Unidad b-learning para la asignatura de Química II.

El desarrollo educativo y la aplicación de esta Unidad 1 de trabajo está planeada para llevarse a cabo en el semestre 2011-2 y promete ser un verdadero logro en el proceso enseñanza aprendizaje para esta asignatura de Química II. Esperamos contar con su opinión.


sábado, 17 de agosto de 2013

ESTUDIO DE LA QUÍMICA COMO CIENCIA EXPERIMENTAL

ESTIMADOS ALUMNOS DEL GRUPO 157A DE QUÍMICA I



POR FAVOR ESTUDIAR ESTE ARTÍCULO Y CONTESTAR LO QUE SE TE PIDE AL FINAL DEL MISMO.
IMPRIMIR SUS CONTESTACIONES Y ENTREGARLO EL PRÓXIMO LUNES.

SALUDOS.
ATTE. PROFRA. LUCY BENÍTEZ







CIENCIA.

 

 

Toda nuestra ciencia,

comparada con la realidad,

es primitiva e infantil…

y sin embargo es lo más preciado

que tenemos.

Albert Einstein.

La ciencia es la actividad más eficaz de comprender el mundo, esto es; de que está hecho y cómo funciona. Los misterios que nos rodean en nuestra vida cotidiana son los fenómenos que habitualmente ocurren en ella, por ejemplo: los fuegos artificiales, la oxidación de un clavo, la combustión de la madera, la producción del smog en nuestra ciudad, y la disolución de un antiácido en agua.

 

Algunas características de la ciencia.

 

a)    Capacidad predictiva. La ciencia ha sido el medio de nuestra supervivencia ya que al comprender como funcionan las cosas nos permite predecir lo que va a ocurrir en determinado fenómeno.

b)    Capacidad de autocorrección. Otra característica importante es que se auto corrige ya que nuevos resultados de un experimento o nuevas ideas están resolviendo continuamente nuevos misterios.

 

La ciencia también es una manera de pensar.

 

“El mago Satara (que salía en los comics de mi infancia) era capaz de lograr cualquier cosa, simplemente daba una orden al revés, por ejemplo, si quería un millón de dolares, decía: “Seralod ed nollim nu emad”. A los ocho años dediqué mucho tiempo al tratar de que las piedras se elevaran: “Etavele ardeip”. Nunca funcionó. Al final decidí que era culpa de mi mala pronunciación”.

 

Carl Sagan.

“El Mundo y sus demonios”.

El pensar como un científico es de utilidad en todos los aspectos de la vida, ya que cada vez que ejercemos la autocrítica o que comprobamos nuestras ideas a la luz del mundo exterior; también en poner en duda la que ofrece la cultura popular o las fuentes de información. A veces cuesta trabajo abandonar el pensamiento cotidiano en el que caben suposiciones infundadas como la de que basta con desear algo para que ocurra como manejan los charlatanes que abusan de la credulidad de las personas para vender ilusiones y defraudarlas con la venta de talismanes, pociones, conjuros, limpias, etc. que supuestamente garantizan el fácil cumplimiento de sus deseos.

La química como una ciencia actual.

La química es una de las ciencias más influyentes en la forma de vida que llevamos, el mundo cotidiano es en gran medida gracias a la química. Los materiales que nos rodean, los alimentos que comemos, nuestra ropa, y los objetos que usamos, las formas de energía que utilizamos, entre otras cosas, nos permiten considerar nuestro planeta como el mundo de la química.

ACTIVIDAD.

 

Busca una fotografía en alguna revista o periódico de una escena cotidiana en un parque de la ciudad. Trata de identificar en ella ejemplos de productos químicos que aparezcan en la imagen.

Como te habrás dado cuenta, la química está en todas partes: En los pigmentos que dan color a nuestro mundo, los productos de arreglo personal, las fibras de la ropa, los plásticos, los materiales de construcción, los productos de limpieza, etc. Históricamente la forma de vida de la humanidad ha dependido siempre de los productos de la química.

 

¿Qué estudia la Química?

La química es la ciencia que estudia la naturaleza o composición de los materiales y las transformaciones que experimentan y la energía que interviene en esas transformaciones. Toda la materia del universo es su objeto de estudio, no es algo que suceda únicamente en los laboratorios, por ejemplo, la química se interesa en los componentes del agua, su composición y las interacciones entre estos y otras sustancias. Existen pocos aspectos de nuestra vida que no estén de alguna forma influenciados por esta ciencia, pues en el mundo material nos enfrentamos y reaccionamos a sustancias químicas (contaminantes y medicamentos entre otros).

 

Metodologías científicas.

 

Como te habrás dado cuenta, la materia se presenta en diversas formas, ya que algunas muestras son gases (el aire, el vapor de agua, el gas combustible, etc.) otras líquidos (un refresco, el agua de la llave, la gasolina, el aceite, etc.) y otras más son sólidos (la sal, el carbón, el oro, etc.). Todas se comportan de manera distinta, por ejemplo, el hierro se oxida y el oro no; el cobre conduce la electricidad y el azufre no; el azúcar se funde y la sal no. ¿Cómo explicar estas y muchas otras observaciones? La explicación de estos fenómenos que suceden en nuestro entorno requieren de un enfoque más activo que solo la observación y la reflexión, esta es la forma en que el científico cuestiona a la naturaleza para encontrar las respuestas a las preguntas que se formula. La química emplea una metodología para la obtención del conocimiento, esta se basa en la experimentación y en la elaboración de explicaciones de los fenómenos llamadas teorías. Estas teorías se pueden modificar cuando un experimento nuevo da resultados que no pueden explicarse mediante la teoría imperante. La metodología que usaremos en nuestro curso de química para adquirir conocimientos respecto a la materia y su comportamiento implica fundamentalmente los siguientes aspectos:

 

- Planteamiento de un problema: Situación o hecho que nos va a conducir al diseño de una estrategia para su solución.

 

- Formulación de una hipótesis: Es una posible respuesta a la problemática o problema a resolver. Es una explicación preliminar que se comprobará o rechazará con base en la experimentación.

 

- Experimentación: Es un conjunto de observaciones controladas que ponen a prueba la hipótesis, implica la reproducción de un fenómeno bajo las condiciones en que se lleva a cabo. A estas condiciones se les denomina variables.

 

- La observación: Implica fijar cuidadosamente nuestra atención con el fin de recopilar información, por ejemplo medir temperatura, presión, volumen, cantidad de substancias, etc.

 

- Análisis de los resultados: Los datos obtenidos en la experimentación deberán ser analizados cuidadosa y sistemáticamente, ya que su interpretación nos permitirá obtener conclusiones y ampliar nuestro conocimiento acerca del fenómeno estudiado.

 

- Obtención de conclusiones: Con el análisis de los resultados obtenidos en la experimentación se tendrán los elementos para afirmar si nuestra hipótesis es falsa o verdadera lo que permitirá establecer conclusiones respecto al fenómeno observado.

El pensamiento científico en la vida cotidiana no es algo extraño, veamos el siguiente ejemplo.

Supongamos que visitas a un amigo en su casa. Ya adentro, sientes irritación en los ojos y empiezas a estornudar. Te das cuenta de que en su casa habita un gato. Al preguntarte por que estornudas, formulas la hipótesis de que eres alérgico a los gatos. Para probar tu hipótesis sales de la casa de tu amigo. Si los estornudos cesan talvez tu hipótesis sea correcta, para probar lo anterior decides visitar a otro amigo que también posee un gato, si comienzas a estornudar de nuevo, tus resultados experimentales indican que eres alérgico a los gatos. Sin embargo, si continúan los estornudos después de dejar la casa de tu otro amigo, tu hipótesis no se sostiene, necesitas formar una nueva hipótesis que podría ser que tienes gripe.

 

Ahora tú: Identifica cada uno de los siguientes enunciados como observación, hipótesis, o experimento:

 

1.    Identifica los siguientes incisos como actividades en la metodología científica:

1.    Observación

2.    Hipótesis

3.    Experimento

4.    Conclusiones

 

a)    Formular una posible explicación al fenómeno de estudio.

b)    Recolección de datos.

c)    Diseñar un plan experimental para obtener información acerca de un problema.

d)    Establecer un resumen generalizado de tus resultados experimentales.

 

 

2.    Identifica cada uno de los siguientes enunciados como observación, hipótesis, o experimento:

a) La acidez del agua de riego, modifica el crecimiento de las plantas de frijol.

b) Se plantaron tres semillas de frijol en diferentes envases. Se riegan periódicamente cada una con agua con diferente grado de acidez. A todas las plantas se le pondrá la misma cantidad de tierra y agua.

c) Después de dos semanas, las plantas regadas con agua neutra tienen 25 cm de altura con hojas verdes. Las otras 2 plantas regadas con agua ácida, una mide 15 cm y la otra 10 cm, y ambas tienen pocas hojas.

 

Identifica cada uno de los siguientes enunciados como observación, hipótesis, o experimento:

 

3.     a) Un estudiante determina la masa de dióxido de carbono disuelto en diferentes muestras de un refresco a diferentes temperaturas.

b) Los refrescos son más efervescentes (son más gaseosos) cuando están calientes que cuando están fríos (los refrescos son más efervescentes porque contienen dióxido de carbono disuelto).

c) A mayor temperatura se disolverá mayor cantidad de dióxido de carbono en un líquido.

 

Identifica cada uno de los siguientes enunciados como observación, hipótesis, o experimento:

 

4.    a) Al abrir un envase de refresco, el dióxido de carbono disuelto emerge en forma de burbujas.

b) La cera de una vela contiene átomos de carbono e hidrógeno, al quemarse (reacciona con el oxígeno) producirá dióxido de carbono CO2 y agua H2O.

c) Los vapores producto de la combustión de una vela al impactar sobre una superficie fría producen gotitas de agua.

d) A menor temperatura un refresco contiene más dióxido de carbono disuelto.

e) Al calentarse un vaso con agua fría pierde el aire disuelto y este se adhiere a las paredes del recipiente.

f) El azúcar se funde a 125º C y la sal a 801º C.

g) Se pueden disolver dos tazas de azúcar en una taza de agua.

h) En un recipiente que contiene agua hervida (la ebullición elimina gran parte del oxígeno disuelto en el agua) se coloca un clavo de hierro. En otro recipiente con agua de la llave se coloca otro clavo del mismo material con el fin de observar el efecto de la oxidación del hierro por la acción del oxígeno.

i) Un estudiante colocó un trozo de cera sólida en un recipiente que contiene cera líquida. En seguida hizo lo mismo con un cubito de hielo en un vaso de agua.

j) Un objeto mojado no se quema.

k) Los cubitos de hielo se quiebran y truenan al ponerlos en una bebida.

l) Un noticiero señala que una dieta específica protegerá a las personas contra el cáncer. Sin embargo no se reportan datos que respalden lo anterior.

 

5.    Clasifica cada uno de los siguientes enunciados como (1) observación, (2) hipótesis o (3) experimento:

a)    La llanta de la bicicleta está baja.

b)    Si pongo aire a la llanta de la bicicleta, se expandirá al tamaño adecuado.

c)    Cuando puse aire a la llanta de la bicicleta todavía estaba baja.

d)    La llanta de la bicicleta debe tener una fuga.

 

6.     Procesos científicos. Ley de la conservación de la materia. Experimento de Lavoisier

 

         APRENDIZAJE

HABILIDAD(ES)

NIVELTAXONÓMICO

Reactivo 30   Tema  1.4/
28, 29,31, 32, 36, 43,
Observar, identicar evidencias, hipótesis,  cambios, inferir.
        
      3

CONTESTA LAS PREGUNTAS DESPUÉS DE ANALIZAR LA SIGUIENTE INFORMACIÓN:

Determinar La “Ley de la Conservación de Materia” le  tomó a Lavoisier                    mucho tiempo y una gran cantidad de investigaciones.

Uno de los experimentos de Lavoisier  consistió en pesar un recipiente cerrado, el que contenía un trozo pequeño de estaño, al calentar el recipiente se observó la formación de un sólido blanco quebradizo  y el metal desapareció. Lavoisier pesó de nueva cuenta el recipiente cerrado y encontró que la masa no había variado


 

 

 

 

 

 

 

 


Estos resultados y otros similares publicados por otros investigadores llevaron a Lavoisier a proponer que “la masa se conserva en una reacción química

No se llegó antes a esta ley porque las observaciones que se hacían durante las reacciones  químicas demostraban que se perdía o se ganaba masa. Los investigadores de la época de Lavoisier investigaron  cambios que involucraban sustancias en estado gaseoso.

1.- ¿Cuál fue la hipótesis de Lavoisier en su experimento?_______________________

 

___________________________________________________________- 

 

2.- ¿Cuál es la evidencia de que en el experimento sucedió una reacción química?

 

 

3.- ¿Cómo demostró Lavoisier que la masa se conserva en una reacción química? 

______________________________________________________________________

4.-  ¿Cuales supones que son los productos de la reacción química? 

______________________________________________________________________

5.-¿Cuales son los reactivos en la reacción?

______________________________________________________________________

6.- ¿Si el recipiente estuviera abierto que crees que pasaría con la masa?

______________________________________________________________________

7.- ¿Cuál procedimiento se usó en el estudio, el análisis o la síntesis? Fundamenta.

 

 

8.- ¿Qué impedía establecer la ley de la conservación de la materia?_______________________________________________________________

9.- ¿Como es que la hipótesis de Lavoisier se convierte en Ley?

______________________________________________________________________

7.      Completa el siguiente diagrama con los siguientes términos: experimentos, problema, observaciones, hipótesis, ley, teoría.

 


Cuadro de texto: Genera
 


                          

 

 

 

 

 

 

8.      A PARTIR DE LA INFORMACIÓN CONTESTA LAS PREGUNTAS

Lavoisier comprobó la ley de la conservación de la materia al demostrar el papel de los gases en muchas de las reacciones que estudió.

Después de agudas observaciones y  minuciosos experimentos, tomó en consideración a  los gases que son constituyentes del aire en los cambios que observó.

A continuación se describe el experimento de Lavoisier

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Contesta el siguiente cuestionario

1.- ¿Cuál es el problema a resolver con este experimento?

2.-  ¿Cual consideras que fue la hipótesis de Lavoisier en este experimento?

3.- ¿Cuál es el propósito de colocar el estaño bajo una campana de vidrio?

4.- ¿Para qué se usa una lupa dirigiendo la luz del sol sobre el estaño que está dentro de la campana?

5.- ¿Por qué sube el nivel del agua al reaccionar el estaño?

6.-¿ Por qué no todos los componentes del aire reaccionan con el estaño?  

Bibliografía.

-       Burns, R., A. Fundamentos de Química. Pearson Educación. México. 2011.

-       Daub, G. W., y  Seese, W. S. Química. Pearson Educación. México 2005.

-       Hoffmann, R., Lo mismo y no lo mismo. Fondo de Cultura Económica. México. 1997.

-       McMurry, E., J. y Fay, C., R. Química General. Pearson Educación. México. 2009.

-       Ordoñez, J. y Pérez-Galdos, N. El Mundo y la Química. Lunwerg Editores. España. 2011.

-       Rico, G., A. y Pérez, O., R. Química I. Agua y Oxígeno. UNAM. México. 2013.

-       Sagan, C., El Mundo y sus demonios. La ciencia como una luz en la obscuridad. Editorial Planeta. México. 2006.

-       Timberlake, K. Química. Pearson Educación. México. 2008.

-       Vargas, LL., M., La Civilización del Espectáculo. Alfaguara. México. 2012.

-       Wolke, R., L., La Ciencia de lo cotidiano. Robinbook. España. 2012.

 

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