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CARMELITAS MISIONERAS PROVINCIA NUESTRA SEÑORA DE LAS VIRTUDES

COLEGIO NUESTRA SEÑORA DEL CARMEN – PASTO

GUÍA DE AUTOGESTIÓN DEL APRENDIZAJE PERIODO I GUÍA A

ASIGNATURA: QUÍMICA GRADO: DECIMO

NOMBRE: FECHA:

ESTÁNDAR:

Explico la estructura de los átomos a partir de diferentes teorías partiendo del manejo de la tabla periódica. Identificando las propiedades físicas y químicas de los elementos a partir de sus propiedades atómicas.

NIVELES DE DESEMPEÑO:

USO COMPRENSIVO DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO

-Identifica las etapas de la historia de la química. -Establece la relación entre la distribución de los electrones en el átomo y el comportamiento químico de los elementos, explicando cómo esta distribución determina la formación de compuestos, dados en ejemplos de elementos de la Tabla Periódica.

EXPLICACIÓN DE FENÓMENOS

-Explica la organización de los elementos en la tabla periódica elaborando cuadros comparativos entre los procesos de formación de enlaces

INDAGACIÓN -Establece diferencias entre las propiedades químicas y físicas de los elementos de acuerdo con su ubicación en la tabla periódica y su proceso químico de formación de compuestos

NÚCLEO TEMÁTICO: 1. Introducción a la química, materia y energía

CONTENIDOS:

1.1 La química a través de la historia y la investigación en química. 1.2 Materia y energía.

LA QUÍMICA A TRAVÉS LA HISTORIA

Las primeras manifestaciones del ser humano relativas a la química se relacionan con actividades prácticas, como la cocción de alimentos y la metalurgia. Para el año 1200 a. de C. egipcios y babilonios habían alcanzado gran perfección en la aplicación de estas técnicas, siendo maestros en el manejo del vidrio y de metales como el oro, la plata y el hierro. No obstante, estos pueblos dieron poca importancia a la elaboración de una base teórica que soportara estos quehaceres cotidianos. En el siglo VI a. de C. surgen en Grecia las primeras teorías sobre la composición de la materia, gracias a filósofos como Tales de Mileto (625-545 a. de C.) y Anaximandro (611-547 a. de C.). Sus ideas fueron retomadas más tarde por Aristóteles (383-322 a. de C.) en la denominada teoría de los cuatro elementos, según la cual, tierra, agua, aire y fuego, al combinarse conformaban la materia y definían las cualidades fundamentales de los cuerpos. Años después, en el siglo V a. de C., Demócrito y Leucipo propusieron que la materia estaba compuesta por unas partículas mínimas indivisibles, a las que llamaron átomos.

La alquimia (500-1600 d. de C.). Como resultado de la fusión entre el dominio técnico de los egipcios y la elaboración teórica y filosófica de los griegos, surgió la alquimia. Los alquimistas, a diferencia de sus predecesores, no solo deseaban comprender el mundo natural, sino que además buscaban la perfección en sí mismos. Este ideal se hallaba materializado en el oro. Por ello, los alquimistas encaminaron gran parte de sus esfuerzos a la manipulación de los metales y de un sinnúmero de sustancias con capacidad para interactuar co n

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éstos y especialmente a la búsqueda de la piedra filosofal, compuesto mágico que podía transformar los metales en oro, así como proporcionar la eterna juventud. Por esta senda, desarrollaron y perfeccionaron diversos instrumentos y métodos, los cuales han llegado a nosotros a través de términos como alcohol, baño de María, alambique, destilación y sublimación.

Surgimiento de la química moderna. Para los hombres de ciencia del siglo XVIII, la teoría de los cuatro elementos ya no era suficiente para explicar la composición y el comportamiento de la materia. Por ejemplo, los avances en el conocimiento de los gases ponían en duda que el aire fuera un elemento en lugar de un conjunto de diferentes sustancias. Era una época en la que nada se daba por sentado, todo debía ser medido, pesado y comprobado. El representante más destacado de esa tendencia fue el químico francés Antoine Lavoisier (1743- 1794), quien sentó las bases de la química moderna, al establecer que la materia no se crea ni se destruye, sino que se transforma, y demostrar que el aire, el agua y el fuego no eran elementos.

Siglos XIX y XX. Durante el siglo XIX la investigación en química se centró en dilucidar la naturaleza de la materia. Así, John Dalton (1766-1844) presenta la primera propuesta consistente sobre la estructura atómica, que luego es complementada por Ernest Rutherford (1871-1937) (figura 3), con lo cual empieza a entreverse que el átomo se compone de partículas más pequeñas y que no es indivisible, como lo indica su nombre. Basado e n estos trabajos, Niels Bohr (1885-1962) propone el sistema planetario del átomo, modelo precursor del aceptado actualmente. Basado en todo el conocimiento acumulado sobre los elementos químicos, Dimitri Mendeleiev (1834-1907) organiza la tabla periódica de los elementos, con base en sus pesos atómicos. El siglo XX es un período de grandes cambios. En 1905, Albert Einstein (1879-1955) presenta la teoría de la relatividad, con lo cual sacude las bases teóricas de la física y la química. En las primeras décadas del siglo, los esposos Marie y Pierre Curie estudian el fenómeno de la radiactividad y descubren dos nuevos elementos: el radio y el polonio. En la segunda mitad del siglo XX la atención de los químicos se enfoca hacia el estudio de las partículas subatómicas y la fabricación sintética de diversos materiales, como los plásticos y los superconductores. Finalmente, el misterio de la vida encabeza las investigaciones en genética y biología molecular. Así, en 1953, Francis Crick y James Watson resuelven la estructura tridimensional de la molécula de AND (ácido desoxirribonucleico), base para comprensión del lenguaje de la vida. Posteriormente, en 1996, es presentado al mundo el primer organismo clonado (figura 5). Es así como la humanidad recibe el siglo XXI con un complejo, pero inevitable conflicto ético relacionado con el papel de la ciencia en la sociedad.

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PREGUNTAS ESENCIALES

Después de leer el texto “La química a través de la historia” responda las siguientes preguntas:

1. Realice un mapa o esquema donde explique cómo ha sido el desarrollo de la química a lo largo de la historia.

2. ¿Qué características identificaron la química en la edad moderna? ¿Qué sucedió con la alquimia al surgir la química como una ciencia?

3. ¿Qué características tiene el desarrollo de la química en el siglo XIX y XX? ¿Por qué fueron importantes los adelantos científicos generados en estos siglos?

4. Con un ejemplo explique cuáles son los pasos del método científico.

EL DESARROLLO DE LA QUÍMICA

Método científico. Cada área del conocimiento tiene sus propios métodos y estrategias para enfrentar los problemas del área desde distintos ángulos; en el caso de las ciencias experimentales (o ciencias exactas debido a su fundamentación matemática y NO al hecho de que deban dar resultados inmutables), como la química, la física o la biología, se pueden diferenciar ciertas etapas que son comunes a todas ellas: 1) observación de un fenómeno, 2) formulación de preguntas, 3) revisión de trabajos previos, 4) formulación de hipótesis, 5) comprobación experimental de la hipótesis, 6) control de variables, 7) planteamiento y divulgación de conclusiones y 8) elaboración de leyes.

MEDICIÓN

Medir es comparar una magnitud física que se desea cuantificar con una cantidad patrón que se denomina unidad. El resultado de la medición indica el número de veces que la unidad está contenida en la magnitud que se mide. Las magnitudes fundamentales no dependen de otra medida, mientras que las derivadas se deben expresar como función de las magnitudes fundamentales.

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SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

MAGNITUDES FUNDAMENTALES

MAGNITUDES DERIVADAS

Los múltiplos y submúltiplos del SI se expresan en notación científica como potencias de 10. Las potencias positivas indican números mayores a uno que tienen un número determinado de dígitos hacia la derecha, mientras que las potencias negativas indican números menores a uno que tienen un número determinado de dígitos hacia la izquierda.

FACTORES DE CONVERSIÓN

¿Cómo usar un factor de conversión?

a) El factor de conversión es una igualdad, y puede ser escrito como una fracción que equivale a uno.

1 L = 1000 mL,por tanto

b) Determine el factor de conversión que se necesita

para realizar el cálculo. c) Si todas las unidades se cancelan, excepto la

deseada el problema se ha resuelto correctamente.

¿Cuántos mL hay en 1,63 L?

Fundamentales Tiempo, longitud,

masa, temperatura MAGNITUDES

Derivadas Volumen, area,

densidad

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TEMPERATURA Y CALOR

Temperatura y calor son conceptos diferentes que normalmente tienden a confundirse, la temperatura de un cuerpo se define como una magnitud que mide la energía promedio de las moléculas que constituyen ese cuerpo y es independiente de la velocidad y masa del cuerpo, porque solo depende de la velocidad y masa de cada una de sus moleculas. Por otra parte, el calor se define como una medida de la energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de temperatura que existe entre ellos. Asi, el calor al ser una forma de energía se mide en el SI en julios (J = joule o julios), mientras que para la medida de la temperatura se utiliza el grado Kelvin (K).

ESCALAS DE TEMPERATURA Y CONVERSIÓN ENTRE ESCALAS

Sistema internacional

Kelvin (absoluta) K K º C 273

Centígrados ºC º C K 273

Sistema ingles

Rankine (absoluta) R R 9

K 5

Fahrenheit ºF ºF 9

º C 32 5

ACTIVIDAD 1.

1. En clases realice los ejercicios sobre conversión de unidades de medición y conversión de escalas de

temperatura propuestos por el educador y prepare una socialización de cada ejercicio desarrollado. 2. En su casa realice las actividades complementarias propuestas y practique por su propia cuenta los

ejercicios ya vistos. Realice repasos periódicos de los ejercicios de conversión de unidades.

MATERIA Y ENERGÍA

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TRANSFORMACIONES FÍSICAS

CAMBIOS DE ESTADO

CLASIFICACIÓN

ENDOTÉRMICOS O PROGRESIVOS EXOTÉRMICOS O REGRESIVOS

El entorno transfiere

Las sustancias liberan

energía térmica a las energía térmica a su

sustancias entorno

Energía Energía

SUSTANCIAS Y MEZCLAS

La materia que nos rodea se puede clasificar de diversas maneras. Si tomamos en cuenta la clase de partículas que la conforman, podemos clasificarla del siguiente modo: las mezclas son la unión de dos o más sustancias en proporción variable, que conservan sus propiedades originales y sus componentes se pueden separar fácilmente por medios físicos, generalmente no hay absorción o desprendimiento de energía al hacerlo. Las mezclas se clasifican en mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas.

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TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Decantación: sirve para separar mezclas heterogéneas solido-liquido o liquido-liquido (inmiscibles = no se pueden mezclar, como el agua o el aceite). Se basa en la densidad.

Destilación: sirve para separar mezclas liquido-liquido miscibles (agua-etanol p. ej.). Se basa en los puntos de ebullición.

Filtración: sirve para separar mezclas solido-liquido o gas-liquido insolubles (en el caso gas-liquido inmiscibles) a través de una membrana porosa. Se basa en el tamaño o naturaleza de las partículas.

Tamizado: sirve para separar partículas sólidas de diferentes tamaños a través de un tamiz o colador. Se basa en la diferencia de tamaño de las partículas.

Evaporación: sirve para separar una mezcla solido-liquido soluble o insoluble. Se basa en la diferencia de los puntos de ebullición de sólidos y líquidos.

Separación magnética: sirve para separar mezcla que contenga al menos un material con propiedades magnéticas. Se basa en las propiedades magnéticas que presentan los materiales ferromagnéticos.

Concepto de energía. Todos los cambios y transformaciones que ocurren en la materia están acompañados por cambios en la energía. En términos sencillos la energía se define como la capacidad que posee un cuerpo para producir trabajo.

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La ley de conservación de la materia y la energía. “En toda transformación energética, la energía emitida es igual a la energía absorbida”. En lo que corresponde al estudio de la química, las reacciones químicas siempre están acompañadas de cambios de energía, pero únicamente en las reacciones nucleares que envuelven enormes cantidades de energía, se vuelve significativa la cantidad de materia que se convierte en energía (se debe recordar que la energía y la masa están relacionadas por la ecuación de Einstein E = mc2). “En las reacciones químicas ordinarias, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos”.

ACTIVIDAD 2.

1. Según las indicaciones del profesor, realice las actividades de la guía complementaria (en grupos de tres). 2. Defina brevemente temperatura y calor ¿Qué diferencia existe entre calor y temperatura? ¿Por qué los

objetos pueden recibir calor, pero no frio? ¿Por qué razón se dice que los cuerpos no poseen calor?

3. Cuando un cuerpo gana energía térmica, ¿Qué sucede con sus moléculas? Cuando un cuerpo pierde energía térmica, ¿Qué sucede con sus moléculas?

4. ¿Qué relación tienen los conceptos de calor y temperatura con los cambios de estado de la materia? 5. Haga un esquema o mapa conceptual donde explique las características que tienen el estado sólido, líquido

y gaseoso. Haga especial énfasis en la disposición de las moléculas y el movimiento que tienen. 6. Indica que técnica utilizarías para separar los componentes de las mezclas siguientes y justifica tu respuesta:

vinagre y aceite, arena y limaduras de hierro, alcohol y arena, alcohol del vino, sal y agua. 7. ¿De qué depende el tipo de método que se utilice para separar una mezcla? 8. Consultar el significado de los siguientes términos (realizar un dibujo sencillo que le sirva a usted para

identificar rápidamente el material): embudo, embudo de decantación, Erlenmeyer, vaso de precipitados, condensador (o refrigerante), papel de filtro. ¿Qué función tiene cada uno de ellos?

9. ¿Qué es la destilación simple? Dibuje el esquema de destilación simple indicando sus partes. ¿Qué función tiene cada parte?

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1. Visita las páginas http://web.educastur.princast.es/proyectos/formadultos/unidades/materiayenergia/indice.htm y http://www.primaria.librosvivos.net/archivosCMS/3/3/16/usuarios/103294/9/5EP_Cono_cas_ud6_separacion_ mezclas/frame_prim.swf y aprende más sobre los métodos de separación de mezclas. Consulta en otras fuentes en qué consisten los procesos de centrifugación, cristalización y adsorción para la separación de mezclas y realiza un cuadro comparativo sobre estos métodos. Prepara tu trabajo para ser socializado con tus compañeros. Recuerda leer muy bien los artículos antes de realizar tu trabajo y ser breve, pero conciso en tus apreciaciones.

2. Realiza una consulta acerca de las nuevas ramas de la química y haz un ensayo breve acerca de su importancia. También consulta acerca de la ley de la conservación de la materia y la energía y cuál es el significado que hay detrás de la ecuación de Einstein.

Consulta el relato bíblico de la creación del hombre. En base a tus conocimientos básicos de química, trata de dar una explicación acerca de cómo podría surgir la vida de un material inorgánico como el barro.

De manera individual y según las indicaciones del educador, resuelve el cuestionario de valoración sobre el metabolismo y las rutas metabólicas. Recuerda que este es un proceso individual y es importante que lo realices de manera honesta y consciente, ya que tu proceso de formación depende de cómo respondas a esta prueba.

Anexo Evaluación

Después de socializar el resultado de la evaluación, se realizará una revisión y corrección del cuestionario de valoración realizando unos ejercicios de repaso. Cada educando deberá realizar en su cuaderno la revisión de las preguntas que el educador realice y desarrollar los ejercicios de refuerzo que se le asignen.

ELABORADO REVISADO Y APROBADO

NOMBRE GERMÁN RICARDO CULTID NOMBRE GLORIA CASTRO

CARGO EDUCADOR FECHA 29-01-18 CARGO JEFE DE ÁREA FECHA

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