durante las reac-ciones químicas y su relación con la energía. Históricamen-te, la química moderna es la evolución de la alquimia tras la revolución química (1789).

http://quimica-biscocho.blogspot.com

Pensemos en un nuevo día, en un hermoso amanecer entre sábanas de algodón y poliéster, y la ventana con sus vidrios enmarcados de aluminio. Recorremos persianas de pvc con finos dibujos de pintura esmaltada. Nos calzamos chancletas de neopreno, de reojo vemos la hora en un reloj de cuarzo, sentimos nuestra respiración, inhalamos y exhalamos pausadamente mientras abrimos la cromada llave de la regadera; el agua con ligero olor a cloro recorre nuestro cuerpo, el jabón, luego el champú, nos secamos y una fragante crema humectante corporal baña nuestra humanidad, la pasta dental con fluoruro, el enjuague bucal con mentol y agua oxigenada, más agua, gel para el pelo alborotado, un suéter de acrílico para la fría mañana. En seguida una taza de café descafeinado con un poco de sustituto de azúcar sin calorías y sin sodio, un pan tostado con mantequilla baja en colesterol y una rebanada de jamón bajo en sales, un vasito de leche deslactosada, jugo de naranja enriquecido con vitaminas A, B y C.

TIC

La química en el siglo xxi ¿Ángel o demonio?

Vicente Talanquer, doc-tor en ciencias químicas e investigador y maestro en la Facultad de Química de la unam. Es autor de di-versos artículos de divul-gación y del libro Fractus, fracta, fractal, editado por el fce.

http://www.comoves.unam.mx/articulos/quimica/quimica.html


Abrimos rápidamente el periódico que aún huele a tinta, leemos: calidad del aire en la ciudad salmantina, plantas de tratamiento de agua para la ciudad del cuero y del calzado; control de la fuga de un pozo petrolero, tratamiento químico de las conta-minadas aguas, alimentos chatarra, síndrome metabólico, metales pesados en peces y moluscos, tratamientos novedosos para enfermedades como la diabetes con nanotecno-logía, nueva planta de refinación de petróleo para obtener nuevas gasolinas, botox para las arrugas. Pasto sintético en el nuevo estadio de las Chivas. Suena el teléfono celular, prendemos la computadora, nos ajustamos los lentes de policarbonato con capa pro-tectora para rayos uv. Por fin salimos a la escuela o al trabajo: automotores de gasolina, diesel o gas natural circulan por las avenidas, suenan las campanas de metales añejos; plata, oro, cobre y zinc. Aún es temprano y las lámparas de sodio y los faros de halógeno alumbran la mañana incipiente. Una llovizna nos hace recurrir al paraguas recubierto de silicona que con ligera estructura de magnesio y aluminio se mueve al compás de las fibras spandex de nuestros zapatos deportivos también impermeables al agua.

Es aquí donde nos detenemos a meditar cómo las ciencias experimentales como la química han contribuido desde hace muchas décadas al crecimiento y desarrollo de múltiples actividades humanas como:

• Agricultura:Regulación del pH del suelo, análisis y tratamiento del agua para riego, síntesis y mejoramiento de los abonos artificiales, pesticidas y herbicidas.

• Transporte:Productos contra la corrosión, aleaciones ligeras y resistentes, petroquímicos, plásti-cos, mejoramiento de gasolina y diesel, biocombustibles.

• Salud:Medicamentos efectivos con menos efectos secundarios, mejor absorción y distri-bución del medicamento dentro del organismo, materiales de curación novedosos, prótesis ligeras y resistentes, métodos de diagnóstico.

• Vivienda:Materiales sintéticos resistentes, térmicos, decorativos, tratamiento del suelo, pintu-ras sin plomo, combate de plagas en el hogar, productos de limpieza y decoración.

10 Bloque 1

Lee la siguiente afirmación y contesta lo que se te solicita. Anota tu respuesta en el espacio disponible. Esta información se comentará en el grupo.

Evidencia Criterios

Conclusión:

“Toda actividad humana está ligada con la química, con todos los beneficios y riesgos que esto conlleva."


2El concepto que tengo de química es:

En equipos de cuatro personas construyan una definición de química. Para ello utilicen por lo menos las siguientes palabras: propiedades, materia, transformación, compuestos, estructura, composición, energía, ciencia.

Concepto de química en mi equipo: Concepto de química del Dr. Andoni Garritz Ruiz. Consulta en internet la siguiente dirección: http://garritz.com/andoni_

garritz_ruiz/documentos/00-Garritz.pdf

Conclusión:

1.1.1 Definición del objeto de estudio de la química

Evaluación

Actividad 1 Producto: conclusión Fecha:

Saber conocer Saber hacer Saber ser

Identifica hechos de la vida diaria con la química.

Analiza el impacto de los conocimientos y aportaciones de la química en su calidad de vida.

Aprecia a la química como parte de su cultura.

______evaluación DEFICIENTE INSUFICIENTE REGULAR BIEN EXCELENTE

Calificación de la actividad 1

Propuesta de mejora

12 Bloque 1

1.1.2 La química, una ciencia interdisciplinaria

Bioquímica. Utiliza el conocimiento en biología y química para ser aplicado a la solu-ción de problemas en las áreas de salud, industrial y agropecuaria.

Fisicoquímica. Cinética química, termodinámica y electroquímica. Mecanismos de reacción. Aplica la inteligencia artificial en el modelado de vías de señalización intrace-lular para la predicción de blancos terapéuticos.

Productos naturales. Buscar, aislar y determinar estructuralmente los principios bio-activos de interés agronómico y medicinal. Elucidar los mediadores químicos en las interacciones planta-planta, planta-insecto y planta-animal. Explorar mediante téc-nicas de biotecnología la producción de metabolitos secundarios interesantes. Trans-formar químicamente los productos naturales inactivos en sustancias biológicamente activas. Proporcionar argumentos químicos que contribuyan a la taxonomía vegetal. Modificar químicamente y transformar biomiméticamente los productos naturales con el fin de apoyar propuestas biogenéticas así como los posibles mecanismos asocia-dos a estas propuestas.

Química inorgánica Química organometálica Química de los elementos representativos, transicionales, del grupo fCatálisis Química bioinorgánica Química supramolecular. Dentro de este marco se desarrollan proyectos como los que se describen a continuación: la síntesis, caracterización y reactividad de nuevos complejos organometálicos con aplicaciones catalíticas, o como mediadores para biosensores bioinorgánicos “verdes” de bajo potencial. En el área de la química supramolecular se diseñan sólidos cristalinos que puedan emplearse en síntesis de polímeros inorgánicos.

¿De dónde viene?Bioquímica

La bioquímica, del griego bios que significa "vida"; de khymei "química" y de -ikē, que signi-fica "estudio o técnica". Parte de la química que estudia la composición y las transforma-ciones químicas de los seres vivos.

Evaluación

Actividad 2 Producto: conclusión Fecha:


Conceptualiza adecuadamente a la química como una ciencia experimental.

Dialoga con los compañeros de equipo y obtiene conclusiones en forma colaborativa.

Utiliza las herramientas informáticas para obtener la información que se le pide.

Se comunica en forma correcta.

Valora las aportaciones de sus compañeros y cumple con el rol que se le asigna.

Coevaluación DEFICIENTE INSUFICIENTE REGULAR BIEN EXCELENTE


Propuesta de mejora


Síntesis orgánica. Generación de productos orgánicos, así como diseño y aplicación de nuevas metodologías sintéticas que permitan la preparación de intermediarios sin-téticos importantes.

Ingeniería química. Concepción, diseño, construcción, operación y administración de plantas de proceso en las que la materia prima se transforma de una manera económica en productos químicos útiles al ser humano, preservando el medio ambiente, buscando el uso óptimo de los recursos energéticos y la seguridad de operarios y pobladores.

Ingeniería química metalúrgica. Extracción de metales, fabricación de aleaciones, manufactura, protección y prevención de fallas de componentes metálicos y manufac-tura de piezas de cerámica, de polímeros y materiales compuestos.

Química farmacéutica biológica. Diseño, evaluación, producción, distribución, dis-pensación y uso racional de los medicamentos, la producción de reactivos de diagnós-tico, el diagnóstico de enfermedades al realizar e interpretar las pruebas de laboratorio, la investigación biomédica, la conservación del medio ambiente y el aprovechamiento de los recursos naturales.

Química de alimentos. Desarrolla y mejora alimentos procesados, efectúa el control de los mismos en todas sus etapas para lograr productos con mayor valor nutritivo y óptimas características organolépticas, al menor costo posible y cuya calidad disminu-ya los riesgos inherentes a su consumo y prolongue su vida útil, considerando la tradi-ción alimentaria mexicana y la importancia del alimento como elemento de la cultura.

Son tan ricos y abundantes los conocimientos en torno a la química hoy en día, que cada vez surgen nuevas subespecialidades como las que se indican enseguida.

TIC

Desarrollo y aplicación de la química en el siglo xxi

http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/anteriores/basico/colima07/5_material_didactico/quimica/depalabrasyconceptos.pdf

Revista de Educación química

http://www.comoves.unam.mx/articulos/nanomundo.html

Nanomundo

3Investiga y comparte con tu equipo qué estudian las siguientes subespecialidades de la química:

Subespecialidad Estudia

Fotoquímica

Química cuántica

Química computacional

Electroquímica

Nanoquímica

Astroquímica

Si la química es parte de tu acervo cultural, ¿cómo puede influir en ti para que elijas y apre-cies un estilo de vida saludable?

14 Bloque 1

4 Investiga el significado de los conceptos. Consulta libros de texto, enciclopedias, páginas web; una vez que hayas leído varias definiciones anota una breve pero clara explicación sobre cada término.

Química verde

Física

La actividad 4 te permitirá construir ligas entre la química y otras ciencias.

Evaluación

Actividad 3 Producto: tabla Fecha:


Sabe que la química es una ciencia con múltiples ramificaciones y subespecialidades.

Dialoga con los compañeros de equipo y obtiene conclusiones en forma colaborativa.

Utiliza las herramientos informáticas para obtener la información que se le pide.


Valora las aportaciones de sus compañeros y cumple con el rol que se le asigna.

Elige y aprecia un estilo saludable de vida.



Propuesta de mejora


Biología

Matemáticas

Tecnología

Sociedad

La química se auxilia de la física por:

Una vez realizada tu investigación, contesta o completa lo siguiente:

16 Bloque 1

Las matemáticas son necesarias en química dado que:

La biología requiere de la química en virtud de que:

Existe un estrecho vínculo entre química, sociedad y tecnología debido a:

Evaluación

Actividad 4 Producto: cuestionario Fecha:


Comprende la relación de las ciencias naturales, exactas y sociales con la química.

Busca y selecciona información relevante en diversas fuentes de información.

Construye sus conclusiones a partir de las fuentes confiables de información.


Aprecia a las ciencias como parte de la cultura científica.



Propuesta de mejora

Documents

Qumica B-1