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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MUNICIPAL NACIONAL
CIENCIAS NATURALES
GUÍA SEGUNDO PERIODO
DOCENTES: Inés Cortés (601, 602, 603 y 604), Edna Roció Espitia (605 y 606) y William Acero (607).
INTENSIDAD HORARIA: 3h/semana
COMPETENCIAS:
➢ Uso comprensivo del conocimiento científico. ➢ Explicación de fenómenos. ➢ Indagación.
DESEMPEÑO: Comprendo, explico y compruebo los conceptos y procesos relacionados con la nutrición en organismos y su relación con la energía (fuentes y tipos) los átomos y moléculas, fuente principal para la fabricación de alimentos, su importancia en el desarrollo crecimiento y salud de los seres vivos. Además, identifico los órganos del sistema digestivo, sus funciones y principales grupos alimenticios necesarios para una buena nutrición.
INSTRUCCIONES GENERALES:
➢ Esta guía está dividida en tres módulos que corresponden a las tres asignaturas que componen las Ciencias Naturales: biología, física y química.
➢ Se sugiere que en cada semana el estudiante avance en cada una de las asignaturas.
➢ El desarrollo de la guía debe darse a lo largo del segundo periodo académico que comprende del 11 de mayo hasta el 12 de julio del 2020.
➢ Cada asignatura está dividida en un conjunto de temas que al final presentan un taller que se sugiere resolver antes de pasar al siguiente tema.
➢ En cada taller se indica el tiempo estimado para su desarrollo y las fechas en que deberán hacer entrega los estudiantes que cuentan con internet.
➢ Los estudiantes sin acceso a internet, podrán hacer entrega del desarrollo de la guía en su totalidad una vez pase la cuarentena COVID19.
ÍNDICE
MÓDULO BIOLOGÍA……………………………………………………………………………………. 1
MÓDULO FÍSICA……………………………………………………………………………………….. 21
MÓDULO QUÍMICA …………………………………………………………………………………… 36
MÓDULO BIOLOGÍA DOCENTES: Inés Cortés (601, 602, 603 y 604), Edna Roció Espitia (605 y 606) y William Acero (607).
INTENSIDAD HORARIA: 3h/semana
Tema 1: De los ecosistemas a los individuos: Todo lo vivo está formado por átomos, elementos y biocompuestos.
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A partir de la lectura 1: “¿De qué están hechas las células?” complete la siguiente tabla y compare las
4 biomoléculas: carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Distinga átomos o elementos
químicos que lo conforman, unidades que los forman, función y un ejemplo. Siga el ejemplo que
aparece a continuación:
Tema 2:
Tema 2: De la célula a los individuos: Somos lo que comemos.
Busque en casa seis (6) productos que contengan impresa la tabla nutricional, seleccione dos (2) de ellos y
grafique su tabla nutricional en el cuaderno. Ya te diremos más adelante por que seis (6). Pero recuerda
solo grafica la tabla nutricional de dos de ellos (2).
El grafico que a continuación observaras (tabla nutricional de un producto alimenticio) es un ejemplo de lo que tendrás que graficar en tu cuaderno, es decir es una tabla nutricional de un producto alimenticio, en esta tabla nutricional hay pautas para aprender a identificar algunas propiedades nutricionales del mismo.
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Grafico Tabla Nutricional de un producto alimenticio:
¿Qué información encuentras en la tabla nutricional?
Porción. El primer renglón indica la cantidad recomendada a consumir, descrita como tamaño de porción en gramos. Con base en esto se calcula el aporte nutricional del resto de la tabla. El segundo renglón indica cuantas porciones tiene cada empaque. Cuando tiene más de dos el producto debe compartirse o consumirse en tiempos diferentes.
Calorías. El contenido suele detallarse por porción o por cada 100 gramos. Si se trata de un paquete de tostadas, comer sólo una aportaría 168 calorías. Este valor puede ser mucho o poco dependiendo del alimento. Generalmente se considera que 40 calorías es bajo, 100 es moderado y 400 alto. Si supera los 120 lo mejor es comerlo en pequeñas cantidades.
Grasas. Este valor es fundamental para perder peso o evitar el colesterol alto. Generalmente no debería superar el 30% de la ingesta calórica total. De acuerdo a los expertos, hay cerciorarse de que el alimento tenga más predominio de grasas insaturadas que el resto, y que contenga cero grasas trans. Las grasas insaturadas provienen de aceites vegetales, las saturadas son de origen animal y están presentes en productos como mantequilla, aceite de coco, leche y carnes. Las grasas trans son aceites que se modifican químicamente en la industria y le dan al alimento mayor duración y sabor, pero se deben evitar pues está comprobado que tienen un efecto negativo a nivel cardiovascular. Si la etiqueta dice “libre de grasas” debe corroborarse que efectivamente su contenido sea menor a los 0,5 gramos de grasas totales por porción.
Carbohidratos. Lo ideal es que un alimento no contenga más 10 gramos por porción, dicen los expertos, pero pues hay alimentos saludables que contienen más de 10 gramos por porción. Lo ideal en este caso, es comer porciones más pequeñas, pero no dejar de consumirlos dependiendo de a que grupo alimenticio pertenece, que ya lo veremos más adelante, o su naturaleza (natural o sintética).
Azúcar. Si la etiqueta dice “Libre de azúcares o 0% azúcar” debe comprobarse que el contenido sea menor a 0,5 gramos por porción. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la ingesta de azúcares libres (azúcares agregados y azúcares naturales) en niños y adultos debería ser menor al 5% de la ingesta calórica total.
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Fibra. Es un nutriente clave en toda dieta y es recomendable ingerir alimentos que contengan más de 5%. La recomendación de la OMS es consumir 40 gramos diarios para cubrir los requerimientos del organismo. Un alimento por arriba del 20% en fibra, es una buena fuente de fibra para incorporar a la dieta.
Minerales y Vitaminas. Se enlistan de menor a mayor según los aportes de cada alimento. Lo recomendable es preferir aquellos que aportan más del 20% del valor diario. Los que contienen Vitamina A son fundamentales para los niños, mientras que el cálcio y ácido fólico lo son para los adultos. Pero recuerda los excesos también pueden ser perjudiciales así que debes balancear muy bien de acuerdo a tus requerimientos diarios para evitar tener problemas de salud como la hipervitaminosis. En cuanto a los minerales el Sodio (Na) es un elemento esencial para controlar el equilibrio de los líquidos de su cuerpo, también ayuda a enviar impulsos nerviosos a través de sus nervios y afecta la función muscular permitiendo que los músculos respondan adecuadamente a los impulsos nerviosos pero sus excesos pueden generar graves problemas para la salud como aumentar el riesgo de padecer hipertensión arterial.
Proteínas. son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada organismo. Todas las proteínas están compuestas por Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N) y la mayoría contiene además azufre (S) y fósforo (P). Las proteínas suponen aproximadamente la mitad del peso de los tejidos del organismo, y están presentes en todas las células del cuerpo, además de participar en prácticamente todos los procesos biológicos que se producen. De entre todas las biomoléculas, las proteínas desempeñan un papel fundamental en el organismo. Son esenciales para el crecimiento, gracias a su contenido de nitrógeno (N), que no está presente en otras moléculas como lípidos o carbohidratos. Las proteínas son esenciales en la dieta y especialmente necesarias en personas que se encuentran en edad de crecimiento como niños y adolescentes y también en mujeres embarazadas, ya que hacen posible la producción de células nuevas.
Lista y características nutricionales de mis alimentos en casa.
Seleccione una lista de 5-6 alimentos que contengan información o tabla nutricional y según el siguiente
ejemplo describa en su cuaderno de apuntes las cantidades de carbohidratos, proteínas, grasas, calorías
y valor nutricional.
Con base en la información que consignó en la tabla, ¿describa que el alimento es más nutritivo, poco nutritivo, nada nutritivo, ¿cuál puede generar problemas de salud? ¿Porqué? Responda en su cuaderno.
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De acuerdo a la siguiente grafica “Mi plato saludable” donde los reguladores (vegetales y frutas) ocupan un
50% aproximado del plato, los constructores o proteínas un 30% y los carbohidratos o energéticos (20%)
construya una minuta o una propuesta de dieta para un almuerzo saludable, que guarde esta proporción y
que sea de tú agrado, en la que incluya qué alimentos consumir y en qué proporción (en gramos). Recuerda
incluir siempre en tú mesa agua y menor cantidad de sal en las preparaciones.
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Tema 3: Nutrición vegetal y animal, cómo y de qué se alimentan.
Muchos científicos creen que las primeras células vivas fueron heterótrofas (todos los seres vivos que requieren de otros para alimentarse), pero que a medida que aumentaron en número comenzó a escasear el alimento, ante lo cual algunas células aprendieron a utilizar eficientemente los pocos recursos disponibles, adquiriendo mayor posibilidad de vivir y de reproducirse dejando descendencia; así aparecieron los organismos autótrofos (producen su propio alimento, generalmente a través de la energía solar) que desarrollaron la capacidad de fabricar moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas simples, adquiriendo una gran ventaja adaptativa. Sabemos que en la tierra primitiva no existía oxígeno libre en la atmósfera, por lo cual los seres vivos en aquella época aprendieron a desarrollarse en un ambiente anaerobio (carente de oxígeno), no podían sintetizar su alimento, lo tomaban del medio, eran heterótrofos; pero el medio iba cambiando y el alimento escaseaba, algunos organismos aprendieron a producir su propio alimento, lo que los convirtió en autótrofos. La vida no es posible sin energía, los seres vivos utilizan diferentes fuentes de energía y según la que utilicen se clasifican en:
✓ Fotótrofos: Si obtienen energía de la luz solar, como cianobacterias, algas y plantas, figura 1.
Figura 1. (A) Cianobacterias. (B) Algas marinas. (C) Plantas.
✓ Quimiótrofos: Si su fuente de energía son sustancias químicas, se subdividen en quimiolitótrofos y quimiorganótrofos.
Figura 2. Organismos Quimiótrofos (A) Sulfolobus acidocaldarius, (B) Thiobacillus ferrooxidans, (C)
Rhizobium sp., (D) Methanocaldococcus jannischii.
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Algunos descubrimientos recientes sugieren que las primeras células pudieron ser autotróficas, quimio
sintéticas o fotosintéticas antes que heterótrofas, lo significativo es que la aparición de la fotosíntesis
fue trascendental para garantizar la continuidad de la vida en la tierra.
Nos causa asombroso comprender que, aunque la fuente energética varíe y sean tan diversos en su
genética, en su metabolismo y en su hábitat, todos los seres vivos utilizan el mismo principio físico para
obtener energía, la transferencia de electrones desde un donador que tienen un alto potencial de óxido
reducción negativo, con baja afinidad por los electrones, hacia un aceptor de electrones con un
potencial de óxido reducción muy positivo, con alta afinidad por los electrones. El proceso total libera
energía que se utiliza para realizar trabajo y sintetizar moléculas altamente energéticas como el
Adenosín trifosfato ATP, figura 3, el cual es la moneda energética de las células, una vez formado se
utiliza para realizar los diferentes procesos metabólicos celulares.
Figura 3. Adenosín trifosfato, ATP, moneda energética celular.
Entonces podemos concluir, que todos los seres vivos utilizan reacciones de oxidación reducción, que
involucran un donador y un aceptor de electrones, generando la energía necesaria para mantener sus
funciones inherentes a la vida.
La fuente principal de energía que impulsa la vida en la Tierra es el sol. El proceso de fotosíntesis
alimenta a casi la totalidad de los seres vivos, directa o indirectamente. Los organismos autótrofos
(auto significa sí mismo y trofos significa alimentar), producen su propio alimento. Los autótrofos son
la fuente principal de compuestos orgánicos para los seres vivos del ecosistema, inician las cadenas o
pirámides tróficas y reciben el nombre de productores de la biosfera.
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Consulte y grafique una pirámide trófica (figura 4) o red trófica (figura 5) incluyendo en la misma
nombres de especies vegetales y animales que sean propios de la región.
Figura 4. Pirámide trófica.
Figura 5. Red trófica.
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La fotosíntesis el proceso que sustenta la vida en la biosfera:
Las plantas en su mayoría son fotoautótrofas, porque captan la luz solar para sintetizar sustancias
orgánicas a partir de gas carbónico, minerales y agua, liberando oxígeno y produciendo alimento, este
proceso es realizado gracias a la fotosíntesis. En los ecosistemas acuáticos, se encuentran también
fotoautótrofos como las algas (verdes, pardas, rojas), protistas unicelulares como la euglena y
procariotas como las cianobacterias.
La aparición y el desarrollo de la fotosíntesis está íntimamente ligado al desarrollo de la vida sobre la tierra, las bacterias fotosintéticas pertenecen al dominio Bacteria y las algas, plantas y algunos protistas, al dominio Eucarya. El análisis de la figura 6 nos permite comprender la relación entre la evolución de la fotosíntesis y la evolución de la vida. Se han hallado microfósiles de cianobacterias en rocas australianas con una antigüedad de 3500 millones de años, esto indica que desde esta época las cianobacterias liberaban oxígeno a la atmósfera por el proceso de fotosíntesis, pero un aumento considerable de oxígeno se empezó a producir hace unos 2500 millones de años.
El proceso fotosintético puede ser anoxigénico (bacterias), cuando no produce oxígeno libre y
oxigénico (cianobacterias, algas y plantas), cuando produce oxígeno libre, como se evidencia en la
figura 6.
Figura 6. Evolución de la fotosíntesis.
Todos los seres vivos necesitamos una fuente de energía para el mantenimiento de las funciones
vitales, en el caso de los organismos con nutrición autótrofa, puede ser sustancias químicas para los
quimio autótrofos y luz solar para los foto autótrofos, a partir de estas fuentes energéticas, producen
alimento para ellos y para los demás seres vivos del ecosistema; los heterótrofos quienes finalmente
serán sus consumidores.
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Figura 7. Proceso de fotosíntesis en plantas.
Materiales:
✓ Un vaso o botella plástica.
✓ Algodón o tierra.
✓ (4) Cuatro semillas de arveja o lenteja.
Con los anteriores materiales, en lo posible reciclables y semillas de tu granero, realiza la
siembra de unas cuatro (4) semillas en tu botella plástica a la que previamente le has puesto
tierra o algodón como base. Déjala unos diez días en un ambiente solar adecuado y mantén la
humedad necesaria para que germine.
¿Cómo se nutren los animales?
Sabemos que en la tierra primitiva no existía oxígeno libre en la atmósfera, por lo cual los seres vivos en aquella época aprendieron a desarrollarse en un ambiente anaerobio (carente de oxígeno), no podían sintetizar su alimento, lo tomaban del medio, eran heterótrofos; pero el medio iba cambiando y el alimento escaseaba, algunos organismos aprendieron a producir su propio alimento, lo que los convirtió en autótrofos. La vida no es posible sin energía, los seres vivos utilizan diferentes fuentes de energía y según la que utilicen se clasifican en:
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✓ Fotótrofos: Si obtienen energía de la luz solar, como cianobacterias, algas y plantas.
El Reino Animal comprende los subreinos Parazoa y Eumetazoa, el subreino Parazoa comprende a los
placozoos y las esponjas, figura 8, el subreino Eumetazoa comprende al resto de animales vivientes y
se subdivide en un primer grupo que comprende a los animales que presentan simetría radial como
Cnidarios y Ctenóforos y un segundo grupo que posee simetría bilateral, el cual incluye al resto de
animales.Teniendo en cuenta la forma y disposición del aparato digestivo en la organogénesis, se
pueden considerar tres tipos de aparatos digestivos:
1. El que presentan las esponjas (figura 8), el cual consiste en una red de canales que parten de una cavidad central extendiéndose por la masa corporal hasta la capa tegumentaria.
Figura 8. Nutrición y estructura de una esponja de mar.
2. El que presentan los animales con simetría radial y algunos platelmintos (figura 9) de simetría bilateral, el cual consiste de un saco, abierto en un punto que funciona como boca-ano. Sistemas digestivos simples.
Figura 9. Nutrición y estructura de una esponja de mar.
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3. El que presentan los demás animales, el cual consiste en un tubo que presenta dos aberturas,
una en cada extremo, una funciona como boca y la otra como ano. Sistemas digestivos complejos.
Figura 10. Sistema digestivo de una paloma y una vaca.
Las estructuras de los animales se desarrollan de las capas embrionarias ectodermo, mesodermo y endodermo. El ectodermo origina las cubiertas del cuerpo y el tejido nervioso; del endodermo se origina el aparato digestivo y el mesodermo origina el resto de estructuras corporales como músculos y huesos. En algunos animales de simetría bilateral, durante el desarrollo embrionario se forma una cavidad entre el ectodermo y el endodermo, denominada celoma, a través de la cual se transportan nutrientes y sustancias de desecho, funciona a manera de un esqueleto hidráulico, separando el tegumento del tubo digestivo, estos animales se denominan celomados. La aparición del celoma implica ventajas evolutivas, aumenta el mesodermo, permite el mayor desarrollo y movimiento de los órganos, al llenarse de líquido funciona como esqueleto hidráulico y facilita el transporte e intercambio de nutrientes. El filo Cordados (cordón nervioso), comprende los vertebrados, peces, reptiles, aves y mamíferos. Los cordados más primitivos como el anfioxo, son acuáticos, poseen un aparato de alimentación filtrador, formado por hendiduras branquiales y cilios, ingieren oralmente agua y mediante un mucus fi jan las partículas alimenticias suspendidas en el agua, expulsando el agua a través de las hendiduras branquiales que se encuentran en las paredes de la faringe. En la evolución del grupo se pasa de la filtración a la depredación, aparecieron las mandíbulas, posiblemente como modificación de los huesos y músculos de las branquias, el volumen del alimento ingerido aumentó siendo necesario contar con una cavidad para almacenarlo y digerirlo, el estómago. La depredación, implica la búsqueda de presas y la huida del ataque de depredadores, lo cual permitió la evolución de los órganos receptores como sistemas de detección, orientación, flotación, desarrollo de la vejiga natatoria a partir del intestino anterior y desplazamiento con las aletas en pares adecuadas a la forma corporal.
Todo esto conllevó al perfeccionamiento del sistema nervioso integrador de la información y la
coordinación; los receptores se ubican en la parte anterior del animal, porque es la parte exploradora y
esto conduce a la cefalización.
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Los mamíferos resolvieron el problema de la alimentación de los recién nacidos con las glándulas mamarias, facilitando a sus crías un aporte constante e inmediato de alimento.
Los vertebrados presentan un tubo digestivo con órganos anexos, encargado de realizar las funciones de ingestión, digestión y absorción. La nutrición animal se lleva a cabo en varias etapas: Ingestión, digestión, absorción, metabolismo y excreción.
Investigue un sistema digestivo de un animal de su preferencia (su mascota, el que vive en la finca, el
que quisiera conocer) y grafíquelo en su cuaderno y mencione unas tres características importantes.
Desarrolla la siguiente actividad en tu cuaderno: Observa el dibujo del sistema digestivo de dos
compañeros suyos, compárelos y responda:
1. ¿Poseen los mismos sistemas digestivos? ¿Si -No? 2. ¿Qué semejanzas y diferencias podrías determinar entre ellos en relación a la forma de
nutrirse?
Recuerdas la planta de la actividad 13, pues bien espero que tus semillas hayan germinado y tengan
sus primeras hojas, es decir estén en pleno desarrollo de generación y captación de energía a través
de la fotosíntesis. Ahora la vas a tomar de la zona luminosa y la vas a llevar bajo tu cama, durante unos
8-10 y vas observar que cambios tuvo la misma.
Analiza la siguiente situación y responde en tu cuaderno:
En una ocasión hubo un derrame de petróleo en aguas de un mar en el Océano Atlántico; muchos seres
como plantas, algas, peces, se vieron muy afectados.
1. ¿Cómo crees que se verá afectado el proceso de nutrición de esos seres vivos?
2. ¿Qué otras funciones de los seres vivos se pueden afectar por esta situación?
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Tema 4: La nutrición en los seres humanos.
Realice lectura 6, de manera detenida y realice el análisis de las siguientes graficas acerca de la digestión y el aparato digestivo humano, sus órganos y funciones.
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Anatomía y fisiología del aparato digestivo humano:
A continuación, podrás observar algunos de los órganos con sus respectivas funciones más
importantes en el proceso de digestión y/o nutrición de los seres humanos.
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De acuerdo a la lectura y análisis de graficas 6, en la que se describen algunos de los órganos más
importantes del sistema digestivo humano y sus funciones, describa e investigue que órganos pudieron
haber quedado ausentes, describiendo sus funciones y graficándolos de manera más detallada.
De acuerdo a la lectura y análisis de graficas 6, realice
un crucigrama (en blanco), que incluya 5 órganos
importantes en la digestión humana, e intercámbielos
con un compañero de clase virtual, para que este los
realice, si usted llevo fotocopias lo tendrás que hacer
para ti solito.
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Realice la siguiente sopa de letras, puedes imprimirla o desarrollarla de manera digital, como te quede
más fácil.
Si trabajas con fotocopias resuelve los dos (2) siguientes jeroglifos y crea dos nuevos, con
palabras alusivas al sistema digestivo humano. Si tienes buen acceso a internet accede al
siguiente enlace y desarrolla todas las pruebas: https://ambientech.org/itinerariosad/una-alimentacion-
equilibrada/indice.html
Necesarios para que las células lleven a cabo sus funciones vitales.
Es la porción del tubo digestivo situada entre el esófago y el intestino.
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MÓDULO FÍSICA
DOCENTE: Inés cortés, William Acero, Edna Rocío Espitia
ASIGNATURA: FÍSICA
INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: 1H TEMA: FUENTES DE ENERGÍA
OBJETIVO: Identificar las fuentes de energía y clasificarlas en renovables y no renovables
CONTEXTUALIZACIÓN:
Que son los ácidos nucleicos, estructura y función
Replicación y transcripción
Síntesis de proteínas e importancia biológica de las proteínas
Mutaciones en el hombre
ESTRATEGIA METODOLÓGIA:
Lectura de la temática encontrada en la guía como soporte teórico
Opcional: revisión de material de apoyo en el blog https://erocioe.blogspot.com/
Desarrollo y entrega de los talleres asignados por semanas según las fechas establecidas para cada uno (tiempo durante el cual pueden enviar el material para correcciones y llevar un control de avance en el aprendizaje)
Asesoría a través de diferentes medios como whatsapp, correo electrónico, plataforma de classroom y zoom
EVIDENCIA DE EVALUACIÓN:
Entrega de talleres por temas en el tiempo estipulado para verificar avance de trabajo y aprendizaje y corrección de los mismos a través de classroom, correo, whatsapp o físico
sustentación de trabajos
Participación de los encuentros virtuales
actitudinal
SOPORTE TEÓRICO FUENTES DE ENERGÍA
La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética). Es una magnitud homogénea con el trabajo, por lo que se mide en las mismas unidades, es decir en julios en el Sistema Internacional Aunque la energía puede cambiar de forma en los procesos de conversión energética, la cantidad de energía se mantiene constante conforme con el principio de conservación de la energía que establece que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Por consiguiente, la energía total de un sistema aislado se mantiene constante y en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra. La energía es la consecuencia de la actuación mediante interacciones o intercambios de los cuatro tipos de fuerzas fundamentales de la naturaleza: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. Casi toda la energía de que disponemos proviene del Sol. Él es la causa de los vientos, de la evaporación de las aguas superficiales, de la formación de nubes, de las lluvias y, por consiguiente, de los saltos de agua. Su calor y su luz son la base de la fotosíntesis en el mundo vegetal con la generación del oxígeno y
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la absorción del CO2, y de otras innumerables reacciones químicas indispensables para la vida de los vegetales y de los animales. Con el paso de los milenios y la concurrencia de situaciones muy específicas, los restos del mundo vegetal y animal enterrados han originado los combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas. Por tanto si necesitamos obtener energía, tendremos que partir de algún cuerpo que la tenga almacenada y pueda experimentar una transformación. A estos cuerpos se les llama fuentes de energía. UN POCO DE HISTORIA DE LA ENERGÍA EN EL MUNDO Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar los alimentos, pasando por la Edad Media en la que se construían molinos de viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fisionando el átomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para nuestros días, que han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril así como los hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte (principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulica y la biomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación. La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos propios, les llevó a la adopción de la energía nuclear y en aquellos con suficientes recursos hídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua. A finales del siglo XX se comenzó a cuestionar el modelo energético imperante por dos motivos: Los problemas medioambientales suscitados por la combustión de combustibles fósiles, como los episodios de esmog de grandes urbes como Londres o Los Ángeles, o el calentamiento global del planeta. Los riesgos del uso de la energía nuclear, puestos de manifiesto en accidentes como Chernóbil.
FUENTES DE ENERGÍA
Una fuente de energía es cualquier material o fenómeno a partir del cual podemos obtener energía; materiales como el carbón o el petróleo, y fenómenos como el viento o las olas, constituyen fuentes de energía. ¿Qué fuentes de energía existen? El sol: La energía solar proviene del sol, éste produce luz y calor; por tanto la energía solar puede
ser transformada en dos tipos de energía, la eléctrica y la térmica. Todos los seres vivos necesitan luz solar para vivir. En la actualidad se utiliza la luz y el calor del sol para producir energía eléctrica, sobre todo en las viviendas.
El viento: La energía eólica proviene del viento. Antiguamente se usaba para mover los objetos, por ejemplo, los barcos de vela. Actualmente lo utilizamos para producir electricidad. En las centrales eólicas el viento mueve las aspas de los molinos y este movimiento se transforma en electricidad.
Los ríos y lagos: energía hidráulica: obtenida a través de un curso del agua Los mares y océanos: energía mareomotriz: Proviene del movimiento de subida y bajada del agua
del mar. El calor de la Tierra: energía geotérmica: proviene del calor interno de la tierra y también se puede
transformar en energía eléctrica o calorífica.
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La materia orgánica: Energía de la biomasa: Proviene del aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos, de los residuos de la agricultura, de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales.
Los combustibles: energía química, los combustibles son materiales que pueden arder. La leña, el carbón y el gas natural son combustibles. Estos poseen energía química: cuando arden se desprenden energía lumínica y calorífica. Esta energía puede transformarse en movimiento cuando los combustibles se utilizan por el funcionamiento de un motor. Dentro de los combustibles tenemos: - Carbón: Combustible extraído mediante exploraciones minerales, suministra el 25% de la energía
primaria consumida en el mundo. - Petróleo: Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las principales
energías utilizadas en los medios de transporte. - Gas Natural: Es utilizado como combustible en los hogares y en la industria. - Uranio: Elemento químico formado por combustible nuclear, tiene un potente poder calorífico.
Clasificación de las fuentes de energía Según el criterio que adoptemos, podemos clasificar las fuentes de energía de varias formas:
1. Atendiendo a su disponibilidad en la naturaleza y a su capacidad de regeneración
RENOVABLES: fuentes de energía abundantes en la naturaleza e inagotables.
NO RENOVABLES: pueden ser abundantes o no en la naturaleza, pero se agotan al utilizarlas y no se renuevan a corto plazo, dado que necesitan millones de años para volver a formarse. Son las más usadas en la actualidad.
2. Atendiendo a la necesidad de transformarlas o no para su uso
PRIMARIAS: se obtienen directamente de la naturaleza.
SECUNDARIAS: son el resultado de la transformación de las fuentes primarias.
3. Atendiendo a su uso en cada país
CONVENCIONALES: se trata de las energías más usadas en los países industrializados, responsables, den gran parte, del desarrollo tecnológico, y elemento importante de la economía de estos países. Es convencional, por ejemplo, la energía procedente de los combustibles fósiles.
NO CONVENCIONALES: son fuentes alternativas de energía que están empezando su desarrollo tecnológico; por tanto, todavía no inciden mucho en la economía de los países. Pertenecen a este grupo la energía solar y la eólica.
4. Atendiendo al impacto ambiental
LIMPIAS O NO CONTAMINANTES: son fuentes cuya obtención produce un impacto ambiental mínimo; además, no generan subproductos tóxicos o contaminantes.
CONTAMINANTES: se trata de fuentes que producen efectos negativos en el medio ambiente, algunas, por su forma de obtención (minas, construcciones, talas); otras, en el momento de su uso (combustibles en general). Algunas producen subproductos altamente contaminantes, como los residuos nucleares.
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Uso de la energía
Estudio comparativo, las características principales de cada tipo de central, y el impacto que producen en el medio.
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°1: REPASANDO SOBRE ENERGÍA
GRADO SÉPTIMO
Nombre:_________________________________________Código:______Grado:________Fecha:_11-22/05_
FECHA DE ENTREGA: viernes 22 de Mayo
Contestar el siguiente taller en el cuaderno
1. Busque en el diccionario el significado de las siguientes palabras:
Energía, trabajo, calor, sonido, luz, térmica, mecánica, electricidad, eólico, Renovable, no renovable 2. Con un dibujo represente la lectura “Un poco
de historia de la energía en el Mundo”
3. Haz una lista de las actividades que realizas a lo largo del día en las que se utilice energía. Al frente de cada una indica la importancia de la actividad para tu vida cotidiana (puedes utilizar para ello una escala de muy, bastante, poco y nada importante). En una tercera columna indica el “tipo” de energía (por ejemplo: electricidad, gas, gasolina o gasóleo, etc.) que se utiliza en la actividad.
4. Realiza un relato breve con el título “Un día
sin electricidad”.
5. Busca información sobre el concepto “dependencia energética”. De acuerdo con esa información y con lo que hayas concluido de las actividades anteriores, propón una definición sencilla de ese concepto. ¿Crees que realmente tenemos una dependencia energética?
6. Completa las frases. a. Las fuentes de energía primaria
son___________________________________ b. Las fuentes de energía secundaria son
______________________________________ c. Las fuentes de energía renovable son
______________________________________
d. Las fuentes de energía no renovable son___________________________________
e. Para generar electricidad se utiliza________________________________
7. Buscar en la sopa de letras 11 términos
relacionados con las fuentes de energía
8. Coloree el dibujo; luego escriba el tipo de energía que se emplea en cada caso, utilice las palabras del recuadro
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9. Dibuja los siguientes gráficos, y explica de donde obtienen la energía para poder funcionar.
10. Unir según corresponda los recuadros de la derecha con la columna de la izquierda.
11. Completa el siguiente cuadro relacionando el tipo de energía y la fuente donde se produce.
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°2: FUENTES DE ENERGÍA
GRADO SÉPTIMO
Nombre:_________________________________________Código:_____Grado:_______Fecha:_23/05-05/06_
FECHA DE ENTREGA: viernes 05 de Junio
1. Verdadero o falso? a. ( ) Las fuentes de energía primaria se
encuentran disponibles en la naturaleza. b. ( ) Las fuentes de energía secundaria son
el resultado de transformaciones. c. ( ) Las sociedades actuales se caracterizan
por un elevado consumo de fuentes de energía primarias.
d. ( ) La electricidad es una fuente de energía secundaria que puede ser generada a partir de varias fuentes de energía primaria.
e. ( ) Los combustibles fósiles son fuentes de energía renovables.
f. ( ) La Argentina cuenta con escasos recursos no convencionales para explotar.
g. ( ) La energía solar es un recurso inagotable.
h. ( ) Las fuentes de energía renovables están disponibles en todo momento.
i. ( ) En la Argentina, los hidrocarburos son la principal fuente de energía utilizada
2. La biomasa es una fuente de energía
renovable, sin embargo no se considera una energía limpia, ¿a qué crees que se debe esto?
3. Complete el siguiente Mapa Conceptual
-FÍSICA-
28
4. Clasifique las fuentes de energía marcando con una X a cuál pertenece en cada uno de los 4 criterios como aparece en el ejemplo
5. Lee, observa y escribe el número correspondiente a cada fuente de energía en las líneas correspondientes. Sigue el ejemplo y escribe el número de cada fuente de energía.
6. Identifica en la imagen nueve tipos de energías, colocar número en el cuadro y hacer un listado indicando su nombre
-FÍSICA-
29
7. ¿Qué fuentes de energía utilizan estas centrales eléctricas? Relaciona.
-FÍSICA-
30
INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°3: ENERGÍAS RENOVABLES Y NO RENOVABLES
GRADO SÉPTIMO
Nombre:_________________________________________Código:______Grado:________Fecha:_06-19/06_
FECHA DE ENTREGA: viernes 19 de Junio
1. Completa el siguiente grafico teniendo en cuenta los tipos de energías renovables y no renovables
2. Escriba al frente de la energía que se utiliza en cada caso si es renovable o no renovable.
a- Un barco de vela navegando ______________ b- Una persona practicando el windsurf ______ c- Una esquiadora _________________________ d- Un carro de carreras _____________________ e- Un radio con pilas _______________________ f- Un panel solar ___________________________
3. Indica cuál de estas afirmaciones es verdadera y cuál falsas. Razona cada respuesta:
a. ( ) La energía es única.
b. ( ) Una central hidroeléctrica es un tipo de central térmica.
c. ( ) La energía se expresa de forma única.
d. ( ) Las fuentes de energía, según su uso en los países industrializados, se clasifican en renovables y no renovables.
e. ( ) La energía eléctrica es un tipo de energía renovable.
f. ( ) La energía nuclear es un tipo de energía convencional.
4. Resuelva el crucigrama sobre las distintas formas y fuentes de Energía.
H O R I Z O N T A L E S 1. Plantas que generan electricidad con el
vapor extraído de los volcanes. 2. Nombre que recibe la energía que nos
brinda el Sol. 3. Fuente de energía que mueve las turbinas
en las plantas hidroeléctricas. 4. Plantas que generan electricidad con la
fuerza del agua. 5. Forma de energía que proviene de la
fuerza del viento. 6. Fuentes de Energía Térmica
VE R TICALES 7. Gas que se obtiene al descomponerse los
desechos orgánicos 8. Plantas que funcionan con diesel y
producen electricidad 9. Fuente de energía geotérmica. 10. Fuente de energía eólica.
-FÍSICA-
31
5. Lee, piensa y completa el mapa conceptual que aparece a continuación, usando los siguientes textos y símbolos.
-FÍSICA-
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6. A continuación coloca las letras que corresponden a cada número para encontrar energías limpias
7. Completar el cuadro
Complete la siguiente tabla
8. Sobre los combustibles fósiles: a. ¿Qué tipo de energía primaria contienen los combustibles fósiles? b. ¿En qué tipos de energías finales se transforma esa energía? c. ¿Por qué se relaciona el cambio climático con el uso de combustibles fósiles?
-FÍSICA-
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°4: USO RESPONSABLE DE LA ENERGÍA
GRADO SÉPTIMO
Nombre:_________________________________________Código:_____Grado:_______Fecha:_20/06-03/07_
FECHA DE ENTREGA: viernes 03 de Julio
1. Busca información sobre cómo ha ido cambiando a lo largo de la historia el uso de la energía y realiza un cómic o una presentación para mostrar la evolución que se ha producido.
2. Busca información sobre el consumo de energía en diferentes países (pueden ser representativos Estados Unidos y Japón, países de la Unión Europea, países del África subsahariana, países de América latina) y Colombia a. Realiza un diagrama de barras para
comparar el consumo. b. Crees que está justificado el consumo tan
elevado de países como Estados Unidos? c. ¿Qué ocurriría si todos los ciudadanos del
planeta evolucionaran hacia un nivel de consumo similar al de Estados Unidos?
d. Piensa en las cosas que realizas a lo largo del día, ¿te parece que todas son necesarias? ¿crees podrías ahorrar energía cambiando algunas costumbres?
3. Realiza un mapa de Colombia y ubica los lugares de procedencia de las energías producidas en el país a. Identifica cada una mediante símbolos que
diferencien las fuentes de energía no renovables Con las fuentes de energía renovables.
b. Localiza en un mapa de tu comunidad autónoma las centrales térmicas, de combustión y nucleares.
c. ¿En qué zona geográfica situarías un parque eólico?
d. ¿Es posible obtener distintas energías finales a partir de una misma fuente de energía primaria?
4. ¿En qué consiste el autoabastecimiento energético? Diseña un plan para el autoabastecimiento energético de una vivienda. ¿Sería posible generalizar ese plan? ¿Cuáles son sus limitaciones?
5. Escribe qué hacen mal y qué deberían hacer para ahorrar energía
-FÍSICA-
34
6. Completa el siguiente cartel con las acciones que podéis hacer tú y tus compañeros para ahorrar energía y reducir la contaminación.
REFERENCIAS http://agrega.educacion.es/repositorio/03122014/bb/es_2014120312_9220433/fuentes_de_energa.html https://www.foronuclear.org/es/energia-nuclear/faqas-sobre-energia/capitulo-1 http://energiasdemipais.educ.ar/actividad-1-fuentes-de-energia/ https://energypedia.info/images/e/e6/Cartilla_de_actividades_3ro_y_4to_grado_-_Amigos_y_amigas_de_la_energ%C3%ADa.pdf https://recursosdocentes.cl/ciencias-naturales-ciencias-fisicas-y-quimicas-5%CB%9A-y-6%CB%9A-basico/ https://es.slideshare.net/maestritasinrecursos/recursos-naturales-ejercicios https://es.slideshare.net/william353/guia-de-nivelacion-grado-sexto-604 https://docplayer.es/12468449-Formacion-academica-taller-4o-area-de-ciencias-naturales-y-educacion-ambiental-grado-cuarto-periodo-04-nombre-curso-indagar.html https://www.slideshare.net/jcponcef/taller-repaso-energa-8
-FÍSICA-
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MÓDULO QUÍMICA DOCENTES: Inés Cortés (601, 602, 603 y 604), Edna R. Espitia (605 y 606), William Acero (607)
INTENSIDAD HORARIA: 1 h/semana
Tema 1: ESTRUCTURA DE LA MATERIA (1 h)
Actividad 1 Ve el video “Composición de la materia (https://youtu.be/NR0hSOK2ZRg)
Actividad 2 Lea el siguiente texto de manera atenta y subraye las ideas que le permitan
identificar las propiedades macroscópicas y microscópicas de la materia.
Macroscópico y microscópico
Hemos establecido que la química estudia las propiedades de la materia o los materiales. Los
materiales exhiben una amplia variedad de propiedades, dentro de las que podemos nombrar
las diferentes texturas, colores, tamaños, reactividades, entre otras muchas que caracterizan y
diferencian todo cuanto existe en el universo.
Esta variedad de propiedades que podemos estudiar a través de nuestros sentidos,
corresponde a las propiedades macroscópicas. La química busca entender y explicar estas
propiedades a partir de la estructura y las propiedades microscópicas, es decir, a nivel de los
átomos y las moléculas.
La diversidad del comportamiento químico es el resultado de la existencia de unos cuantos
cientos de átomos, organizados en elementos. En cierto sentido, los átomos son como las 27
letras del alfabeto, que se unen en diferentes combinaciones para formar la infinita cantidad
de palabras de nuestro idioma.
Así entonces, toda la materia está formada por átomos. Estos son la unidad básica y estructural
y están conformados por partículas más pequeñas que, gracias a su configuración y energía,
se mantienen unidas logrando dar paso a estos agregados estables, que terminan siendo los
componentes de todo. Tomado y editado de: Brown, Theodore L. y cols. (2009). Química, la ciencia central. México: Pearson.
Actividad 2 Con base al siguiente dibujo, representa la estructura macroscópica y
microscópica de un objeto
36
Como sabe, todo lo que conocemos está compuesto por átomos (de diferente configuración).
Los átomos a su vez, están formados por dos grandes partes: la corteza y el núcleo.
Actividad 3 Dibuje un átomo indicando sus partes.
37
Tema 2: MODELOS ATÓMICOS (2 h)
Hoy sabemos que el átomo está constituido así, pero para llegar a este conocimiento, se
necesitaron años de estudios e investigaciones, en los cuales se plantearon diferentes modelos
atómicos.
Un modelo es la representación concreta de una teoría. Es útil porque facilita la comprensión
de fenómenos abstractos. Los modelos atómicos han pasado por diferentes concepciones
de acuerdo con el momento en el que han sido formulados. También han sido modificados y
adaptados de acuerdo a los resultados de nuevas investigaciones y descubrimientos.
Actividad 1. Lea el siguiente texto de manera atenta y subraye los hechos que le permitan
describir con sus propias palabras la historia de los modelos atómicos.
Breve historia de los modelos atómicos
Desde la antigüedad, el ser humano ha tratado de explicar el material del
cual está hecho todo lo que existe a su alrededor. En los primeros tiempos, se
pensaba que la materia era continua e indivisible (que no podía ser dividida).
Los primeros filósofos en pensar que la materia se podía dividir en pequeñas
partículas fueron los filósofos griegos Demócrito y Leucipo, quienes llamaron
a estas partículas átomo, que significa “indivisible”. Posteriormente, Platón y
Aristóteles (quienes resultaron ser más influyentes), se mostraron en
desacuerdo. Aristóteles pensaba que la materia era continua y por ello,
durante muchos siglos, la perspectiva atómica de la materia se desvaneció.
El concepto de átomo volvió a surgir más de dos mil años más tarde, durante el siglo XIX,
cuando los científicos trataron de explicar las propiedades de los gases. Más exactamente, en
el año 1808, el científico británico John Dalton, en su libro Nuevo sistema de filosofía química,
sentó las bases de la teoría atómica al postular que la materia estaba compuesta por unidades
elementales, que llamo átomos. Entre las ideas más notables de la teoría de Dalton se
encuentra el postulado que los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en el
resto de propiedades. Así entonces, los átomos de distintos elementos tendrían diferencias en
su peso y en sus propiedades. Además, Dalton enunció que en las reacciones químicas, los
átomos ni se crean ni se destruyen, solamente se redistribuyen para formar nuevos compuestos.
38
Por el mismo tiempo en el que Dalton adelantaba sus
investigaciones acerca de los gases, otros científicos estaban
interesados en estudiar el comportamiento de la materia cuando
interacciona con la energía. Al desarrollar estos experimentos, se
hallaron varios resultados muy interesantes que llevaban a pensar
que el átomo debía ser divisible en partículas más pequeñas
cargadas eléctricamente de forma opuesta debido a que se
neutralizaban entre sí. Se pensó entonces, que el átomo estaba
compuesto de protones (partículas con carga positiva) que se
neutralizaban con electrones (partículas de carga negativa). Uno
de estos científicos era el británico J.J Thomson, quien propuso un
modelo atómico, un poco más completo que el de Dalton, que
suponía la existencia de una esfera de electricidad positiva que
incluía encajados tantos electrones como fueran necesarios para
neutralizarla.
Descubrimiento de la radiactividad.
En 1896, el físico Francés Henry Becquerel descubre accidentalmente la
radiactividad, fenómeno que consiste en que algunos átomos, como el
uranio, emiten radiaciones extremadamente poderosas. Este fenómeno
es la desintegración del núcleo de un átomo inestable para formar otro
distinto, más estable. En el proceso, se emiten partículas y radiaciones
electromagnéticas. Más adelante, Pierre y Marie Curie continuaron la
investigación del descubrimiento realizado por Becquerel y lo
denominaron radiactividad.
Pocos años después, en 1910, el científico neozelandés Ernest Rutherford, se encontraba en su
laboratorio realizando experimentos para estudiar la naturaleza de las radiaciones. Gracias a
estos estudios, Rutherford descubrió que la mayor parte del átomo es espacio vacío y que casi
toda la masa del mismo se concentra en el núcleo que, además de ser positivo, es muy
pequeño en comparación con el tamaño total del átomo. Así entonces, propuso un modelo
atómico en el cual la carga positiva se concentraba en la mitad y la carga negativa, es decir,
los electrones, se movían alrededor de ella dejando vacío entre éstos y el núcleo
Pero si todas las partículas positivas estaban juntas en el núcleo, ¿por qué no se repelían, ni
tenían la misma carga eléctrica? En 1932, el físico británico James Chadwick, descubrió el
neutrón, partícula que explicaba por qué los protones permanecían juntos en el núcleo, gracias
a la introducción del concepto de fuerza nuclear. Neutrón Protón Electrón
39
Las investigaciones sobre la estructura interna del átomo
continuaron en procura de obtener más información. Fue así
como el físico danés Niels Bohr, siguiendo los trabajos de
Rutherford, descubrió que los electrones podían girar en
diferentes órbitas dependiendo de la cantidad de energía. Si el
electrón absorbe energía, por ejemplo al calentarlo, saltará a una
órbita de mayor energía, es decir, a una órbita más alejada del
núcleo. Si el electrón regresa a su nivel de energía inicial, emite
energía, por lo general, en forma de luz.
El modelo de Bohr tenía algunas limitaciones a la hora de explicar
el comportamiento de los electrones, así que siguió siendo
estudiado y corregido por otros científicos, hasta llegar al modelo
atómico actual. Los físicos Arnold Sommerfeld, Louis de Broglie,
Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger, propusieron teorías que
fueron mejorando el modelo atómico y diseñaron el modelo actual, también conocido como
modelo mecánico-cuántico, el cual plantea que el átomo está constituido por las siguientes
partes:
El núcleo: Ocupa la región central y está formado por protones y neutrones. Concentra
prácticamente toda la masa del átomo.
La corteza o nube electrónica: Es el espacio exterior del núcleo atómico donde se mueven los
electrones que, a su vez, constituyen niveles y subniveles de energía. El modelo actual
especifica que los electrones se mueven en regiones denominadas orbitales, y que no es
posible saber su ubicación exacta en un 100%.
40
De la configuración del átomo, es decir del número de protones, neutrones en el núcleo y el
número de electrones y su ubicación en niveles y subniveles de energía (dados por su cercanía
o lejanía al núcleo), dependen las propiedades tanto físicas como químicas de ese átomo
específico. Tomado y adaptado de: Brown, Theodore L. y cols. (2009). Química, la ciencia central. México: Pearson.
Actividad 2. Realiza una línea de tiempo sobre la evolución de los modelos atómicos
41
Tema 3: ELEMENTOS QUÍMICOS (2 h)
Actividad 1. Observe las siguientes ilustraciones detalladamente. Invente una copla, un refrán,
una estrofa para una canción, o un chiste científico (como los ejemplos expuestos) que exprese
una característica de los átomos.
Los átomos son la porción más pequeña de los elementos
Como ya lo hemos estudiado, los átomos están conformados por partículas más pequeñas que
conocemos como partículas subatómicas. Las principales (porque hay partículas aún más
pequeñas) son los protones, neutrones y electrones. La siguiente tabla resume sus principales
características:
42
Notará que hay diferencias notables entre las cargas y las masas de las partículas.
Actividad 2. Con la información de la tabla, complete el siguiente párrafo:
Actividad 3. Lea de manera atenta el siguiente texto, registrando las ideas más importantes en su
cuaderno. Destaque la importancia del número atómico.
Elementos químicos
Como recordarán, los átomos son la unidad estructural de la materia. Son ellos los que forman los
elementos. Así entonces, un elemento está formado por átomos de la misma configuración, es decir
con la misma cantidad de protones. La mayoría de los elementos químicos son neutros, lo cual quiere
decir que tienen una cantidad de electrones (carga negativa) proporcional o igual a la cantidad de
protones (carga positiva). Igualmente, para que el núcleo permanezca lo más estable posible, la
cantidad de neutrones será proporcional a la cantidad de protones.
Como verá, la identidad del átomo está dada por la cantidad de protones, los cuales están
encargados de ésta función. Los electrones por su parte, participan en los enlaces e interacciones
químicas, y los neutrones son los encargados de mantener unido el núcleo.
La cantidad de protones en un elemento se conoce como el número atómico y se representa con la
letra Z. Todo elemento químico tiene un símbolo, una abreviatura que facilita a los químicos hacer la
representación y el estudio de los elementos y sus interacciones. Recuerde que los protones son muy
importantes. Son la identificación del átomo como un elemento determinado. Si éste número aumenta
o disminuye, será otro el elemento. Miremos el siguiente ejemplo:
43
Actividad 4. Realiza una tabla como la anterior con información de 10 (diez) elementos diferentes a los
planteados en la misma.
Los elementos químicos se encuentran organizados acorde con sus propiedades químicas y físicas en
la tabla periódica de los elementos. Algunos de los elementos son producidos artificialmente en
laboratorios, por medio de un proceso llamado síntesis, muchos de estos gracias a la radiactividad. Así
entonces, los elementos se clasifican en dos grandes categorías:
Elementos naturales: Elementos químicos encontrados en la naturaleza.
Elementos sintéticos: Elementos químicos cuyos átomos son producidos artificialmente.
Actualmente, se conocen 118 elementos, pero sólo 92 de ellos se encuentran en la naturaleza, 26 de
ellos son sintéticos
Actividad 5. Responda y explique con sus palabras las respuestas a las siguientes preguntas:
a) Si todas las sustancias están formadas por átomos, ¿por qué tienen diferentes propiedades? b) ¿En qué se diferencian unos átomos de otros? c) ¿Qué hace que los átomos sean neutros?
44
Tema 4: LOS COMPUESTOS (2 h)
Actividad 1. Lea de manera atenta el siguiente texto y subraye con color rojo la definición de
compuesto y con color verde todo lo relacionado con los elementos.
Los elementos forman compuestos
Sabemos que los elementos están formados por átomos y que cada átomo tiene propiedades que lo
caracterizan. Los elementos no suelen permanecer aislados en la naturaleza, sino que tienden a
agregarse entre sí, formando unas estructuras más complejas. Se unen porque aislados no son estables.
Al unirse a otros átomos de otro elemento, pueden pasar a una situación de menor energía, lo que
supone también mayor estabilidad, y es así como, los elementos, a través de interacciones químicas y
energéticas, forman nuevas sustancias químicas que conocemos como compuestos. En la formación
de compuestos, ¡las propiedades de los elementos cambian!
Veamos algunos ejemplos:
El sodio es un metal blando, blanco y sólido a temperatura ambiente, que reacciona violentamente
con agua y por esta razón, es inflamable. El cloro es un gas de color verde, muy tóxico. Al reaccionar,
forman un compuesto de color blanco sólido y de aspecto cristalino: la sal, o cloruro de sodio. ¡Ésta es
la sal que empleamos todos los días para condimentar nuestros alimentos! Las propiedades de este
producto, evidentemente, son muy diferentes de las de sus componentes sodio y cloro.
Existen muchas otras sustancias naturales formadas cuando se unen átomos de distinta clase. Por
ejemplo, el dióxido de carbono es un gas que se forma cuando se unen átomos de carbono, que es un
sólido de color negro, con átomos de oxígeno, que es un gas incoloro. El dióxido de carbono posee
propiedades distintas de las del carbono y de las del oxígeno. ¡Recuerde que éste es el compuesto que
expulsamos los seres vivos al respirar y que emplean las plantas para llevar a cabo la fotosíntesis!
La combinación de diferentes elementos permite la formación de los compuestos que forman todos los
materiales que conocemos. Algunos se forman directamente en la naturaleza sin la intervención del ser
humano, y otros se obtienen artificialmente.
Tomado y adaptado de: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/
Actividad 2. Para los siguientes compuestos, identifique los elementos que los componen
45
De acuerdo con su composición y propiedades, los compuestos se pueden clasificar en dos
grande grupos: los compuestos orgánicos y los inorgánicos. Los compuestos orgánicos son
aquellos que están formados principalmente por carbono y elementos no metálicos. ¡Son
compuestos muy importantes, debido a que son los constituyentes de todos los seres vivos del
planeta! Los compuestos inorgánicos por su parte, son aquellos que están compuestos por
diferentes elementos pero cuyo componente principal no siempre es el carbono.
Actividad 3. Complete el siguiente esquema
46
Actividad 4. En la tabla que encuentra a continuación, se resumen algunos de los compuestos
que son actualmente más importantes. Clasifíquelos según sus características como orgánicos
o inorgánicos, escribiendo una equis () en la casilla que corresponda.
Actividad 5. Desarrolla la siguiente práctica.
Para ello requieres:
• Plastilina de diferentes colores (6)
• Palillos de madera (o fósforos) (aprox. 30)
El propósito de esta actividad es modelar compuestos químicos, utilizando bolitas de plastilina
de diferentes colores y palillos. a. En una hoja blanca diseña una tabla como la siguiente, (deja espacio para un total de 4
compuestos)Completas las demás filas en el espacio Compuesto
47
b. Completa las demás filas en el espacio Compuesto así: Agua (H2O), Azúcar (C6H12O6), y
Bicarbonato de sodio (NaHCO3)
c. Utilice bolitas de plastilina de diferentes colores para representar los elementos de los
compuestos y los palillos las interacciones químicas y energéticas. Pégalos en la segunda
columna de la tabla.
d. Haga el dibujo de su representación en la segunda columna de la tabla.
e. Identifique el tipo de compuesto (orgánico o inorgánico) marcando con una equis (), en
la casilla que corresponda.
48
Tema 5: CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA (2 h)
Actividad 1 Ve el video Clasificación de la materia (https://youtu.be/IA67sMm53qk), tome
apuntes de las ideas más importantes sobre las sustancias puras y las mezclas.
Actividad 2. Lea de manera atenta el siguiente texto y subraye con color rojo lo relacionado con las
sustancia pura y con color verde todo lo relacionado con las mezclas.
Clasificación de la materia
Sustancias puras
Una sustancia pura es cualquier material que tiene unas propiedades características que la
distinguen claramente de otras.
Algunas de estas propiedades son difíciles de medir como el color, el olor o el sabor. Pero otras
como la densidad o las temperaturas de fusión y ebullición se pueden determinar con
exactitud en unas condiciones dadas.
Por ejemplo, el agua pura es transparente, sin olor ni sabor. Su densidad es de 1 g/ml a la
temperatura de 15 ºC, sus temperatura de fusión y ebullición son 0 ºC y 100 ºC respectivamente
(todo ello a la presión de una atmósfera).
Las sustancias están formadas por partículas iguales ya sean moléculas o átomos
Mezclas
Una mezcla está formada por la unión de varias sustancias puras que conservan propiedades
independientes.
Si los componentes de la mezcla se distinguen a simple vista se dice que mezcla es
heterogénea. En este tipo de mezcla sus componentes se pueden separar de forma sencilla
(cribas, filtros, decantación, lixiviación...).
Si los componentes de la mezcla no se distinguen a simple vista, la mezcla es homogénea.
Este tipo de mezcla también se llama disolución. Podemos distinguirla de una sustancia pura
porque los componentes tienen diferentes temperaturas de fusión o ebullición.
No debemos confundirnos con los coloides que son mezclas heterogéneas que necesitarían
un microscopio para ver sus componentes.
Elementos y compuestos
Los elementos son sustancias puras que no se pueden descomponer de ninguna forma en otras
más simples. Existen más de 120 elementos distintos. Unos 91 son naturales y el resto han sido
fabricados por nuestros científicos en los laboratorios, aunque son muy inestables.
49
Los compuestos son sustancias puras que se pueden descomponer en los elementos que las
forman.
Una vez que separamos sus elementos se pierden las propiedades que definían la sustancia
pura, manifestándose las propiedades de cada elemento por separado. Los elementos son
sustancias que están formadas por átomos de la misma clase.
¿Qué es una disolución?
Una disolución es una mezcla homogénea de dos componentes. Al componente mayoritario
se le llama disolvente y al componente minoritario se le llama soluto. Ambos componentes
pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
En la tabla siguiente vemos ejemplos de disoluciones de sustancias en diferentes estados. La
primera columna se refiere al disolvente y la primera fila al soluto.
50
¿Qué tipo de mezclas es?
El granito es una mezcla heterogénea porque a simple vista podemos ver sus componentes,
minerales de propiedades muy diferentes: cuarzo, feldespato y mica. Los diversos
componentes se pueden extraer de una forma muy simple: golpeando el granito con un
martillo.
El agua salada es una disolución (mezcla homogénea). Ni con potentes microscopios podemos
ver en su interior partículas diferentes. Para separar sus componentes debemos realizar un
cambio de estado, por ejemplo hirviendo el agua. De esta forma el agua se evapora y
quedaría la sal.
El acero es una disolución. Aunque suele tener diversos componentes, los principales son hierro
y carbono. Para separar sus componentes debemos recurrir al cambio de estado, fundiendo
el acero para poder separar hierro y carbono. Los metales se prestan a muchas mezclas
homogéneas que denominamos aleaciones.
El agua sucia es una mezcla heterogénea. A simple vista es posible ver el polvo y demás
impurezas que flotan en ella. Una buena operación de filtrado eliminará los residuos sólidos.
51
La leche es una mezcla heterogénea. A simple vista parece homogénea, por lo que la
consideraremos un coloide. Dejándola reposar el tiempo suficiente, sus componentes
empiezan a separarse, formándose la nata, que lleva gran parte de la grasa. Los coloides
formados por mezclas de líquidos con líquidos se llaman también emulsiones.
El aire puro, es decir sin polvo, humos, etc., es una mezcla homogénea o disolución. Sus
componentes principales son nitrógeno y oxígeno, aunque también contiene vapor de agua,
dióxido de carbono y otros gases. Cada uno de ellos tendrá unas características diferentes de
licuación. Por ejemplo, enfriando el aire, enseguida empieza a depositarse uno de sus
componentes, el vapor de agua, en forma líquida.
El humo es una mezcla heterogénea. En algunos casos sus componentes se aprecian a simple
vista. Algunas veces no es posible, siendo entonces el humo un coloide formado al mezclar un
sólido, cenizas muy finas, con aire. El humo es una mezcla bastante inestable, por eso
"mancha", dejando en nuestras ropas huella de su paso.
Fuente: Gobierno de España. Proyecto ed@d (Enseñanza Digital a Distancia). 2011. Recuperado de
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena4/3q4_index.htm
Actividad 3. Completa el siguiente mapa conceptual
52
Actividad 4. Indique si los siguientes enunciados son Falsos o Verdaderos.
Actividad 5. Complete la idea con la palabra(s) clave correspondiente(s):
a) Los elementos químicos suelen representarse por medio de: __________________________.
b) Los elementos químicos se clasifican en tres grupos: ________________________________,
________________________________ y ________________________________.
c) ¿Con qué otro nombre se le conocen a los elementos químicos? __________________________.
Actividad 6. Las siguientes imágenes representan sustancias puras y mezclas. Identifique en
cada una la clase de materia que corresponde. Si es una sustancia pura, mencione si se trata
de elemento o compuesto.
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Actividad 7. Clasifique los siguientes materiales en elemento, compuesto, mezcla homogénea
o heterogénea, según corresponda.
Actividad 8. Encuentre en la sopa de letras los conceptos sobre las clases de materia, utilizando
como referencia las siguientes definiciones, ejemplos y características. Las palabras que
enuncian estos conceptos pueden estar ubicadas en forma horizontal, vertical o diagonal.
Esté atento: en la sopa de letras hay tres palabras que son distractores. Es decir, que no hacen
parte de las clases de materia.
1. Unión de sustancias que presentan una sola
fase o aspecto uniforme.
2. Abreviatura utilizada para denotar un
elemento.
3. Elemento o compuesto. 4. Representación de
un compuesto.
5. Clase de materia constituida por dos o más
sustancias en cantidades variables.
6. Clase de materia formada por una sola clase
de átomos. No se puede descomponer en
sustancias más simples.
7. Clase de compuestos cuyo principal
componente es el carbono.
8. Clase de sustancia pura que contiene la
combinación de dos o más elementos unidos en
la misma proporción. Se pueden descomponer
en sustancias más simples.
9. El cobre es un claro ejemplo de este grupo de
elementos.
10. Estos compuestos pueden incluir cualquier clase de elementos.
11. El azufre es un claro ejemplo de este grupo de elementos.
12. Clase de materia en la que se observan varias fases.
13. El boro es un ejemplo de este grupo de elementos.
54