currÍculum i avaluaciÓ competencial a l’eso: canvis...

CURRÍCULUM I AVALUACIÓ COMPETENCIAL A L’ESO: Canvis químics al nostre entorn ÀMBIT: CIENTÍFICOTECNOLÒGIC

Títol , curs, matèria Canvis químics al nostre entorn. 3r ESO. Física i Química

Professor/a: Montserrat Tortosa Temporització: 15 sessions de 1 hora

Justificació: Aquesta unitat té com a finalitat explorar els canvis químics i la velocitat de reacció en contextos propers per l’alumnat.

Continguts

CC7:Model de canvi químic.

Canvis químics i físics. Obtenció de substàncies simples i compostes. Canvis químics relacionats amb fenòmens quotidians. Conservació de la massa

en els canvis químics i físics. Massa de reactius i productes en una reacció química senzilla. Velocitat d’una reacció en funció de les variables, com la

temperatura, la concentració i el grau de divisió dels reactius sòlids. Efecte dels catalitzadors i els enzims.

Àmbit digital: Ús de dispositius mòbils per a la creació i captació de dades (sensors) i tractament posterior en una producció integrada.

Àmbit personal i social: hàbits d’aprenentatge: constància, reconeixement i esmena d’errors.

Competències àmbit cientificotecnològic

Dimensió: Indagació de fenòmens naturals i de la vida quotidiana

C1. Identificar i caracteritzar els sistemes físics i químics des de la perspectiva dels models, per comunicar i predir el comportament dels fenòmens naturals. C4. Identificar i resoldre problemes científics susceptibles de ser investigats en l’àmbit escolar, que impliquin el disseny, la realització i la comunicació d’investigacions experimentals

Competències àmbits transversals

Àmbit digital

Dimensió: Instruments i aplicacions

CD1: Seleccionar, configurar i programar dispositius digitals segons les tasques a realitzar

Àmbit personal i social

Dimensió: Aprendre a aprendre

CPS2: Conèixer i posar en pràctica estratègies i hàbits que intervenen en el propi aprenentatge


Criteris d’avaluació (del currículum)

Els criteris són els generals de tota la U.D.

Objectius d’aprenentatge*

(en acabar la unitat didàctica l’alumne/a haurà après a...) *En aquesta Unitat Didàctica el redactat dels objectius és el mateix que el dels criteris específics d’avaluació.

Indicadors En què es veu que el criteri d’avaluació s’acompleix i en quin grau?

Nivell 1 (satisfactori)

Nivell 2 (de notabilitat)

Nivell 3 (d’excel·lència)

5. Identificar canvis químics en l’entorn quotidià i en el cos humà, i justificar-los a partir d’evidències observades experimentalment.(O1, O2, O3)

6. Utilitzar el model atomicomolecular per interpretar i representar reaccions químiques, així com la conservació de la massa en sistemes tancats.

O1:Identificar canvis químics i físics a partir del model de canvi químic en entorns diversos. (activitat 1)

Identifica canvis químics i físics en entorns diversos a partir del model de canvi químic i els comunica amb un llenguatge planer.

Identifica canvis químics i físics en entorns diversos a partir del model de canvi químic i ho comunica amb la terminologia científica pertinent (noms substàncies)

Identifica canvis físics i químics en entorns diversos a partir del model de canvi químic i ho comunica amb la terminologia científica pertinent (noms substàncies) i simbòlica (fórmules químiques)

O2:Justificar si un canvi és químic a partir d’evidències experimentals. (Activitats 1, 2 i 6)

Justifica canvis químics a partir de les propietats característiques de reactius i productes, i ho comunica amb un llenguatge planer

Justifica canvis químics a partir de les propietats característiques de reactius i productes, i ho comunica amb la terminologia científica pertinent .

Com nivells 1 i 2 i és capaç de comunicar-ho mitjançant llenguatge simbòlic.

És capaç de predir els canvis que tenen lloc si es modifiquen les condicions.

O3:Interpretar evidències experimentals de reaccions químiques relacionades amb reactants i productes. (Activitats 2 i 6)

Interpreta les evidències de manera bàsica

Ídem 1 i es capaç de relacionar evidències en forma de taula o gràfic i comunicar-les amb llenguatge científic

Ídem 1 i 2 , prediu quin tipus d’evidències s’obtindran si es canvien les condicions.

O4.Justificar canvis químics a partir del model atomicomolecular.

(Activitat 3)

Justifica canvis químics des de la perspectiva de partícules i ho comunica amb un llenguatge planer. No fa diferències entre partícules.

Justifica canvis químics a partir del model atomicomolecular, identifica les partícules i ho relaciona amb el fenomen, ho comunica amb la terminologia científica pertinent.

Ídem 1 i 2 i també identifica les partícules i ho relaciona amb el fenomen, ho comunica amb la terminologia científica i simbòlica (fórmules) pertinent.

És capaç de predir i interpretar canvis en variar les condicions

O5.Justificar la conservació de la massa en els canvis a partir d’evidències i a partir del model atomicomolecular. (Activitats 3 i 6)

Justifica la conservació de la massa en els canvis a partir d’evidències i des de la perspectiva del model cineticocorpuscular i els

Com 1, amb un llenguatge científic pertinent (noms)

Com 1 i 2 i és capaç de predir els canvis que tindran lloc quan variïn les condicions.

Comunica la solució mitjançant la terminologia i el llenguatge simbòlic de la ciència (noms i fórmules)


(O4, O5) 7. Planificar algun experiment i realitzar prediccions sobre la influència de diferents variables en la velocitat de reacció.(O6, O7,O8)

relaciona amb evidències experimentals , ho comunica amb un llenguatge planer

O6.Realitzar prediccions justificades sobre la influència de la temperatura i el grau de divisió en la velocitat de reacció.

(Activitat 4)

Fa prediccions correctes sobre com variarà la velocitat amb la temperatura i amb el grau de divisió i ho comunica amb un llenguatge planer

Ídem 1 i ho comunica amb un llenguatge científic pertinent

Ídem 1 i 2 i ho comunica amb la terminologia i el llenguatge simbòlic de la ciència.

O7.Planificar i realitzar experiments sobre la influència de variables que intervenen en la velocitat de reacció.

(Activitat 4)

Realitza experiments per determinar la influència d’una variable sobre la velocitat de reacció, que comporten la realització de totes les fases del disseny experimental i comunica els resultats de forma adequada.

Planifica i realitza experiments per determinar la influència de variables sobre la velocitat de reacció, que comporten la realització de totes les fases del disseny experimental , mostra capacitat de control de variables, refereix el resultat a la hipòtesi inicial i els comunica amb precisió , és capaç de fer prediccions senzilles

✓ Planifica i realitza experiments per determinar la influència de variables sobre la velocitat de reacció, que comporten la realització de totes les fases del disseny experimental , mostra capacitat de control de variables interpretant i comunicant els resultats en el marc dels models cineticomolecular i del model de col·lisions, i fent prediccions més elaborades

O8.Seleccionar i configurar un sensor de pH i software adient (Vernier, Multilab, Pasco...) per obtenir gràfics de pH. (Activitat 6)

Selecciona correctament el sensor i el software a utilitzar i els configura amb ajuda

Selecciona correctament el sensor i el software i configura el programa de manera autònoma per tal que el sensor treballi en continu durant un temps determinat

És capaç d’utilitzar altres funcionalitats del software del sensor per tal de tenir millors resultats experimentals o de representació de les dades.

Ajuda els companys a configurar els seus equips

Àmbit Personal i social Practicar activitats de millora d’hàbits

O9. Portar el material escolar necessari per treballar (Totes les activitats)

Indicadors

Freqüència observada

Gairebé mai Alguna vegada Sovint Molt sovint

Porta el material escolar necessari per treballar


d’aprenentatge (O9, O10, O11)

O10. Presentar les tasques de manera puntual (Totes les activitats) O11. Treure profit de les activitats d’avaluació formativa i formadora. (Activitats 1, 2, 3, 4 i 5)

Presenta les tasques de manera puntual

Treu profit positiu de les activitats d’avaluació formativa i formadora

Activitats d’ensenyament, aprenentatge i d’avaluació

Nota: Els objectius O9 i O10 es treballen a totes les activitats

Metodologia /Gestió aula 1 sessió Gran grup: què suggereix el títol Individual: autoavaluació inicial què en penses Grup classe: posada comú i preguntes 3 i 4 1 sessió Parelles: 5, 6 Grups de 3-4: decidir com seran les produccions artístiques i començar a fer-les

Avaluació Formativa: feedback en gran grup, consells generals a partir de l’observació mentre fan l’activitat.

Número de sessions: 2 A 1

Activitat 1:(inicial-Idees prèvies) Canvis físics i canvis químics: Què en penses? què hi diu la ciència? Apliquem-ho. Objectius: O1, O9, O10 i O11 Competències: C1, CPS2

A 2 Activitat 2: introducció nous conceptes Es conserva la massa en els canvis?

Metodologia/Gestió aula : 1 sessió Individual: què en penses? Ex.1 Grups 3-4 Al laboratori o a l’aula portant material

Avaluació: Preguntes 1 i 2. Formativa. Feedback als grups, i en gran grup.

Número de sessions 2


L’alumnat prova si la massa es conserva en diversos canvis que se’ls proposen o que proposen ells Objectius: O2,O3, O9, O10,O11 Competències: C1,CPS2

Fan les comprovacions 1 sessió Grup classe: Posada en comú resultats dia anterior. Arribar a conclusions comunes Individual: exercici 3. Parelles: Coavaluació ex. 3

Pregunta 3. Coavaluació entre iguals per parelles. S’elabora una base d’orientació consensuada amb tot el grup classe a partir de les llistes inicials de la pregunta 3. (base d’orientació, cada “corrector” posa dues “estrelles” i un “desig” ). En retornar l’activitat cal fer les millores suggerides en el “desig”. “estrella” indica un aspecte que està bé “desig” aspecte a millorar

A3 Activitat 3 :introducció de nous conceptes Maneres d’expressar els canvis químics Objectius: O4, O5, O9, O10 Competències:C1, CPS2

Metodologia/Gestió aula Grup classe: Observació d’experiments “càtedra” i visualització de les corresponents simulacions (poden veure’s on line) incidint en la relació: observació macroscòpica- submicroscòpica-simbòlica (aula).

Avaluació: Formativa: feedback en gran grup


A4 Activitat 4: introducció al disseny experimental i estructuració de conceptes El problema de la Berta (situació problemàtica experiments sobre velocitat de reacció) Objectius: O6, O7, O9, O10, O11. Competències: C4, CPS2

Metodologia/Gestió aula : Investigació al laboratori (també es poden fer parts de l’activitat a l’aula) per Indagació guiada /comunicació resultats: carta. Grups petits. 1 sessió Individual lectura inicial. Gran grup: presentació de la tasca Parelles o grups de 3: introducció a-f Autoavaluació 1 sessió Gran grup: control de variables. Cal guiar els alumnes per dissenyar l’experiment controlant variables si no ho han fet abans. Ajuden molt les preguntes de la taula.

Avaluació: Formadora tota l’activitat (autoavaluació al final de cada sessió) Qualificadora la carta



Parelles o grups de 3: dissenyen experiment i inicien presa de dades Autoavaluació 2 sessions: Acaben la presa experimental Autoavaluació al final de cada sessió 1 sessió Individual Fan la carta a l’enginyera

A 5 Activitat 5: Aplicació del coneixement Quin antiàcid és més eficient? Objectius:O6, O7, O8, O9, O10 Competències: C4, CPS2

Gestió aula: Tota la classe treballa en un projecte comú. Organització en grups per trobar una solució conjunta.

Avaluació: Avaluació formadora entre iguals per interacció mentre fan l’activitat. Es treballa la CCD 1: avaluació formadora entre iguals mentre configuren els sensors i obtenen dades. Avaluació formativa si necessari.


A 6 Activitat 6: Aplicació del coneixement Acidesa d’estómac: (Activitat d’aplicació que treballa els conceptes de la unitat en un context diferent per resoldre una situació problemàtica). Objectius: O1, O2, O3, O4, O6, O9 i O10 Competències: C4, CD1

Gestió aula : Treball individual. examen

Avaluació: Qualificadora Criteris d’avaluació 5, 6 i 7



A7: Activitat 7 Reflexió final (O11)

Individual Respondre el mateix qüestionari d’autoavaluació inicial i reflexionar sobre el que ha après i el que ha de millorar Planificar les activitats de millora que farà i començar a fer-ho

Formadora 1

Física i química 3r ESO A1

CANVIS QUÍMICS AL NOSTRE ENTORN

Abans de començar

Què et suggereix aquest títol? En què treballarem?

Què en saps, abans de començar?

Llegeix les frases de la primera columna i encercla la teva resposta

A. No ho se B. Em sona però no ho acabo d’entendre C. Ho entenc bé D. Ho entenc i ho podria explicar

Data

_______

Què en se, abans de començar? En què m’hauré d’esforçar mes?

Se posar exemples de canvis físics en el meu entorn o el meu cos

A, B, C, D

Se posar exemples de canvis químics en el meu entorn o el meu cos

A, B, C, D

Se quines característiques tenen els canvis químics

A, B, C, D

Entenc el que passa amb els àtoms i les molècules a una reacció química

A, B, C, D

Se posar exemples de diferents tipus de reaccions químiques

A, B, C, D

Se fer experiments per fer que una reacció química vagi més ràpida o més lenta

A, B, C, D

Se explicar la utilitat d’algunes reaccions químiques per la meva vida

A, B, C, D

En acabar aquesta unitat, seràs capaç de:

- Identificar canvis físics i químics en el teu entorn a partir d’evidències.

- Identificar canvis físics i químics en el cos humà a partir d’evidències

- Entendre i saber explicar si un canvi és físic o químic a partir de les propietats de les substàncies que intervenen.

- Entendre i saber explicar els canvis físics i químics des del punt de vista de les partícules que formen la matèria.

- Dissenyar i fer experiments per trobar la velocitat d’una reacció química

- Fer prediccions per tal que una reacció química vagi més ràpida o més lenta i comprovar-les experimentalment

- Utilitzar tots aquests coneixements per resoldre problemes que et pots trobar en el teu dia a dia.


1. Canvis físics i Canvis químics

Què en penses?

1. Imagina que tenim dos líquids sense color, ni olor, d’un aspecte molt semblant. Però un és aigua i l’altre un dissolvent orgànic. a) Digues un mínim de tres experiments que podries fer per esbrinar quin líquid és aigua i

quin no.

b) Quins canvis faries en els experiments si cap dels dos líquids fos aigua?

2 . De cada parell d’imatges, una correspon a un canvi físic i l’altra a un canvi químic. Es tracta que

decideixis quina correspon a cadascun, argumentant la resposta.

a)Una olla d’aigua bullint va perdent líquid

b)Un fogó d’alcohol encès va perdent líquid


Què hi diu la ciència?

3.La diferència entre un canvi físic i un canvi químic és la següent:

En un canvi físic les substàncies .....

Per exemple a la pregunta 2 .....

En un canvi químic, al contrari, les substàncies......

Per exemple a la pregunta 2......

4. Argumentant amb les propietats característiques, intenta millorar les respostes que has donat a la pregunta 2. Escriu-les de nou.

5. En cadascuna de les parelles de casos següents, argumenta amb les propietats característiques quin dels dos és canvi físic i quin canvi químic

a) Dues formes de fer llum i escalfor. Amb espelmes (1) i amb bombetes (2)

1)

2)

c)S’acosta una vareta mullada sobre un vas amb líquid i es forma un fum blanc.

d)S’està fent neu artificial: sembla fum blanc.


b)Una màquina està tallant acer i fa espurnes (3), igual que uns diables en un correfoc (4)

3) 4)

c)El núvol sembla una enorme fumera (5), un cigar també fa fum (6)

5)

6)

6. Completa la taula següent sobre processos que tenen lloc al nostre cos i posa’n mes exemples :

Procés Canvi físic o químic? Justificació

Digestió dels aliments

Digestió de les proteïnes a l’estómac

Intercanvi de gasos als alvèols

Respiració cel·lular

Absorció de nutrients a l’intestí prim

7. Explica de manera artística (vinyeta, poema, vídeo, joc,....) altres canvis físics i químics, i argumenta perquè ho són a partir de les substàncies que intervenen i les propietats característiques.

Podeu exposar totes les produccions ...on? idees?


2. Canvia la massa en un canvi físic? I en un canvi químic?

Què en penses?

1. De cadascun dels següents canvis, indica si són físics o químics i també si creus que el seu pes canvia durant el procés en un recipient tancat.

Què hi diu la ciència?

Quan les científiques es fan preguntes com aquestes, de vegades ja s’imaginen la resposta, com hem fet nosaltres. Però llavors cal fer algun experiment per comprovar si les coses funcionen com ens pensem.

2. Ara nosaltres provocarem alguns d’aquests canvis prenent dues precaucions: - La primera, pesar el sistema que estem estudiant, tant abans com després del canvi. - La segona, assegurar que el sistema està ben tancat durant tot el procés perquè no pugui

entrar ni marxar-ne res. Anotem a la taula les evidències observades i la interpretació que en fem

Canvi: Canvi: Canvi:

Material i mètode Massa abans: Massa al final: Interpretació dels resultats obtinguts



Què hem fet? Què ha resultat?

Quines explicacions trobes a aquests resultats?

Quines són les teves conclusions?

Canvi Varia?

Cremem alguna cosa

Evaporem un líquid

Escalfem un sòlid

Pastilla efervescent en aigua


3. Descriu amb detall l’experiment que faries per demostrar si la massa varia durant els següents processos, tenint en compte que no exploti res. Fes també un dibuix del procés.

a) Fondre gel

b) Dos líquids incolors reaccionen i el líquid es torna groc.

Planifica per fer-ho millor

Escriu aquí una llista dels apartats que ha de tenir la resposta:

Física i Química 3 ESO A3

M. Tortosa 1 Per dibuixar les partícules (àtoms, molècules o ions) que intervenen a la reacció, es poden emprar animacions d’aquestes reaccions, disponibles a https://www.dlt.ncssm.edu/tiger/chem2.htm#stoich

3. Per què en els canvis químics la massa es conserva?

Per respondre aquesta pregunta necessitem conèixer com són les partícules de matèria que intervenen en una reacció química. Com que no es poden veure els científics les imaginem a partir de les evidències que es veuen i hi ha animacions digitals que ens permeten imaginar-les. De fet un mateix canvi químic es pot expressar de tres maneres: des del punt de vista macroscòpic (el que veiem), des del punt de vista submicroscòpic (imaginant les partícules que intervenen en la reacció ) i amb fórmules químiques.

1. Estudiarem uns quants canvis químics. I cadascun l’expressarem de tres maneres diferents:

- El que veiem (macroscòpic: color, olor, estat físic ) - Escrivint la reacció química (amb les fórmules químiques) - Imaginant les partícules que intervenen a la reacció (submicroscòpic)

CAS 1. Font imatge: https://commons.wikimedia.org/

Afegim 1 cm de cinta de magnesi dins d’un vas de precipitats que conté una dissolució d’àcid clorhídric.

El que veiem (macroscòpic) Reacció química (símbols i fórmules) Com ens ho imaginem?1 (submicroscòpic)

Inicial: Procediment i canvis observats: Final:

Inicial Final

https://www.dlt.ncssm.edu/tiger/chem2.htm#stoich

https://commons.wikimedia.org/



CAS 2

Afegim una mica de bicarbonat de sodi a un vas de precipitats que conté àcid clorhídric



Inicial Final

CAS 3

Mesclem una dissolució de iodur de potassi amb una de nitrat de plom (II)



Inicial Final




CAS 4

Mesclem una dissolució d’àcid clorhídric amb una d’hidròxid de sodi, mesurem la temperatura.



Inicial Final

2. Amb el que has vist i interpretat, respon la pregunta inicial: Per què en els canvis químics la massa es conserva?

3. Apliquem-ho a) Busca com a mínim un canvi químic diferent dels que hem treballat, i explica’l des del punt de vista macroscòpic, submicroscòpic i amb fórmules. Justifica

perquè la massa no varia.

b) Es conserva la massa en els canvis físics? Com es pot justificar? Posa’n un exemple.


Física i Química 3r ESO A4

17 M. Tortosa

4. CONTROLANT LA VELOCITAT DE LES REACCIONS QUÍMIQUES

La Berta és enginyera en una industria química i

està amoïnada perquè té un dilema: per un cantó vol que les reaccions de la fàbrica vagin ràpides perquè el temps són salaris i els salaris són cars, i per altra banda també vol que els productes químics del magatzem triguin molt en reaccionar amb l’oxigen de l’aire i fer-se malbé, perquè això també és perdre diners.

Font imatge: https://pxhere.com/

És possible fer que una reacció química vagi més ràpida o més lenta, segons el que ens convingui? Per respondre aquesta pregunta farem els passos següents:

• Ens imaginarem a nivell de partícules en quines condicions es donarà més ràpidament una reacció química (Predicció).

• Dissenyarem experiments per a trobar a la pràctica quines condicions poden fer que una reacció vagi més ràpida o més lenta. Controlarem les variables de l’experiment. Farem l’experiment, a partir de les dades experimentals traurem les conclusions.

• Redactarem un informe i respondrem a la pregunta.

1. Ens imaginem a nivell de partícules en quines condicions es donarà més ràpidament una reacció química (Predicció). a) Imagina que ets una molècula A en dissolució i que has de reaccionar amb una altra

molècula B que està en la mateixa dissolució. Quan seria més fàcil que us trobéssiu per formar AB: a una temperatura alta o baixa? Explica-ho.

b) Quan seria més ràpida la reacció, si hi ha moltes molècules de A i de B a la dissolució o si n’hi ha poques? Per què?

c) En el cas anterior, quan aniria més ràpida la reacció: quan hi ha moltes molècules d’A i de B en la dissolució, o poques? Argumenta-ho.

d) Imagina que tens un cub de pedra d’un metre cúbic. - Calcula la superfície d’una cara; també la superfície total.

A

B

https://pxhere.com/


18 M. Tortosa

- Si partim el bloc per formar cubs amb una aresta que fos la meitat que l’anterior, mig metre, quina és ara la superfície total?

e) Imaginem a nivell de partícules l’estructura d’un tros de sòlid sencer i el mateix sòlid

partit en dos trossos. En quin serà més fàcil que els àtoms puguin trobar-se amb les partícules d’un altre reactiu?

f) Les preguntes anteriors ens permeten fer algunes prediccions del que pot passar quan

tirem una pastilla efervescent a l’aigua. - Si ho fem a temperatura més alta, es produirà gas més ràpidament o més lentament? Per què?

- I quan hi tirem una pastilla gran o una pastilla petita?

- I quan hi tirem la pastilla sencera o partida


19 M. Tortosa

2. Dissenyem experiments per a trobar a la pràctica quines condicions poden fer que una reacció vagi més ràpida o més lenta, i els farem. Els experiments han de permetre saber dues coses: (1) quin efecte té modificar la temperatura sobre la rapidesa amb que es produeix la efervescència, i (2) quin efecte té modificar el grau de fragmentació sobre la rapidesa amb què es produeix l’efervescència. A més, és molt important controlar altres factors que puguin afectar els resultats.

A. EFECTE DEL GRAU DE DIVISIÓ a) Explica quin és l’objectiu de la investigació

b) Indica quines són les variables significatives que intervenen en aquest fenomen , per cada

experiment.

c) Fes una hipòtesi on estableixis la relació entre aquestes variables. Hi ha altres variables que

també hi puguin intervenir?

d) Respondre les qüestions següents t’ajudarà a planificar la teva investigació. Utilitzaràs pastilles efervescents, un vas de precipitats, aigua, proveta i cronòmetre.

Disseny d’experiments: Algunes preguntes clau

Quines variables has de mesurar per respondre a la pregunta?

Quina d’aquestes variables modificaràs (variable independent)?

Quina és la variable dependent? Com la mesuraràs?

Quines variables has de controlar i intentar que estiguin constants durant tot l’experiment?

Quan aturaràs l’experiment?

Com sabràs si l’experiment t’ha sortit bé?

Dissenya un procediment que permeti mesurar l’efecte del grau de divisió sobre la velocitat de reacció.

Amb el material de laboratori i els reactius preparats, ha arribat el moment de posar el pràctica el disseny experimental al laboratori. Anoteu els resultats en una taula com la següent. Compartiu els resultats amb els altres grups (pot fer-se en un document compartit). Repetiu cada prova diverses vegades i calculeu el valor mig.

Grau de divisió 1 Grau de divisió 2 Grau de divisió 3

Temps

Temps

Temps

Valor mig

Velocitat de reacció (mg/s)


20 M. Tortosa

B. EFECTE DE LA TEMPERATURA

a) Explica quin és l’objectiu de la investigació

b) Indica quines són les variables significatives que intervenen en aquest fenomen , per cada experiment.

c) Fes una hipòtesi on estableixis la relació entre aquestes variables. Hi ha altres variables que

també hi puguin intervenir?

d) Respondre les qüestions següents t’ajudarà a planificar la teva investigació. Utilitzaràs pastilles efervescents, un vas de precipitats, aigua, proveta i cronòmetre.

Disseny d’experiments: Algunes preguntes clau

Quines variables has de mesurar per respondre a la pregunta?

Quina d’aquestes variables modificaràs (variable independent)?

Quina és la variable dependent? Com la mesuraràs?

Quines variables has de controlar i intentar que estiguin constants durant tot l’experiment?

Quan aturaràs l’experiment?

Com sabràs si l’experiment t’ha sortit bé?

Quin càlcul faràs per determinar la velocitat de reacció?

Dissenya un procediment que permeti mesurar l’efecte de la temperatura sobre la velocitat de reacció.

Amb el material de laboratori i els reactius preparats, ha arribat el moment de posar el pràctica el disseny experimental al laboratori. Anoteu els resultats en una taula com la següent. Compartiu els resultats amb els altres grups (pot fer-se en un document compartit). Repetiu cada prova diverses vegades i calculeu el valor mig.

Temperatura = Temperatura = Temperatura =

Temps

Temps

Temps

Valor mig (segons)

Velocitat de reacció (mg/s)

3. Redacció de l’informe, ha de tenir les parts següents: objectius i introducció, disseny

experimental, resultats, conclusions i resposta a la pregunta de l’enginyera: és possible fer que una reacció química vagi més ràpida o més lenta, segons el que ens convingui?


21 M. Tortosa

4. Valoració de l’activitat (al final de cada sessió)

Data Què he treballat avui i he entès?

Dubtes/no ho he entès Com puc millorar-ho, on puc trobar ajuda?

Valoració global (encercla)

5. L’ACIDESA D’ESTÓMAC I LA NEUTRALITZACIÓ

NOM DATA_____

Comparant fàrmacs antiàcids: quin és mes eficient?

Introducció

El suc gàstric de l’interior de l’estómac és força àcid. Conté principalment àcid clorhídric d’una

concentració 0,01 mol·dm-3 aproximadament. Aquest medi àcid fort és necessari per a la

desnaturalització de les proteïnes i per activar els enzims (com la pepsina) que són

responsables de la digestió de proteïnes. No obstant això, l'excés d'àcid en el nostre estómac

no és bo. Quan l’estómac està buit, l'àcid clorhídric desnaturalitza les proteïnes de la paret

estomacal. Si això es produeix i no es controla, es poden produir úlceres estomacals o

duodenals.

L'excés d'acidesa a l'estómac es nota generalment com un dolor ardent o una pressió a

l'estómac i al pit (en cas de reflux). Aquesta sensació es diu "acidesa d’estómac". Per alleujar

la "acidesa d’estómac", solem prendre antiàcids. Un antiàcid és un terme farmaco-mèdic per

a les substàncies que neutralitzen àcids (en grec anti vol dir contra i en llatí acidum significa

àcid).

Tot i així, hi ha molts tipus de d’antiàcids, comercialitzats en les farmàcies en pastilles, en pols

o en forma líquida. Antiàcids diferents, en general, contenen ingredients o principis actius

diferents, i aquesta és la causa per la qual diferents antiàcids poden actuar amb una eficàcia

diferent. Per tant, un pacient pot tenir dubtes a l’hora d’escollir quin antiàcid prendre per

alleujar la seva "acidesa estomacal".

Per ajudar al pacient a resoldre aquest problema hem de trobar resposta a la següent

pregunta:

Quin dels antiàcids de farmàcia és el més eficient?

Traduit i adaptat de l’original:

Skorsepa M. (2014). Stomach acid and neutralization.pp.1-8. Disponible a http://comblab.eu/

Aquest projecte ha rebut fons de la Comissió Europea. La present publicació només reflecteix la visió dels autors i la Comissió no pot ser considerada responsable dels usos que es faci de la seva informació continguda en el Projecte N. 517587-LLP-2011-ES-COMENIUS-CMP.

Abans d’anar al laboratori

Algunes preguntes inicials:

1. A continuació s'indiquen els valors de pH d’algunes begudes i aliments freqüents. Segons la

teva opinió, quin d'ells tendeix a causar "acidesa d’estómac"? Encercla els escollits i explica el

motiu de la teva elecció.

te (pH = 7.2) sopa d’arròs bullit (pH = 6.0 – 6,7) suc de tomàquet (pH = 4.0 – 4.4) llet de vaca (pH = 6.4 – 6.8) soda (pH = 2.0 – 4.0) suc de llimona (pH = 2.0 – 2.6) tofu (pH = 7.2) cafè (pH = 5.0 – 5.1)

2. Quin creieu que és el caràcter àcid-base dels principis actius utilitzats habitualment en els

antiàcids?

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………….

En aquest experiment fareu un seguiment continu de canvis en el valor de pH. Utilitzarem un

sensor de pH connectat a un ordinador i un programari especial (MBL) per obtenir un gràfic

del canvi del pH en temps real durant l'observació.

Familiaritza’t amb els sensors (part opcional)

En primer lloc, començarem amb algunes situacions simples que presentin un canvi de pH

amb el temps. Suposem un vas de precipitats amb aigua de l'aixeta. L'aigua de l'aixeta en

general té un valor de pH 6,5-7,5.

Què passaria amb el pH en el vas si s'afegeix gota a gota una certa quantitat d'un àcid?

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

D'altra banda, què passaria amb el pH si s’afegís gota a gota certa quantitat d'una base?

Discutiu la vostra resposta amb els companys del vostre grup.

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

Intenteu dibuixar un gràfic de pH (eix Y) enfront del temps (eix x) per predir el canvi de pH que

es pot esperar en les dues situacions esmentades anteriorment.

http://comblab.eu/




Gràfic 1 (Addició d’una substància àcida)

Gràfic 2 (Addició d’una substància bàsica)

Compareu els vostres gràfics i explicacions amb els d’altres grups i dissenyeu un experiment

MBL per verificar les vostres prediccions. Quines substàncies químiques escolliries per alleujar

l’acidesa d’estómac?

.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

Realitzeu l’experiment dissenyat utilitzant el vostre equip MBL i comparareu les gràfiques

obtingudes amb les de les vostres prediccions. Expliqueu les diferències, si n’hi ha.

Els fàrmacs antiàcids. Modelitzem la situació al laboratori

Ara, la vostra tasca és dur a terme un experiment en el qual analitzareu diversos antiàcids

comercials per determinar quin és el més eficaç per neutralitzar l'àcid de l'estómac.

En primer lloc, pensa com faries un model d’estómac humà al laboratori.

ESTÓMAC HUMÀ – QUANTITAT D’ANTIÀCID

El volum d’un estómac humà varia amb el seu

contingut, però el seu volum màxim és al

voltant d’1 dm3. Durant la digestió la major

part del volum de l’estómac està ocupat pe

aliments sense digerir, i els sucs gàstrics ocupen al voltant

del 15% del volum total de l’estómac. Els sucs gàstrics estan

composats majoritàriament per àcid clorhídric i tenen un pH

aproximat de 2. La quantitat d’antiàcid a prendre està

indicada al prospecte de cada medicament.

MODEL D’ESTÓMAC HUMÀ – QUANTITAT D’ANTIÀCID

Material

Temps (s) Temps (s)

http://comblab.eu/




Com analitzareu l’eficàcia de l’antiàcid per neutralitzar l’àcid de l’estómac utilitzant el model

d’estómac humà proposat? Dissenya l’experiment i descriu la metodologia i el procediment

que vols utilitzar.

.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

Feu un dibuix del muntatge experimental que suggeriu.

No oblideu que molts antiàcids en forma de pastilles s’han de mastegar o dissoldre abans

d’empassar. Com modelitzaràs aquesta part al laboratori?

Abans de començar a treballar feu prediccions dels resultats esperats. Traceu la corba que

creieu que s’obtindrà durant la neutralització de l'àcid de l'estómac per un antiàcid.

Espai per al gràfic de la predicció:

Tractament i explicació de les dades

Temps (s)

http://comblab.eu/




Observeu les gràfiques experimentals i compareu-les amb les vostres prediccions. Les

gràfiques experimentals difereixen de les vostres prediccions? Si n'hi ha, quines són les

principals diferències?

Després, compareu entre ells els resultats experimentals per a cada marca diferent

d’antiàcid.

1. En cada gràfic experimental, marqueu el valor de pH màxim assolit durant la

investigació. Compareu els valors de pH màxim assolits amb els diferents antiàcids i

ordeneu-los en ordre descendent.

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Compareu la forma de la corba dels gràfics. Quina informació pot aportar la forma de la

corba sobre la reacció que té lloc?

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

3. Creieu que s’obtindrien resultats diferents si es trituren les pastilles d’antiàcid abans

d’introduir-les al vas? Si és així, què seria diferent?

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

Presentació de resultats

Discutiu els resultats en el vostre grup i presenteu les conclusions sobre l’eficàcia de les

marques d'antiàcid utilitzades. Intenteu generalitzar els resultats i doneu resposta a les

següents preguntes:

1. Quina marca d’antiàcid ha provocat el major canvi en el pH? Quina marca de antiàcid

ha actuat més ràpidament?

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Tenint en compte les respostes presentades en el punt anterior (punt 1), quina marca

d’antiàcid considereu que és la més eficient? Escriviu en ordre el "TOP 3 DELS

ANTIÀCIDS".

http://comblab.eu/




……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

3. Esbrineu quins són els principis actius que hi ha en els antiàcids utilitzats en la vostra

recerca. Escriviu les equacions que descriuen les reaccions químiques entre els

ingredients o principis actius i l’àcid clorhídric de l’estómac.

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

Activitats addicionals (mentre espereu que l’equip acabi de fer les mesures)

1. Si un pacient te un nivell de pressió arterial elevada i se li ha aconsellat restringir la seva

ingesta de sodi, quin antiàcid(s) dels que heu investigat li recomanaríeu?

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Imagineu que sou un fabricant d’antiàcids. Podeu utilitzar tant Mg(OH)2 com Al(OH)3

com a principi actiu de les vostres especialitats farmacèutiques. Podeu comprar cada

una de les dues substàncies a 3,00 € el quilogram. Quina de les dues substàncies

proporcionarà un fàrmac millor (és a dir, alleujarà més el malestar) per a la mateixa

quantitat de diners. Raoneu la vostra resposta.

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

3. Quins aliments utilitzaríeu per alleujar "l’acidesa" si no disposeu de cap antiàcid

comercial? Raoneu la vostra resposta.

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………

Referències

1. Shakhashiri, B. Z.: Chemical Demonstrations Volume 3: A Handbook for Teachers of Chemistry. The University of Wisconsin Press,

1989. ISBN 0-299-11950-5.

2. Bettelheim, F. A., Landesberg, J. M.: Laboratory Experiments for Introduction to General, Organic, and Biochemistry. 7th ed.,

Brooks/Cole, Cengage Learning, 2010. ISBN-13 978-0-495-83175-4.

http://comblab.eu/

A6

28

6.ACIDESA D’ESTÓMAC

La Wissal està preocupada perquè el seu pare té acidesa d’estómac sovint. Per alleujar-la, el pare es cuida la dieta i a vegades pren unes pastilles d’antiàcid que li provoquen gasos.

La sensació d’ “acidesa d’estómac” és deguda a un excés d’àcid i es nota generalment com un dolor ardent o una pressió a l’estómac i, si hi ha reflux, també al pit.

L’home està preocupat i li pregunta a la Wissal:

Per què l’antiàcid em produeix gasos a l’estómac? Hi ha alguna manera de que les pastilles no me’n produeixin o que aquests gasos molesto es produeixin més lentament?

Ella llegeix al prospecte del medicament que les pastilles que es pren el seu pare són de bicarbonat de sodi (NaHCO3), i recorda que el suc gàstric està format principalment per àcid clorhídric (HCl(aq)) i enzims que intervenen a la digestió. Decideix experimentar per tal de donar-li al seu pare una resposta basada en evidències.

1. Per reproduir el procés que té lloc a l’estómac entre el suc gàstric i el medicament, la Wissal fa l’experiment següent:

a) Posa 25 mL de salfumant (àcid clorhídric) dins d’un vas de precipitats i hi tira una pastilla de bicarbonat de sodi. En posar-se en contacte les dues substàncies, s’observa que la pastilla va disminuint de mida i fa efervescència.

b) Ella busca informació del procés, i troba que al final les substàncies que queden són aigua (H2O), diòxid de carboni (CO2) i clorur de sodi (NaCl).

a) Justifica si el procés que observa la noia és un canvi físic o un canvi químic a partir de les substàncies que hi intervenen.

b) Entre els productes que es formen en el procés hi ha diòxid de carboni (CO2(g)) i aigua (H2O(l)). Dibuixa diagrames multimoleculars d’aquestes substàncies, i descriu què s’observaria si es poguessin veure les partícules.

A6

29

c) Descriu què s’observaria si es poguessin veure les partícules, si s’ augmentés la temperatura?

d) Amb aquest experiment la Wissal ha volgut simular el comportament d’un antiàcid a l’estómac a. Quins avantatges i inconvenients li trobes a aquesta comparació?

2. Un altre experiment que fa la noia, consisteix en posar 25 mL de salfumant dins d’un

vas de precipitats i tirar-hi una pastilla d’antiàcid trencada en dos trossos.

a) Què observarà la noia en aquest cas, justifica les observacions a partir del concepte de canvi químic i de la teoria cineticocorpuscular?

b) El temps que tardarà la pastilla en desaparèixer serà: marca la resposta correcta

igual que al primer experiment menor que al primer experiment major que al primer experiment

Justifica la teva tria a partir de les partícules que formen la matèria, pots utilitzar dibuixos.

c) La quantitat de gas obtingut seria:

marca la resposta correcta

• igual que al primer experiment

• menor que al primer experiment

• major que al primer experiment

Justifica la teva tria. Justifica la teva tria a partir de les partícules que formen la matèria, pots

utilitzar dibuixos.

A6

30

d) Després de fer els dos experiments, la Wissal envia un missatge al seu pare, per tranquil·litzar-lo dels seus dubtes (en negreta al principi). Quin podria ser aquest missatge?

3. Buscant per internet, troba que un estudiant ha penjat un gràfic d’un experiment en el que mesura cada minut la massa de diòxid de carboni que s’obté en fer reaccionar una pastilla de bicarbonat de sodi amb àcid clorhídric, que està a la temperatura ambient de 20 ºC.

Com a resultat del seu experiment obté el gràfic següent.

a) Quant temps dura l’experiment? Quin resultat creus que s’obtindria si l’estudiant segueix mesurant durant més temps?

b) La quantitat de gas que es produeix, és la mateixa durant tot l’experiment?

c) Quants g de gas s’obtenen durant el primer minut? I entre el minut 7 i el minut 8?

d) Justifica si variarien els resultats de l’experiment si es fes a una temperatura més elevada? Dibuixa el gràfic que s’obtindria.

A7

31

Reflexió al final de la unitat

Què en saps?

Llegeix les frases de la primera columna i encercla la teva resposta

C. No ho se D. Em sona però no ho acabo d’entendre E. Ho entenc bé F. Ho entenc i ho podria explicar

Data

_______

Què en se? Què hauré de millorar? Com ho faré?

Se posar exemples de canvis físics en el meu entorn o el meu cos

A, B, C, D

Se posar exemples de canvis químics en el meu entorn o el meu cos

A, B, C, D

Se quines característiques tenen els canvis químics

A, B, C, D

Entenc el que passa amb els àtoms i les molècules a una reacció química

A, B, C, D

Se posar exemples de diferents tipus de reaccions químiques

A, B, C, D

Se fer experiments per fer que una reacció química vagi més ràpida o més lenta

A, B, C, D

Se explicar la utilitat d’algunes reaccions químiques per la meva vida

A, B, C, D

A7

32

currÍculum i avaluaciÓ competencial a l’eso: canvis...

Documents