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Ciencias NaturalesCiencias Naturales

CIENCIASNATURALES

8º gradoFanny Yolanda Albarracín ContrerasProfesora Universidad de Pamplona

Wlda Margarita Becerra RozoProfesora Universidad de Pamplona

MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONALCoordinación Pedagógica y Editorial

Hernando Gélvez SuárezSupervisor de Educación

Impresión:

Prohibida su reproducción totaly parcial sin autorización escrita delMinisterio de Educación Nacional MEN.

Derechos ReservadosDistribución gratuita

ISBN Colección 958-9488-56-0

ISBN Volumen 958-9488-76-5

CONTENIDO

UNIDAD 1: DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS

TEMA 1: TIPOS DE ECOSISTEMAS Y SUS CARACTRÍSTICAS ........................... 1TEMA 2a: DISTRIBUCIÓN DE LAS ESPECIES SEGÚN LOS

FACTORES ABIÓTICOS DE LOS ECOSISTEMAS ................................ 13TEMA 2b: LOS SERES VIVOS Y SU ADAPTACIÓN AL MEDIO ............................ 21TEMA 3: CONSERVACIÓN DE LAS ESPECIES DENTRO

DE LOS ECOSISTEMAS ........................................................................... 29

UNIDAD 2: GENÉTICA DE LOS ORGANISMOS

TEMA 1a: ESTRUCTURA GENÉTICA DE LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS ................ 35TEMA 1b: CÓDIGO GENÉTICO................................................................................. 42TEMA 2: MUTACIONES ........................................................................................... 51TEMA 3a: PRIMERA LEY DE MENDEL:

PRINCIPIOS DE SEGREGACIÓN ............................................................ 56TEMA 3b: SEGUNDA LEY DE MENDEL:

PRINCIPIO DE SEGREGACION INDEPENDIENTE.............................. 65

UNIDAD 3: CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS

TEMA 1a: EL MODELO ACTUAL DEL ÁTOMO ..................................................... 73TEMA 1b: LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS ............... 85TEMA 2: ENLACES Y COMPUESTOS .................................................................... 94TEMA 3a: REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS ........................................ 104TEMA 3b: BALANCE DE ECUACIONES ................................................................ 113

UNIDAD 4: ESTUDIEMOS LOS FLUIDOS

TEMA 1: CARACTRÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ................. 127TEMA 2: PRESIÓN DE LOS FLUIDOS .................................................................. 134TEMA 3: APLICACIONES DE LOS PRINCIPIOS DE PASCAL

Y ARQUÍMIDES ...................................................................................... 143

PRESENTACIÓN

El diagnóstico de la actual situación socioeconómica de las áreas rurales de Colombia presentaun panorama complejo. Se da por una parte, la creciente modernización tecnológica y empresarialdel agro donde la actividad económica tiende a organizarse bajo la forma de empresas modernasen el marco de la integración dependiente con la agroindustria y por otra parte se constata elprogresivo y creciente empobrecimiento de aquellos grupos de la población directamentevinculada a la producción agrícola tradicional.

Una de las necesidades insatisfechas es la de la educación, considerada como un elemento claveen cualquier estrategia que se proponga lograr un desarrollo rural equitativo. Se alude aquí,específicamente a la educación básica obligatoria establecida por la Constitución Política deColombia de 1991.

La actual Ley General de Educación define la educación básica “Como la educación primaria ysecundaria”; comprende nueve grados y se estructura en torno a un currículo común, conformadopor las áreas fundamentales del conocimiento y de la actividad humana, las cuales debencomprender por lo menos el 80% del plan de estudios. Los decretos reglamentarios de la LeyGeneral de la Educación se refieren a la educación básica en los siguientes términos:

• Es un proceso pedagógico que comprende nueve grados y debe organizarse de manerasecuenciada y articulada que permita el desarrollo de actividades pedagógicas, de formaciónintegral, que facilite la evaluación por logros y favorezca el avance y la permanencia del educandodentro del servicio educativo (Decreto 1860 del 94).

• A quienes hayan terminado satisfactoriamente los estudios de educación básica se les otorgaráun diploma mediante el cual se certifica la culminación del bachillerato básico, por el cual sepermite comprobar el cumplimiento de la obligación constitucional de la educación básica yhabilita al educando para ingresar a la educación media, al servicio especial de educaciónlaboral o al desempeño de actividades que exijan este grado de formación,

El Ministerio de Educación Nacional consciente de la responsabilidad que tiene frente a lapromoción de la educación para las zonas rurales, no ha ahorrado esfuerzos para presentarinnovaciones y estrategias para el desarrollo rural. Actualmente esta en marcha el proyecto deeducación rural “PER”, que tiene como objetivos: cobertura con calidad en el sector rural;capacidad de la gestión educativa fortalecida en las entidades territoriales; procesos de formaciónde las escuelas y comunidades para la convivencia y la paz, y una política para la educacióntécnica rural.

La Postprimaria rural como una opción de educación básica completa, enmarcada dentro delobjetivo de calidad y cobertura, surge a partir de innovaciones educativas vividas en la décadade los noventa que apuntaron especialmente, a la introducción de cambios en las metodologíasde aprendizaje, en las formas de organización escolar, en el diseño de materiales, en la evaluacióny promoción, en propuestas curriculares pertinentes al medio, mediante la implementación deproyectos institucionales de educación rural que garantizaran articulación secuencia ycontinuidad del servicio educativo.

La Postprimaria se puede considerar como una estrategia innovadora que integra educaciónformal, no formal e informal especialmente dirigida a los niños y niñas jóvenes en edad escolarpara ofrecerles mas grados en las escuelas rurales que hayan logrado el 5º de primaria y puedanampliar los grados hasta alcanzar la educación básica completa directamente o por conveniocon instituciones rurales organizadas por fusión o asociación, para lo cual se ha diseñado unconjunto de materiales curriculares o textos guías (del 6º al 9º grados) de apoyo para el autoaprendizaje y el aprendizaje cooperativo en las áreas obligatorias y fundamentales, en losproyectos pedagógicos y en los proyectos pedagógicos productivos.

La Universidad de Pamplona, dada su experiencia en el diseño de ese tipo de materiales fueresponsabilizada mediante convenio con el Ministerio de Educación Nacional para la producciónde dichos materiales, el énfasis está puesto en el funcionamiento de centros e institucioneseducativas de forma presencial y semipresencial, con calendarios, horarios, planes y programasflexibles, y adecuados a la realidad del medio.

En este sentido los materiales curriculares que se incluyen se ubican en la perspectiva de adoptarprocesos que contribuyan a generar acciones que aproximan la educación básica rural a larealidad vivida por los educandos y sus familias y abrir espacios de participación a través deldiseño de estrategias pedagógicas activas que ponen énfasis en su propia realidad y en la búsquedade soluciones a los problemas que los afectan.

La estructura curricular, adapta los contenidos a la realidad del medio, combinando en losmismos ciencia y tecnología, propiciando el desarrollo de estrategias curriculares que sitúen enla misma línea de objetivos la relación teoría-practica, en todas las áreas del conocimiento,orientándolas hacia el análisis y comprensión de los obstáculos que frenan el desarrollo y labúsqueda de soluciones a los problemas derivados de la producción e interacción comunitaria.

Los contenidos presentados en estos módulos, pueden ser trabajados en torno a ejes problemáticoso proyectos seleccionados a través de procesos participativos, que comprometan en su conjuntoa la comunidad educativa, con el fin de que se generen conocimientos socialmente útiles. Eldesarrollo de las temáticas deben ser seleccionadas según las necesidades y la realidad delmedio, especialmente en lo referente a las áreas optativas en las cuales se debe introducirinnovaciones por medio de la adaptación y selección de contenidos según las necesidades,realidades e intereses de las comunidades locales.

En relación con la metodología que identifica el diseño de los materiales, no se puede definiruna sola metodología o una única metodología, cada una de las áreas, de los proyectospedagógicos presenta o aplica su propio proceso o procesos metodológicos, el fin es buscar laproducción e interpretación de conocimientos adaptados a las necesidades básicas de aprendizaje,para luego contrastarlos con su practica cotidiana y con los factores que inciden en el desarrollode su comunidad, mediante la utilización de estrategias participativas de investigación y accióneducativa en la detección de problemas y desarrollo de proyectos.

Por último, el papel del educador como gestor y orientador de estos procesos, valorados desdesu actitud, sus dominios académicos, pedagógicos y de identidad con el medio en el cual labora,son definitivos para el desarrollo del programa de Postprimaria Rural como una alternativapara implantar la institución básica, reconociendo la capacidad del educando para generar yadaptar los contenidos a sus necesidades e intereses.

Los módulos curriculares aquí desarrollados son un medio para el aprendizaje, no un fin.

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DIVERSIDAD DE○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

ECOSISTEMAS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 1:

TIPOS DE ECOSISTEMAS Y SUS

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

CARACTERÍSTICAS

• Objetivo específico:

Describir los diferentes pisos térmicos y sus zonas de vida ennuestro país.

ACTIVIDAD 1. Trabajo individual

Para el desarrollo de la siguiente actividad se sugiere elegir un sector que presentevariedad de ecosistemas acuáticos o terrestres (llanos, valles, sabana, bosques, páramo,montaña).

MATERIALES

• Libreta de anotaciones y lápiz.

• Si puedes disponer de un altímetro, termómetro ambiental y barómetro.

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NI DAD

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UN IDAD

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PLANTEEMOS LO QUE SABEMOSPLANTEEMOS LO QUE SABEMOS

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PROCEDIMIENTO

• Registra la información sobre altitud y temperatura encontradas durante elrecorrido.

• Identifica la vegetación encontrada en los diferentes pisos térmicos y mencione laclase de suelo.

• Nombra la fauna observada de cada piso térmico.

• En caso de llevar contigo cada uno de los aparatos mencionados en la lista demateriales procede a realizar las correspondientes mediciones.

Piensa, analiza y contesta:

• ¿Cuáles pisos térmicos identificaste en tu recorrido?

• ¿Qué diferencias encuentras entre los pisos térmicos observados?

• ¿Qué factores caracterizan a cada uno de los pisos térmicos?

TRABAJO EN GRUPO

• Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros. ¿Se parecen?¿Se diferencian?

• Discutamos y hallemos quién tiene la razón.

• Escribamos los resultados de la discusión.

Leamos:

Basándonos en la actividad 1 hemos observado que la vegetación,temperatura, altura sobre el nivel del mar, clase de suelo y especies

CONOZCAMOS UN POCO MÁSACERCA DEL TEMA

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animales, y otros aspectos (precipitación, latitud) están interrelacionados y ledan las características de las zonas de vida a cada región.

Las zonas de vida son conjuntos naturales de asociaciones. Pueden ser diferentesunidades de paisajes o de medios ambientados que pueden variar desde lospantanos hasta las colinas.

Los pisos térmicos de Colombia están definidos por su ubicación sobre el niveldel mar (snm). La temperatura disminuye aproximadamente un gradocentígrado por cada 184 metros de aumento de altura sobre el nivel del mar.En la zona ecuatorial, donde está Colombia, influyen los vientos alisios delnordeste (hemisferio norte) y vientos alisios del sureste (hemisferio sur). Losvientos limitan el desarrollo de las plantas en lugares montañosos, transportananimales y plantas a grandes distancias y cambian las comunidades. Los insectosse extienden más rápidamente en dirección de los vientos dominantes.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Pisos Térmicos

A. TROPICAL O CÁLIDO

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CARECTERÍSTICAS UBICACIÓN ZONAS DE VIDA

- Altura: 0 - 1000m. - Llanos Orientales. - Bosque pluvial

- Temp: mayor de 24ºC. - Guajira. tropical.

- Flora: predominan árboles de - Nariño. - Bosque muy húmedo

ramas y troncos cubiertos de - Costa del Pacífico. tropical.

musgos, líquenes, helechos, - Darién. - Bosque húmedo

orquídeas. - Valle del Cauca y tropical.

- Fauna: diversidad biológica. - Magdalena. - Bosque seco

- Extensión: 83% del territorio. tropical.

B. PREMONTANO O TEMPLADO

CARECTERÍSTICAS UBICACIÓN ZONA DE VIDA

- Altura: 1000 - 2000 m. - Medellín. - Bosque pluvial

- Temp: 17.5 - 24ºC. - Valle Andino. premontano.

- Flora: cultivos de café, caña - Quindío. - Bosque muy húmedo

de azúcar, plátano, maíz, - Caldas. premontano.

fríjol, pastos y árboles - Risaralda. - Bosque húmedo

frutales. - Cali. premontano.

- Fauna: diversidad biológica. - Yumbo. - Bosque seco

- Extensión: 9% del territorio. premontano.

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C. MONTANO BAJO O FRÍO


- Altura: 2000 - 3000m. - Manizales. - Montano bajo.

- Temp: 12 - 15.5ºC. - Oriental antioqueño. - Bosque seco.

- Extensión: 5% del territorio. - Boyacá. - Montano bajo.

- Flora: bosques, robles, árboles - Cundinamarca. - Bosque húmedo.

pequeños, leguminosas, pastos, - Sabana de Bogotá. - Montano bajo.

frailejón. - Nariño. - Bosque muy húmedo

- Fauna: ovejas, ganado vacuno, - Norte de Santander. - Montano bajo.

porcino, equino.

D. MONTANO O PÁRAMO

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CARECTERÍSTICAS UBICACIÓN ZONA DE VIDA- Altura: 3000 - 4000. - Túquerres (Nariño). - Bosque húmedo

- Temp: 6 - 12ºC. - Tota (Boyacá). Montano.

- Extensión: 2% territorio. - Puracé. - Páramo Andino.

- Flora: frailejón, musgos. - Páramo de Urra o Pasto. - Bosque muy húmedo

- Fauna: truchas. - Ipiales. Montano.

E. ALPINO O SUPERPÁRAMO


- Altura: 4000 - 5000m. - Volcán Galeras - Páramo Alpino.

- Temp: menos 6ºC. (Pasto). - Páramo Sub Alpino.

- Extensión: 1% territorio. - Volcán Doña Juana - Páramo Pluvial Sub

- Flora: vegetación muy (Nariño). Alpino.

escasa.- Tundra Pluvial Alpino.

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F. NIVAL O NEVADO


- Altura: mayor 5000m. - Nevado del Ruiz. - Montano bajo.

- Temp: menor 3ºC. - Sierra Nevada de Santa - Montano.

- Flora: no existe Marta. - Nival.

vegetación. - Nevado del Tolima.

- Fauna: pocas especies

pero muchos individuos

por especie.

La mayor riqueza de una región selvática tropical no está en elsuelo mismo, sino en el manto de vida vegetal y animal que

crece sobre el suelo. Conservemos nuestros bosques.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Ecosistemas Acuáticos

Los ecosistemas acuáticos pueden ser marinos o de agua dulce.

Los ecosistemas marinos son los mares y océanos que ocupan las dosterceras partes de la tierra y por lo tanto constituyen los mayores

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ecosistemas acuáticos. En nuestras costas existe gran variedad deecosistemas marinos como: los manglares y los arrecifes.

LOS MANGLARES

Son los bosques que bordean nuestras costas formando una barrera entreel mar y la tierra. Su vegetación está constituida por arbustos y árbolesespecialmente el mangle, que con sus raíces forma zancos para sostenerseen el agua y contrarrestar su salinidad. Bajo sus raíces se crían abundantesespecies, como esponjas, cangrejos, tortugas, ostras, langostas, peces,caimanes, serpientes y aves.

LOS ARRECIFES CORALINOS

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Son calcáreos submarinos formados por unos pólipos llamados corales,

los cuales viven en aguas cálidas y transparentes. Son de gran

importancia porque frenan la fuerza de las olas que erosionan las costas

y sirven de albergue a gran cantidad de especies marinas. Ejemplo:

pólipos coralinos.

Los Ecosistemas de agua dulce están constituidos por los ríos, lagos,

lagunas, ciénagas.

LAS LAGUNAS

Una laguna es la extensión de agua salada o salobre de poca

profundidad y aislada del mar por una lengua de tierra estrecha. La

laguna más importante del país es la Ciénaga Grande de Santa Marta,

éstas son habitadas por truchas, plantas, peces, insectos, aves y corales.

Es importante por su gran volumen y diversidad de especies que le dan un

significativo valor económico, tanto para la navegación, como para el

desarrollo de la industria agropecuaria y pesquera.

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CIÉNAGAS

Ciénaga es la masa de aguas superficiales, dulces que se encuentrangeneralmente en las orillas de los ríos.

Las ciénagas más importantes: la de Zapatosa, perteneciente al grupo de ladepresión Momposina (Cesar) la de Ayapel (Córdoba). Tienen enormesposibilidades para la explotación de la industria piscícola.

Leamos:

L.R. HOLDRIDGE, clasificó las zonas de vida teniendo en cuenta: labiotemperatura, la precipitación, la humedad, la latitud y la altitud.

Alexander Von Humboldt, biólogo alemán en 1807 publicó algunas ideassobre la relación entre el clima y la fitogeografía de nuestras regiones.

Tomado de: Ciencias 6º grado. Educar Editores.

INFORMÉMONOSINFORMÉMONOS

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TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Por qué la tala de bosques aminora las fuentes de agua?

• ¿Qué harías para mantener un ecosistema en equilibrio?

• Establece diferencias entre una sabana tropical y un páramo.

Plenaria:

• Comparemos las respuestas a las preguntas de la evaluación.

• ¿Son iguales? ¿Difieren? ¿En qué?

• Discutamos.

• Escribamos las conclusiones.

• Comentémosle al grupo los compromisos para usar lo aprendido.

TRABAJO INDIVIDUAL

Pensemos y escribamos:

• Propón algunas posibles soluciones para evitar la falta de agua en turegión.

EVALUEMOS

PONGAMOS EN COMÚN LO TRABAJADO

APLIQUEMOS LO APRENDIDO

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• ¿Cuáles son las causas de la muerte de peces y animales acuáticos en turegión?

• ¿Cómo podrás aplicar los conocimientos adquiridos en el control de estasituación?

TRABAJO INDIVIDUAL

• Con los recursos del medio. Construye un barómetro. Investiga cómo seusa.

• Registra la presión atmosférica utilizando el barómetro que has construido.

• Explica a tus compañeros el funcionamiento de éste.

No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana.

PROFUNDICEMOS (Sólo para “gomosos” )

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DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 2a:

DIStribución de las especies según los

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

factores abióticos de los ecosistemas


Relacionar la influencia de los factores abióticos con ladistribución de las especies en los ecosistemas.



• Recuerda cuando has visitado u observado una charca, lago, laguna, río,mar qué especies animales y vegetales predominan en estos lugares.

• Nombra los factores abióticos que influyen sobre estas especies.

• ¿Encuentras diferencias entre las especies de agua dulce y de aguasalada?

PLANTEEMOS LO QUE SABEMOS

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ACTIVIDAD 2. (Si se dispone de un microscopio)

TRABAJO EN GRUPO

MATERIALES

• Microscopio.

• Lámina o porta-objetos.

• Laminillas o cubreobjetos.

• Gotero o pipeta.

• Agua de charco o de florero.

PROCEDIMIENTO

• Tomen una gota de agua de charco o de florero, suspéndanla sobre la lámina oportaobjetos. Cúbranla con la laminilla o cubre-objetos, sequen con papelabsorbente los bordes, observen al microscopio.

• Enfoquen primero con el objetivo de menor aumento. Luego enfoquen con objetivode mayor aumento (40x), que les permite hacer una mejor observación.

• Dibujen lo observado.


• ¿Qué especies predominan en este medio?

• ¿Qué características presentan? (forma, tamaño, color, movimiento, etc).

• ¿Qué se puede concluir de esta observación?

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TRABAJO EN GRUPO

• Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros

• ¿Se parecen? ¿Se diferencian?



Leamos:

Con base en las actividades 1 y 2 observamos que el agua es un gran ecosistemacon características abióticas y bióticas.

Entre las características abióticas tenemos la temperatura, la densidad, turbidez,las sales en disolución, los gases en disolución (oxígeno y bióxido de carbono),la luz y la presión.

En el mar la salinidad es relativamente uniforme, las concentraciones de salesy otros elementos nutritivos varían ampliamente en diferentes partes del mar yen distintas épocas del año. La temperatura también depende de la circulacióndel agua del mar, que en forma de ríos subterráneos se desplaza desde lospolos hacia el Ecuador, modificando no sólo el clima de las regiones terrestres,sino la misma distribución de los organismos.

La luz es fundamental en las condiciones del ecosistema acuático, la luz solaralcanza una profundidad de 100 a 200 metros en las zonas cristalinas.


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En la profundidad permanecen únicamente peces que viven de la caza o delos restos que llegan de la superficie. La presencia de gases como el oxígeno yel CO2 en el agua, ocasiona reacciones que cambian su composición química.El CO2 interviene en la fotosíntesis, en grandes concentraciones limita elcrecimiento de plantas y animales convirtiéndose en un compuesto tóxico.

El océano es un regulador de pH, esto significa que la concentración de ionesH+ y OH- se mantiene constante, entre 8 - 8,4 en la superficie y 7,4 - 7,9 en laprofundidad. Este sistema regulador amortigua todos los cambios químicos ybioquímicos que suceden en el océano.

En el fondo del mar la densidad del agua es alta y la temperatura baja hasta3ºC; esto hace que el agua esté permanentemente en circulación.

La presión: los animales que viven en el medio acuático no sólo soportan lapresión del aire, sino también la presión que ejerce el agua, denominada presiónhidrostática. Los seres acuáticos que viven por debajo de los 5.000 metros deprofundidad soportan una presión hidrostática muy grande y por ello carecende cavidades llenas de gas y su cuerpo suele ser aplanado.

En los peces la vejiga natatoria (cámara llena de aire) se constituye en unmecanismo de adaptación que le permite al pez desplazarse a diferentesprofundidades.

Los organismos acuáticos reciben diversas denominaciones según suscaracterísticas biológicas, así: el plancton, está constituido por pequeñosanimales y plantas (algas y protozoos) que carecen de locomoción la cualrealizan a merced del movimiento del agua, el zooplancton es de origen ani-mal; el fitoplancton es de origen vegetal.

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En el necton (habitantes de altamar) encontramos organismos nadadorescomo: peces, medusas, tortugas, calamares, focas y ballenas; los bentos sonorganismos que viven en el fondo del agua sobre el cual se arrastran o deslizan,adquieren diversas formas y comportamientos para sobrevivir. Los que viven encorrientes muy rápidas tienen cuerpos aplanados para fijarse a los troncos, losque viven en el fango de aguas tranquilas carecen de órganos de fijación y suscuerpos son ovalados o redondos.

Los neustos son organismos que permanecen en el agua y en el aire ejemplos:insectos, bacterias, hongos, ciertas algas.

Los ecosistemas acuáticos se clasifican en: lenticos, son ecosistemas cerradosporque tienen una entrada y una salida de agua, pertenecen a éstos los lagos,lagunas, charcas, represas.

Los lóticos, son ecosistemas abiertos se caracterizan por ser aguas corrientes,ricos en oxígeno.

Los estuarios, son zonas de transición entre los ríos y el mar son ecosistemas tiposemi - cerrado se caracterizan por la baja variedad de especies. Ejemplos:ostras, almejas, los cangrejos y algunos peces.

En los océanos, varían la temperatura y salinidad; en el fondo el agua es másfría y menos salada y esto hace que el agua esté en constante movimiento.

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Los ecosistemas marinos, están formados por regiones con variadascondiciones físicas. Así, la playa constituye la plataforma continental. Elárea de aguas poco profundas que cubre dicha plataforma se denominazona nerítica, ésta se subdivide en 3 regiones:

1. La pleamar, que se ubica por encima de la línea de marea alta.

2. La zona intermedia o litoral situada entre las líneas de marea alta y baja.

3. La zona de bajamar.

La altamar, se denomina zona oceánica y la zona superior de ésta, en lacual penetra suficiente luz, se denomina zona eufótica.

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TRABAJO INDIVIDUAL


• Escribe 3 razones por las que consideres que el océano es la mayor reservade alimento para el hombre.

• ¿Por qué es importante que el pH del agua sea neutro? (Igual concentraciónde iones H+ y OH-).

• Discute por qué la luz es un factor importante en los ecosistemas acuáticos.

Plenaria:



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL

• Aprovechando tus conocimientos ¿qué elementos del mar utilizarías paramejorar el nivel de vida?

EVALUEMOS



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• Si los ríos y los mares son un recurso natural importante ¿qué les propondríasa los gobiernos locales para conservarlos y explotarlos adecuadamente?

• ¿Por qué se mueren los peces y animales acuáticos?

• ¿Cuáles son las causas de la falta de agua en tu entorno?

• ¿Qué acciones inmediatas propondrías para utilizarla adecuadamente?

• ¿Qué medidas de control tomarías para evitar la muerte de los animalesacuáticos?

• Da a conocer las propuestas a tus compañeros.



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TEMA 2b:

Los seres vivos y su

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

adaptación al medio


Conocer las diferentes formas de adaptación al medio quepresentan algunos seres vivos.



• Piensa en animales de tu región.

• Cita aquellos animales que presentan colores muy parecidos a los colores de hojas,plantas, flores, troncos, piedras, suelo y agua.

• ¿A qué se debe este parecido?

• ¿Qué nombre le darías a este fenómeno?


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TRABAJO EN GRUPO

• Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros.




Leamos:

Con base en la actividad 1 hemosdeducido que los animales toman lasformas y color del medio que los rodea,siempre y cuando las condiciones lessean favorables y les permitanadaptarse de acuerdo con susnecesidades.

Los animales y vegetales que hoy conocemos no siempre han tenido la mismaforma, en el curso de su existencia en el planeta han venido experimentandosucesivas adaptaciones, esto es la evolución.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Adaptaciones Morfológicas

Las espinas en las plantas son hojas modificadas que le proporcionan a la plantaun medio de defensa; las espinas del puercoespín y la caparazón en


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el armadillo, los tentáculos en el pulpo, las garras de un halcón, la boca dealgunos animales especialmente insectos, están adaptados para chupar elnéctar de ciertas especies de plantas; en otros animales la adaptación es parachupar sangre, para mascar vegetales o para devorar sus presas.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Adaptaciones Fisiológicas

Existen adaptaciones de tipo interno como el sistema digestivo, respiratorio uhormonal en ciertos organismos, por ejemplo: la vaca es capaz de digerir lahierba debido a la presencia de enzimas que desdoblan la celulosa (proteínas).

Algunos protozoarios como la euglena, el paramecio y la amiba, cuandoperciben que la humedad escasea, se recubren de una especie de cubiertaprotectora o quiste, que los protege de la resequedad del ambiente.

La rana es un animal poiquilotermo. Esto es, que la temperatura de su sangre esvariable, pues es casi la misma que la del ambiente. Otros animales mamíferosincluyendo el hombre tienen mecanismos reguladores de temperatura interna,que se mantiene constante a pesar de las fluctuaciones de la externa, por tantose denominan homeotermos.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Adaptaciones Al Color

Este tipo de adaptaciones son muy evidentes en plantas y en animales. Sereconocen 3 tipos:

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- Adaptaciones de coloración protectora, que buscan ocultar al organismopara que pase desapercibido a sus enemigos. Ejemplo: los saltamontessuelen tomar un color verde que los confunde con el prado, las mariposasde colores se pueden confundir con flores de variados colores.

- Adaptaciones de coloración de aviso, la cuales consisten en tonosbrillantes y visibles, llevados por animales venenosos o de gusto repulsivopara advertir a los posibles enemigos de presa que vale más que no losdevoren.

- Adaptaciones de mimetismo, en las cuales el animal toma el aspecto deotro ser vivo o incluso el de un objeto inanimado como una rama o unahoja. Ejemplo: El insecto palo.

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Adaptaciones del Comportamiento

Son curiosas y abundan en la naturaleza, como las migraciones de aves(golondrinas) y de peces (salmón).

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Adaptaciones con base

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en Metamorfosis

Algunos animales utilizan la metamorfosis como forma de adaptación al mediode vida del estadio correspondiente. Ejemplo: la rana y la mariposa.

Adaptaciones por Interacción

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

entre las Especies

Las adaptaciones de un ser vivo no sólo dependen en especial de lascondiciones físicas del medio sino también de los otros seres vivos que le rodean.Formas:

SIMBIOSIS: significa “vivir juntos” es una asociación estrecha entre dos especiesdurante largos períodos de tiempo. Tipos:

a) PARASITISMO. Es una simbiosis en la cual una de las especies de la asociaciónpuede recibir daño por la presencia de la otra. Ejemplo: Ascarislumbricoides.

b) COMENSALISMO. Significa “Juntos en la mesa”. Describe la relaciónsimbiótica en la cual un organismo consume el alimento no utilizado por elotro. Ejemplo: el del pez rémora y el tiburón.

c) MUTUALISMO. Es otra forma de simbiosis, donde ambas especies sacanprovecho de la relación. Ejemplo: los comejenes al no poseer enzimasdigestivas se asocian con protozoos que en su tubo digestivo transforman lacelulosa en azúcar, proporcionando alimento para ambos.

26

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Leamos:

¿Qué provoca la Migración

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

de los Salmones?

Una vez más, los salmones se han lanzado al gran viaje. Su traje de noviospresenta una coloración gris pizarra con los costados azules y el vientre rojo.También las aletas tienen los bordes rojos. El camino es largo y lleno de peligros;a base de mucho comer han echado un grueso lomo adiposo. Brincan ríoarriba toda clase de obstáculos y trepan por las escaleras de agua que les hanproporcionado dando saltos hasta 2 y 3 metros; un poder misterioso impulsa alos grandes depredadores. Es un impulso irreprimible: el instinto nupcial.

Tomado de: Enigmas de la Naturaleza.

INFORMÉMONOS

27

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Tiene el hombre alguna influencia en el proceso de adaptación de algunosorganismos?

• Se presentan las siguientes relaciones simbióticas, escribe en el cuadernode qué tipo de simbiosis se trata:

a) El cangrejo ermitaño y el caracol.b) Las pulgas y el perro.c) Las bacterias nitrificantes que se desarrollan en las raíces de leguminosas.d) Orquídeas sobre tronco de los árboles.

Plenaria:

• Comparemos las respuestas de las preguntas de la evaluación.


• Discutamos.


• Comentémosle al grupo los compromisos para aplicar lo aprendido.

EVALUEMOS


28

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO INDIVIDUAL

Piensa y escribe:

• ¿Cómo podrías aplicar en la vida práctica lo aprendido?

• Da sugerencias que permitan cambiar la manera de tratar a los animalespara evitar la extinción.

• ¿Qué recomendarías a los pescadores para concientizarlos de la utilizaciónde métodos inadecuados para pescar?

• Consulta qué animales de tu región están en vías de extinción.

• Propón medidas de control que ayuden a solucionar este problema.




29

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 3:

Conservación de las especies

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

dentro de los ecosistemas


Evaluar la participación del hombre como promotor de laconservación y destrucción de los recursos naturales de su región.

ACTIVIDAD 1. Trabajo en grupo


• Elaboren un paralelo sobre las actividades de tipo agrícola, pecuario, pesquero,realizadas por nuestros antepasados contrastándolas con las formas como se ejecutanhoy día.

• ¿Cuál es la actividad predominante en su localidad?

• ¿La actividad ha permitido la conservación y manejo adecuados de los recursosnaturales? Expliquen.

• ¿Conocen algunas medidas de control que se estén aplicando en su medio respectoa estos problemas?


30

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• Citen las entidades gubernamentales o no gubernamentales que estén liderandosoluciones de este tipo.

Plenaria:




Leamos:

El hombre con su cambio de actividad ha influido positiva o negativamentesobre el medio ambiente.

Su constante evolución lo ha llevado desde ser un agricultor, cazador, pescadora artesano, pintor, albañil, comerciante, industrial, técnico, de esta manera hatransformado el sistema ecológico de su entorno. Talando bosques, cazandoanimales para su alimentación, cultivando sin ninguna técnica, utilizandoplaguicidas inadecuadamente. Posteriormente con la urbanización se produceuna serie de materiales y maquinarias que implican el uso de una tecnologíadesarrollando así nuevos sistemas de producción que agilizan y mejoran laproducción de alimentos, pero que a su vez generan gases tóxicos, residuos dequímicos que afectan la salud del hombre, animales y plantas.


31

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

En nuestro medio los problemas de contaminación más comunes son:

1. Erosión de los suelos.

2. Tratamiento de basuras en el campo y en la ciudad.

3. Contaminación de aguas de ríos, quebradas y mares.

4. Contaminación atmosférica.

5. Erupción de volcanes.

Los volcanes activos en el mundo se localizan en el cinturón de fuego del Pacífico,franja de tierra que bordea la cuenca del Océano Pacífico y que va desde laCosta Occidental y Sur América pasa por Colombia y llega a Alaska, atraviesael estrecho de Bering y continúa en el continente Asiático.

En Colombia existen cerca de 35 volcanes ubicados en diferentes sitios del país,entre los más importantes tenemos:

En el Departamento de Caldas Volcán: Nevado del Ruiz, en el Departamentodel Tolima: Volcán de Santa Isabel, en el Departamento del Huila: Volcán Nevadodel Huila, en el Departamento del Cauca: El Volcán de Puracé, en elDepartamento de Nariño: El Volcán Galeras.

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POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Medidas preventivas en

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

casos de desastres

1. Mantener almacenada agua potable y alimentos.

2. Estar atento a las alarmas, sirenas, pitos, campanas.

3. Mantener un radio de pilas y sintonizarlo para recibir información.

4. Mantener una linterna con pilas nuevas.

5. Buscar protección desplazándose hacia lugares altos. No permanecer cercade ríos ni de quebradas.

6. Identificar puntos de reunión para las personas en espera de ser evacuados.

En los ecosistemas acuáticos la fauna encuentra refugio y alimentación de tal manera que unagran diversidad de aves, incluyendo residentes y migratorias transcontinentales conformandoasí un área importante de educación e investigación.

33

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Qué medidas tomarías para controlar la contaminación de las aguas entu localidad?

• ¿Qué tecnologías se utilizan en tu entorno?

• ¿Conoces algún accidente geográfico que pueda poner en peligro la vidade tu comunidad? ¿Qué harías?

Plenaria:



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL

Piensa y escribe:

• Diseña un método de conservación de alimentos adecuado para elproducto que más se cosecha en tu región.


EVALUEMOS


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POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• ¿Qué tecnologías adaptarías en tu finca con el fin de contribuir a elevar elnivel de vida de tu familia?

• ¿Qué medidas de control propondrías para hacer uso adecuado y racionalde estas tecnologías?

• Visita una entidad gubernamental en tu medio e infórmate de susactividades.

• Informa a tus compañeros cuáles son los objetivos y funciones de estaentidad.



35

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

GENÉTICA DELOS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

ORGANISMOS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 1a:

Estructura genética de los

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

ácidos nucléicos


Describir la estructura genética del ADN y del RNA.


MATERIALES

• Cartulina blanca.• Lápices de colores.• Tijeras.• Regla y escuadra.• Compás.• Pegante.

U

NI DAD

•

UN IDAD

•2


36

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

PROCEDIMIENTO

1. Traza 8F, 10D, 2A, 3C, 3G, 2T, recorta y colorea las piezas según muestra lafigura.

2. Organízalos al azar y construye con ellas el modelo que aparece en la figura, el cualtiene 5 escalones.

37

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª


• ¿Cuáles piezas constituyen la parte lateral de la escalera?

• ¿Cuáles piezas constituyen los peldaños?

• ¿Qué nombre recibe el modelo construido?

Plenaria:





Lee:

Basándonos en la actividad 1 hemos concluido que las piezas que constituyenla parte lateral de la escalera son la D y la F significando la D el azúcardesoxirribosa y la F el grupo fosfato. Las piezas que constituyen los peldañosson la A, T, G, C, todas ellas reciben el nombre de bases nitrogenadas. La A,es Adenina, la T, es Timina, la G es Guanina y la C, Citosina.

Estos tres tipos de componentes conforman la Molécula del ADN.


38

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

También se observó que la letra A, se unía con la letra T, y que la G se unía conla C, a modo de una llave - cerradura; este apareamiento de las bases A = T yG = C es del ADN.

El ADN (Ácido Desoxirribonucléico) y el ARN (Ácido Ribonucleíco) constituyenel material genético de los organismos vivos. Estos ácidos nucléicos tienen comounidades estructurales a los nucleótidos, (base nitrogenada + azúcar + fósforo( nucleótido), los cuales se combinan formando polinucleótidos, constituidospor un esqueleto en el que alternan el azúcar y el fosfato y del cual se proyectanlas bases. Las dos cadenas del DNA se hallan polarizadas y son antiparalelas,dirigiéndose los enlaces fosfodiéster en sentido opuesto.

El RNA se diferencia del DNA en que el azúcar es la Ribosa y la Timina (T) essustituida por Uracilo (U).

39

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Siendo el apareamiento de las bases en el ARN: A = U y G = C. Existen tres tiposde RNA: el RNA de transferencia (t-RNA), el RNA ribosómico (r-RNA) y el RNAmensajero (m-RNA).

Las cadenas paralelas deben ser complementarias.

Ejemplo: cadena inicial de ADN:

cadena complementaria de ADN:

Con base en la naturaleza complementaria de las dos cadenas, la moléculade ADN puede replicarse por separación de las cadenas, seguida de formaciónde cadenas complementarias nuevas.

Estructura de la desoxirribosa Estructura de la ribosa

1871-Miescher = aisla los ácidos nucléicos a partir del pus.

1944-Avery y Col = demostraron que los ácidos nucleicos purificados erancapaces de inducir cambios genéticos en las bacterias.

A C G T A C

T G C A T G

INFORMÉMONOS

40

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

1953-Watson y Crick = formularon el modelo de la estructura del ADN, constituidopor una doble hélice unida por puentes de Hidrógeno entre las bases, quecontiene la información genética en la secuencia de bases nucleotídicas deéste.

La información genética de los organismos vivos se halla contenida en unpolímero de elevado peso molecular que, con la excepción de ciertos virus,es siempre el ácido desoxirribonucleico o DNA.

TRABAJO INDIVIDUAL


• Dada la cadena de DNA: CGACGTAG, crea su cadena complementaria.

• Explica por qué algunas veces se cambia la Timina por el Uracilo.

Plenaria:



• Discutamos.



EVALUEMOS


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CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Cómo podrías aplicar los conocimientos adquiridos en tu vida cotidiana?

• Consulta la estructura de las siguientes bases nitrogenadas: Adenina,Guanina, Citosina, Timina, Uracilo.

• Establece semejanzas y diferencias entre ellas.

• Consulta y representa esquemáticamente los experimentos de FrederickGriffith (1928).

• Expón el trabajo a tus compañeros.

No nos olvidemos de revisar los compromisos la próxima semana



42

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

GENETICA DE LOS ORGANISMOS

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 1b:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Código genético


Comprender con base en ejemplos qué es el código genético.


Dada la palabra Amor y, cambiando el orden de las letras, obtendrás nuevaspalabras.


• ¿Cuántas palabras creaste a partir de la palabra amor?

• ¿Cuál es el significado de cada una de estas nuevas palabras?

• ¿Cuántos mensajes diferentes pueden originar esas 4 letras?


43

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO EN GRUPO





Lee:

Basándonos en la actividad 1 observamos que si queremos escribir el mensajeo palabra Amor, utilizamos un orden, pero si cambiamos la secuencia de lasletras obtenemos otras palabras, como: Roma, mora, ramo, Omar, similarmenteocurre con el mensaje genético: la secuencia de nucleótidos ATCGTC en elADN determina una herencia o la formación de unidades de aminoácidos oproteínas diferentes a la secuencia TAGCGA.

La secuencia de bases que constituyen el DNA se denomina código genéticoy permite predecir la secuencia de aminoácidos que formará una proteínadeterminada.

El código genético contenido en el DNA consta de 4 letras, correspondientes alas cuatro bases que forman su molécula, (Adenina, Guanina, Citosina y Timina),se organizan de tres en tres dando un total de 64 grupos de a tres nucleótidos otripletes denominados codones.


44

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Se distinguen tres tipos de codones:

1. Con sentido, es decir, que codifican a un aminoácido.

2. De sentido equívoco, que codifican a un aminoácido erróneo.

3. Sin sentido, que no codifican a ningún aminoácido.

U C A G

UUU fen UCU ser UAU tir UGU Cis U

UUC fen UCC ser UAC tir UGC Cis C

U UUA Leu UCA ser UAA sin sentido UGA sin sentido A

UUG Leu UCG ser UAG sin sentido UGG tri G

CUU leu CCU pro CAU his CGU arg U

CUC leu CCC pro CAC his CGC arg C

C CUA leu CCA pro CAA gln CGA arg A

CUG leu CCG pro CAG gln CGG arg G

AUU ile ACU tre AAU asn AGU ser U

AUC ile ACC tre AAC asn AGC ser C

A AUA ile ACA tre AAA lis AGA arg A

AUG met ACG tre AAG lis AGG arg G

GUU val GCU ala GAU asp GGU gli U

GUC val GCC ala GAC asp GGC gli C

G GUA val GCA ala GAA glu GGA gli A

GUG val GCG ala GAG glu GGG gli G

45

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Abreviaturas de los Aminoácidos

fen = enilalanina his = histidinaleu = leucina gln = glutaminaile = isoleucina asn = asparaginamet = metionina lis = lisinaval = valina asp = ácido aspárticoser = serina glu = ácido glutámicopro = prolina cis = cisteínatre = treonina arg = argininaala = alanina tri = triptófanotir = tirosina gli = glicina

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Síntesis de Proteínas

Consta de tres etapas:

a) INICIACIÓN

46

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

- La subunidad ribosómica se une al extremo 5' de una molécula RNAmensajero (RNAm),

- La primera molécula de RNA de transferencia (RNAt), que lleva elaminoácido modificado fermil - metionina (f-met), se enchufa en el codóniniciador AUG de la molécula de mRNA.

- La unidad ribosómica más grande se ubica en su lugar, el tRNA ocupa elsitio P (peptídico). El sitio A (aminoacil) esta vacante. El complejo deiniciación está completo.

b) ALARGAMIENTO

- Un segundo tRNA con su aminoácido unido se mueve al sitio A y su anticodónse enchufa en el mRNA.

- Se forma un enlace peptídico entre los dos aminoácidos reunidos en elribosoma.

- Se rompe el enlace entre el primer aminoácido y su tRNA.

- El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de mRNA en una dirección 5'a 3' y el segundo tRNA, con el dipéptido unido se mueve al sitio P desde elsitio A, a medida que el primer tRNA se desprende del ribosoma.

47

CIE

NC

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NA

TURA

LES

8ª

- Un tercer tRNA se mueve al sitio A y se forma otro enlace peptídico.

- Estos pasos se repiten una y otra vez hasta que se completa el polipéptido.

c) TERMINACIÓN

- Cuando el ribosoma alcanza un codón de terminación (en este ejemploUGA), el polipéptido se separa del último tRNA y el tRNA se desprende delsitio P.

- El sitio A es ocupado por un factor de liberación que produce la separaciónde las dos unidades del ribosoma.

Síntesis tomada de: Biología Curtis y Barnes.

Los científicos de muchas disciplinas estaban intrigados por el rompecabezasdel código genético. Uno de ellos era George Gamow, el astrónomo que fue elpadre de la teoría de la Gran Explosión (“big - bang”) en cosmología.

INFORMÉMONOS

48

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei fueron los científicos que llevaron a cabolos experimentos iniciales y cruciales para descifrar el código genético.

Severo Ochoa de la Universidad de Nueva York, elaboró un proceso enzimáticopara acoplar ribonucleótidos en una cadena larga de RNA.

Paul Shimmel, Ya - Ming You; biólogos del instituto tecnológico de Massachu-setts, descubrieron un segundo código genético. Este nuevo código intervieneen la formación de la materia viviente, seleccionando y mezclando losingredientes de las proteínas de acuerdo con el orden determinado por el ADN.

RESUMEN

El dogma central de la genética molecular: la información fluye del DNA alRNA y a proteínas.

49

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO EN GRUPO


• A partir de la siguiente hebra de RNAm sinteticen una proteína.

5' 3'

• Para resolver este punto guíense por el diagrama dado en la figura de síntesisde proteínas.

Plenaria:



• Discutamos.



EVALUEMOS


50

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Cómo podrías aplicar los conocimientos adquiridos?

• Consulta sobre la estructura y función del RNA de transferencia (RNAt) y elRNA ribosómico (RNAr).

• Consulta sobre la formación del enlace peptídico.




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CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 2:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Mutaciones


Comprender que la información genética puede ser alterada pordiversos factores.


Observa el siguiente esquema:

Disyunción = Separación.


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POST

PRIM

ARI

A R

URA

L


• ¿Qué sucedió en la primera división meiótica?

• ¿Qué sucedió en la segunda división meiótica?

• ¿Qué concluyen de estos dos sucesos?

Plenaria:





Lee:

Retomando la actividad 1 podemos decir que no hubo disyunción de loscromosomas en la línea celular de la izquierda a nivel de la primera divisiónmeiótica, dando como resultado una célula con 2 cromosomas equis (X) y laotra célula con cero cromosomas equis (X). En la segunda división meióticacontinúa el daño en la línea celular de la izquierda, la cual muestra 4 célulascon distribución cromosómica anormal. A su vez la línea celular de la derechapresenta no disyunción de cromosomas en la segunda división meiótica, dandofinalmente 4 células 2 normales y 2 anormales. Estos sucesos donde se manifiestanaumento o disminución en el número de cromosomas, debido a la no disyunciónse les denomina mutaciones.

Toda variación en el mensaje genético del ADN se llama mutación. Algunasmutaciones ocurren de forma accidental, otras por el cambio de un


53

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

determinado nucleótido y otras se dan por influencias externas (rayos X, luzultravioleta, drogas, etc.).

Si se produce una mutación en un aminoácido esencial, el efecto sobre elindividuo puede ser notable. De hecho, muchas enfermedades de origengenético se deben a alteraciones enzimáticas resultantes de una mutación.

En el medio ambiente existen muchos factores abióticos tanto naturales comoartificiales con capacidad mutágena.

Los factores naturales son: las radiaciones cósmicas, gases, los virus. Los artificialesson: sustancias químicas, drogas, insecticidas, plaguicidas, rayos X. Estos agentesy muchos otros provocan alteraciones en las células somáticas las cuales setransmiten a las células hijas producidas por mitosis y las mutaciones que ocurrenen los gametos o en las células que originan gametos se transmiten ageneraciones futuras.

Las mutaciones pueden aumentar o disminuir la capacidad de una célula paracompetir con éxito frente a otras células. Por ejemplo: al colocar bacterias enun medio con antibiótico, muchas de ellas mueren pero otras se vuelvenresistentes al antibiótico y son capaces de transmitir esta característica a susdescendientes constituyendo una mutación génica.

Las mutaciones también se manifiestanen el ser humano en los cromosomasautosómicos dando origen a lassiguientes anomalías: labio leporino ypaladar hendido, síndrome de Down.

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POST

PRIM

ARI

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L

De Vries, hace casi 90 años, definió la mutación en función de característicasque aparecen en el fenotipo.

A la luz del conocimiento actual, la definición es algo diferente: una mutaciónes un cambio en la secuencia o número de nucleótidos en el ácido nucléicode una célula.

“Las mutaciones son indispensables para la evolución de las especies, y han constituido un sistemaideal para el análisis genético y el estudio de la regulación génica”.

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Qué le puede suceder a una persona que se expone mucho tiempo al solsin ninguna protección?

• Si se casa una señora y un señor fenotípicamente normales y tienen un niñocon síndrome de Down. ¿Qué pudo haber ocurrido? Explica.

INFORMÉMONOS

EVALUEMOS

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CIE

NC

IAS

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TURA

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8ª

Plenaria:



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL

Pensemos y escribamos.

• ¿Cómo podrías aplicar los conocimientos adquiridos?

• Consulta en qué consiste el síndrome de Turner (45, XO).

Consulta en qué consiste el Síndrome de Klinefelter (47, XXY).





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POST

PRIM

ARI

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L

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 3a:

Primera ley de Mendel:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Principios de Segregación


Entender el principio de segregación con ayuda de un ensayo.


MATERIALES* 40 fríjoles rojos y 40 blancos.* 2 bolsas de tela de igual tamaño.* 1 hoja blanca.

PROCEDIMIENTO• Coloquen en cada bolsa 20 fríjoles rojos y 20 fríjoles blancos.• Un estudiante toma una bolsa y otro estudiante la otra bolsa, luego cierren la

abertura de la bolsa con la mano y mezclen su contenido. Un tercer estudiantedebe extraer de cada bolsa un fríjol.

• Registren sus resultados en un cuadro, siguiendo el modelo presentado.


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CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

• Regresen cada uno de los fríjoles a la bolsa respectiva, después de leer cadaapareamiento.

• Realicen este procedimiento 20 veces.• Saquen las proporciones de fríjoles rojos y de fríjoles blancos de su ensayo.• Saquen también las proporciones de fríjoles RR (2 fríjoles rojos), Rr (Un fríjol

rojo y uno blanco), rr (2 fríjoles blancos) de su ensayo.

Nº DE GENOTIPOS FENOTIPOSAPAREAMIENTO RR Rr rr TOTAL ROJO BLANCO TOTAL

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

TOTALCLAVES:Genotipos: Fenotipos:RR: Dos fríjoles de color rojo. RR, Rr: Fríjoles rojosrr: Dos fríjoles blancos. rr: Fríjol blanco.Rr: Un fríjol rojo y uno blanco.

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POST

PRIM

ARI

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Plenaria:





Lee:

Retomando la actividad 1, concluimos que las bolsas nos representan losprogenitores, los fríjoles los gametos y la unión de dos fríjoles un cigoto o genotipo(es la constitución genética de un organismo).

El gen para color está constituido por dos alelos (formas alternativas de un gen)siendo R el alelo dominante y r el alelo recesivo.

El alelo dominante se manifiesta fenotípicamente tanto en el genotipoheterocigótico como en el homocigótico.

El alelo recesivo sólo se expresa fenotípicamente en el genotipo homocigótico.

Genotipo homocigótico es la unión de los gametos que poseen alelos idénticos.El homocigótico da lugar a un solo tipo de gameto.


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CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Ejemplo 1:

Genotipo heterocigótico: es la unión de gametos que llevan alelos diferentes.El heterocigótico da lugar a diferentes tipos de gametos.

Ejemplo 2:

Gametos uniéndose:

Cigoto:

Gameto:

Gametos uniéndose:

Cigoto:

Gameto:

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POST

PRIM

ARI

A R

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○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Primera Ley de Mendel:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Principio de Segregación

Mendel encontró que de cada progenitor sólo una forma alélica del gen estransmitida a la progenie (descendencia) a través de un gameto.

Ejemplo 3:

Mendel, realizo cruces experimentales entre líneas puras (“raza pura” en dondese parte de individuos homocigóticos).

Por ejemplo cruzo plantas que producían semilla lisa (LL) con plantas de semillasrugosa (ll) (cruce monohíbrido; en el cual se estudia la transmisión de unacaracterística genética) y observó que todos los descendientes de este crucetenían sólo semillas lisas; observándose la dominancia del carácter liso sobre elcarácter rugoso. A esta primera generación obtenida la llamo F1 o primerageneración filial.

Progeni-

tor:

Gametos:

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CIE

NC

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8ª

Semilla lisa X Semilla rugosa.

100% Lisas heterocigotas.

Para averiguar qué ocurría con el carácter rugoso cruzó entre sí plantas F1 yobtuvo la segunda generación filial F2. Un método para organizar los gametosde F1 es el Cuadro de Punnett el cual consiste en poner los gametos femeninosalineados en un lado de una cuadrícula y los gametos masculinos al otro lado ycombinarlos para formar cigotos.

Filial 2:

Ll L l

LlL LL Lll Ll ll

Parentales (p1)

Tipos deGametos:

Filial 1:

62

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Con la información dada en la F2 podemos extraer las proporcionesgenotípicas y fenotípicas (aspecto externo de un individuo respecto a undeterminado rasgo).

Proporción genotípica en F2: 1/4 LL: 1/2 Ll: 1/4 ll.

Proporción fenotípica en F2: 3/4 Lisas: 1/4 rugosa.

Los principios fundamentales de la herencia fueron descubiertos por GregorMendel (1822-1884), monje del monasterio Agustino de Brünn, Austria. Conocidocomo “El padre de la Genética”.

El inició sus investigaciones hacia el año 1856, empleando guisantes (Pisumsatinum) para averiguar cómo los caracteres individuales se heredaban.Obtuvo “líneas puras” para la característica que deseaba estudiar con plantasque por varias generaciones mantenían la característica seleccionada, a estasplantas las llamo P o generación parental.

Publicó los resultados en 1866 en la Revista de la Sociedad de Historia Naturalde Brünn, pero éstos fueron reconocidos en 1900 cuando Hugo de Vries enHolanda, Carl Correns en Alemania y Erich Von Tschemarck en Austria, obtuvieronlos mismos resultados que Mendel, trabajando cada uno independientemente.

INFORMÉMONOS

63

CIE

NC

IAS

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TURA

LES

8ª

“El valor y la utilidad de cualquier experimento depende de la selección delmaterial adecuado al propósito para el cual se lo usa”.

MENDEL

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Cuál es el genotipo de una planta de arveja pura para la altura? (Empleael símbolo T para alta y t para enana).

• ¿Qué gametos posibles puede producir una planta así?

• ¿Cuál es el genotipo de una planta de arveja pura enana?

• ¿Cuál será el genotipo y fenotipo de la generación F1 producida medianteun cruce entre una planta de arveja alta pura y otra enana pura?

• ¿Cuál será la probable distribución de caracteres en la generación F2?

Plenaria:



• Discutamos.




EVALUEMOS

64

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Consulta por qué Mendel decidió trabajar con arvejas o guisantes?

• ¿En qué campos de la ciencia se pueden aplicar los métodos seguidos porMendel?

• Consulta en qué consiste la dominancia incompleta.

• Crea un ejemplo para explicársela a tus compañeros.

NOTA: Guarda los fríjoles y las bolsas de tela para utilizarlos en el tema siguiente.




65

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 3b:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Segunda ley de Mendel:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Principio de segregación independiente


Comprender mediante ejercicios prácticos el principio desegregación independiente.


MATERIALES

• 40 fríjoles blancos y rugosos.• 40 fríjoles blancos y lisos.

• 40 fríjoles rojos y rugosos.

• 40 fríjoles rojos y lisos.

• Lápices de diferentes colores.

• Hojas blancas y regla.

• 2 bolsas de tela de igual tamaño.


66

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

NOTA: para obtener fríjoles rojos rugosos y blancos rugosos pongan (al grupo) aremojar fríjoles rojos y blancos horas antes de la clase. Séquenlos para hacer el ensayo.

PROCEDIMIENTO

• En cada bolsa coloquen 20 fríjoles blancos y lisos, 20 fríjoles blancos y rugosos, 20fríjoles rojos y rugosos, 20 fríjoles rojos y lisos. (En cada bolsa debe haber 80fríjoles en total).

• Un estudiante tome una bolsa y otro estudiante la otra bolsa, mezclen su contenidorespectivamente; un tercer estudiante saca simultáneamente un fríjol de cada bolsa.

• Lean las características que presentan los fríjoles, registren los resultados. (Haganel siguiente cuadro en la hoja blanca).

• Luego regresen cada fríjol a su respectiva bolsa.

• Realicen el procedimiento anterior 20 veces.

GAMETOS RL Rl rL rl

Rojo - Liso Rojo - Rugoso Blanco - Liso Blanco - rugoso

GAMETOS

RL

Rojo - Liso

Rl

Rojo - Rugoso

rL

Blanco - Liso

rl

Banco - rugoso

CLAVES:

R: Rojo. r: Blanco. L: Liso. l: Rugoso.

67

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

• Saquen las proporciones fenotípicas y genotípicas según los resultados obtenidosen un cuadro como el siguiente.

PROPORCIONES GENOTÍPICAS PROPORCIONES FENOTÍPICAS

• Profesor: Realice el siguiente cuadro en el tablero y solicite que cada grupo escribasus resultados en él.

Nº Rojo Rojo- Blanco Blanco-

GRUPO R-L- R-ll rrL- rrll Total -Liso Rugoso -Liso Rugoso Total

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TOTAL

68

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Plenaria:





Lee:

Retomando la actividad 1 concluimos que cada fríjol representa un gametopero porta la información para dos características (genes) distintas: color ytextura de la cubierta. También concluimos que la unión de dos fríjoles formanun cigoto con la información genética dada por una distribución al azar eindependiente.

La característica (gen) color se expresa de dos formas: color rojo (R) y colorblanco (r), la característica (gen) textura se expresa de dos maneras: Lisa (L)y rugosa (l).

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Segunda Ley de Mendel:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Principio de Segregación Independiente

La segregación de una pareja génica durante la formación de los gametos serealiza de manera independiente de las de otras parejas génicas. Cada gametoresultante se va a unir con otro gameto para originar un cigoto.


69

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Ejemplo 1:

Un cruce entre organismos que difieren en dos caracteres se denomina crucedihíbrido. La proporción fenotípica clásica resultante del apareamiento entregenotipos dihíbridos es 9:3:3:1.

GENERACIÓN P:

GENERACIÓN F1:

70

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

GENERACIÓN F2

1/16(RR YY) + 2/16(Rr YY) + 2/16(RR Yy) + 4/16(Rr Yy) = 9/16 Semillas lisas-amarillas.

1/16(RR yy) + 2/16(Rr yy) = 3/16 Semillas lisas-verdes.1/16(rr YY) + 2/16(rr Yy) = 3/16 Semillas rugosas-amarillas.

1/16(rr yy) = 1/16 Semillas rugosas-verdes.

Tomado de: Curtis. Invitación a la biología.

Al reunir los resultados de todos los grupos y luego totalizarlos notamos que entre más eventos serealicen en un experimento los resultados van a ser más confiables.

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Por qué se deben devolver los fríjoles a las respectivas bolsas?

• Un genotipo AaBb cuántos tipos de gametos puede formar?

EVALUEMOS

71

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Plenaria:



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL

Piensa y escribe.

• ¿Qué papel juega el azar en tu vida cotidiana? Cita algunos ejemplos.

• El pelo corto en los conejos está determinado por el gen dominante (L) y elpelo largo por su alelo recesivo (l). El pelo negro por el gen dominante (N)y el café por el gen recesivo (n). En los cruces entre conejos puros de pelocorto y negro con conejos puros de pelo largo y café, ¿qué proporcionesgenotípicas y fenotípicas pueden esperarse entre su progenie de la F1?

• Averigua del problema anterior también las proporciones genotípicas yfenotípicas que se esperan en la F2.





73

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ªCONOZCAMOSLOS ELEMENTOSY COMPUESTOS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

QUÍMICOS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 1a:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

El modelo actual del átomo


Presentar esquemáticamente la distribución electrónica de losátomos, distinguiendo niveles y subniveles.


MATERIALES

• 5 juegos de tiro al blanco.

PROCEDIMIENTO

• Coloca el disco de tiro al blanco a una altura de 2 metros en la pared.• Ubíquense a determinada distancia del tablero.

U

NI DAD

•

UN IDAD

•3


74

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• Tomen el dardo y láncenlo.

• Repitan el procedimiento varias veces (10).

Piensa, analiza y contesta.

• Al final de la ronda cuenten cuántos dardos (o huecos) quedaron en el blanco ycuántos dardos (o huecos) quedarán fuera del blanco.

• ¿A qué se debe esta distribución tan variada de los dardos sobre el tablero?

• ¿Qué pueden deducir de la actividad realizada?

• ¿La representación del tablero con sus dardos con qué estructura química laasociarían?


MATERIALES

• Tizas de colores: amarillo, rojo, azul, verde, blanco.

• Una cuerda de un metro.

• Una puntilla o clavo tamaño grande.

• 20 fichas, piedritas o tapas de gaseosa del mismo tamaño.

• 1 metro o regla larga y con escala.

PROCEDIMIENTO

• Dibujen un círculo en el piso de aproximadamente 4 centímetros de diámetro.Dibujen alrededor de estos círculos de 8, 16, 24, 32 y 40 centímetros. Marquencada círculo con el número correspondiente (4, 8, 16, 24, 32 y 40).

• Hagan en su cuaderno una tabla con 8 columnas y designen cada unacon los mismos números que representan las distancias (4, 8, 16, 21,32 y 40).

75

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

• Hagan una señal a 1 metro con la cuerda, del centro de los círculos concéntricos.

Ubiquen un estudiante en esta señal para que lance una ficha o tapa delgada hacia

el centro. Anoten el número del espacio en que cae la ficha o tapas; cuando caiga

en la línea entre dos espacios anótenla al espacio señalado con menor número. No

tengan en cuenta las fichas o tapas de gaseosa que se salgan de los círculos. Lancen

fichas o tapas hasta que completen 50 lanzamientos. Anoten la información en

cada una de las columnas de la tabla.

• Realicen una gráfica, ubicando en el eje horizontal los números 4, 8, 16,

24, 32 y 40 valores que corresponden a la distancia del núcleo y en el eje

vertical ubiquen la escala teniendo en cuenta el número mayor, número de

fichas o tapas que caigan en un espacio, estos valores corresponden a la

probabilidad. Unan los puntos.


• Según los resultados obtenidos. ¿Cuál es la distancia más probable del centro delcírculo en donde caen las fichas o tapas? ¿Por qué?

76

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• ¿Qué se puede hacer para incrementar la probabilidad de que las monedas caiganen el centro?

• ¿En qué forma esto es semejante a un átomo con su núcleo y electrones alrededor?¿En qué difieren?

• ¿Qué se puede concluir de la actividad realizada?

Plenaria:




Leamos:

O: Electrones. : Protones. o: Neutrones.

Átomo de Oxígeno O2


o+

77

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Basándonos en la actividad 1 en el juego de tiro al blanco donde al área cen-tral del tablero representa el núcleo de un átomo, allí se ubican protonescargados positivamente y neutrones sin carga. La masa del átomo estáconcentrada en el núcleo y la periferia donde quedaron algunos dardosrepresenta la corteza de un átomo u orbitales donde se ubican los electronespartículas con carga eléctrica negativa.

Con el transcurso del tiempo y el avance tecnológico el concepto de átomoha venido cambiando hasta llegar a proponer el modelo actual del átomo. Enla cual se ha comprobado que los electrones tienen determinadas cantidadesde energía. Si tienen poca energía se localizan cerca al núcleo y si poseenbastante energía se localizan lejos del núcleo. Se pueden considerar comoondas y puede interpretarse su existencia en un espacio tridimensional, alrededordel núcleo. La probabilidad de encontrar un electrón en espaciostridimensionales se denomina orbitales.

Los orbitales atómicos son diferentes de las órbitas definidas en el modelo deBöhr. Donde el orbital, a diferencia de las órbitas no precisa la trayectoria delelectrón alrededor del núcleo ni del punto preciso donde el electrón seencuentra con respecto al núcleo. Lo que hace el orbital es producir laprobabilidad de encontrar los electrones en un determinado punto del espacioalrededor del núcleo.

78

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

La figura representa un tablero de dardos usados con muchos agujeros cercadel centro y éstos decrecen a medida que se alejan del centro. A cualquierdistancia del centro, la densidad de los agujeros (número de agujeros porcentímetro2 ) es la medida de la probabilidad de que un nuevo dardo caigaen tal sitio. Fue lo comprobado al realizar el juego de tiro al blanco propuestoen la actividad 1.

Retomando la actividad 2 donde el círculo central representa el núcleo de unátomo, los círculos concéntricos los orbitales y las tapas o fichas los electrones.Éstos poseen carga negativa ocupando los orbitales que en nuestro caso sonlos círculos concéntricos, los cuales poseen energía a un nivel energéticodeterminado. Los electrones de menor energía están más cerca al núcleo quelos de mayor energía.

Las cantidades de energía o niveles energéticos de los electrones, se identificancon los números 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 o con las letras K, L, M, N, O, P, Q.

Los electrones que pertenecen al primer nivel (n = 1) poseen menor energíaque los ubicados en el segundo nivel ( n = 2).

79

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Subniveles

Los electrones de un nivel no poseen exactamente la misma energía. Es poresto que los niveles energéticos están divididos en subniveles. Dichos subnivelesse identifican con las letras s, p, d y f. La cantidad de subniveles presentes encada nivel se encuentra en la siguiente tabla:

La capacidad de alojamiento de electrones de un subnivel se determinamultiplicando su número de orbitales por 2, que es el máximo de electrones quecaben en un orbital. La capacidad de alojamiento de electrones de un nivel sedetermina mediante la siguiente expresión:

El número de electrones por nivel = 2n2, en donde n es el nivel nergético.

EJEMPLO 1:

El subnivel p tiene 3 orbitales. El máximo de electrones por orbital es 2. El máximode electrones es igual a 3 X 2 = 6.

1 = K

2 = L

3 = M

4 = N

1 (s)

2 (s y p)

3 (s, p y d)

4 (s, p, d y f)

NIVEL NÚMERO DE SUBNIVELES

80

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

EJEMPLO 2:

Si n = 3, entonces ¿cuál sería el número total de electrones en este subnivel?

Nº electrones = 2n2

Nº electrones = 2 x 32

Nº electrones = 18 electrones

El orden creciente de energía de los orbitales se representa así:

1s2 2s2 2p6 3s2 3s6 4s2 3d10 4p6

En un átomo están normalmente ocupados los orbitales de menor energía. Encada orbital sólo caben 2 electrones.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Tabla de distribución electrónica

SUBNIVELES

s

p

d

f

NÚMERO DE

ORBITALES

1

3

5

7

MÁXIMO

ELECTRONES POR

ORBITAL

2

2

2

2

TOTAL

ELECTRONES POR

SUBNIVEL

2

6

10

14

81

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Para realizar correctamente la distribución electrónica se debe tener en cuenta:

1. Determinar el número atómico del elemento, en la tabla periódica.

2. Siguiendo las flechas en la tabla de distribuciones se cuenta el número deelectrones equivalente al número atómico del átomo.

3. Después de revisar cuidadosamente, se escribe la distribución electrónicadefinitiva.

EJEMPLO 3:

Representemos el átomo de Hidrógeno, que tiene sólo 1 electrón.

Hidrógeno: 1H: 1s1

Nivel = 1KSubnivel = 1sNº electrones = 1 → 1(1)2 = 11 electrón =

EJEMPLO 3:

Representemos el átomo de Neón (Ne)que tiene 10 electrones.

1s2 2s2 2p6

↑

↑

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓

82

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Representan los niveles energéticos.s, p, d, f Representan los subniveles.

Los exponentes representan los electrones presentes en cada subnivel.

Leamos:

En 1925, Pauli estableció el principio de exclusión de Pauli el cual enuncia: “Enun átomo cualquiera, no pueden existir dos electrones en el mismo nivel, el mismosubnivel, en el mismo orbital y con el mismo spin”. Tomado de Investiguemos 8ºGrado Educar.

“La cantidad de niveles de energía de un átomo determina el período al cual pertenece enla tabla periódica”.

TRABAJO INDIVIDUAL


• Si en el centro del juego tiro al blanco colocamos un imán y lanzamospequeñas esferas de acero hacia el centro. ¿Qué ocurre? ¿Por qué?

• Si n = 7 ¿Cuál será el número máximo de electrones en este nivel?• Realiza la distribución electrónica de los siguientes elementos:

a) Carbono: (C) b) Calcio: (Ca)

INFORMÉMONOS

EVALUEMOS

83

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Plenaria:



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Cómo usar en la actividad diaria el concepto de probabilidadesexplicado? Da 3 ejemplos.

• Identifica el átomo que corresponde a la siguiente distribución electrónica:

a) 1s2 2s1 2p3

b) 1s2 2s2



↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑

↑↓↑↓

84

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• Analiza la siguiente distribución electrónica y determina a qué grupo y aqué período pertenece dicho elemento.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

• Ingéniate una actividad (juego) en la que apliquen la “Ley de lasprobabilidades”.

• Elabora el gráfico correspondiente.

• Da a conocer a tus compañeros el juego.


85

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

CONOZCAMOS LOS ELEMENTOS Y

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

COMPUESTOS QUÍMICOS

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 1b:

La tabla periódica de los elementos

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

químicos


Obtener información útil de la tabla periódica de los elementosquímicos.


MATERIALES

• Reloj tamaño grande.


• Observando tu reloj contabiliza 1 segundo.

• Averigua cuántos segundos conforman 1 minuto.

• Contabiliza los minutos que conforman 1 hora.

• ¿Un día cuántas horas tiene?

• ¿Cuántos días tiene la semana?


86

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• ¿Cuántas semanas tiene el mes?

• ¿Cuántos días tiene el mes?

• ¿Cuántos días tiene el año?

• ¿Qué tienen en común estos datos?

• ¿Qué nombre le darías a este fenómeno?



1. ¿Cuántos grupos tiene la tabla periódica?

2. ¿Cuántos períodos tiene la tabla periódica?

3. ¿Qué indica el número ubicado en la parte superior izquierda en cadaelemento?

4. ¿Qué significa el número ubicado en la parte superior derecha?

5. ¿Qué significa el número ubicado en la parte media y hacia la izquierda encada elemento?

6. ¿Qué indica el número ubicado en la parte media y hacia la izquierda en cadaelemento?

7. Interpreta el significado del color que presenta cada símbolo. Ejemplo:He: Helio. Rojo: es gas.

Plenaria:


• ¿Se parecen? ¿Se diferencian? ¿En qué?



87

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

88

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Leamos:

Basándonos en la actividad 1 hemos analizado la forma en que se repiten

periódicamente los segundos, minutos, horas, días, semanas, meses du-

rante un período de tiempo. De igual manera podemos comprobar cómo

se da la periodicidad al ubicar los elementos químicos en orden creciente

de sus números atómicos con propiedades similares. Por ejemplo: 20,

28, 56 son elementos parecidos. Esta relación se conoce con el nombre

de “Ley de la periodicidad química”.

Tomando el numeral 3 de la actividad 2 podemos comprobar que en la

tabla periódica, los elementos están organizados en orden creciente de su

número atómico. Esto aparece representado por el número, en negrita,

ubicado en la parte superior izquierda del símbolo del elemento.

El número atómico de un átomo está dado por el número de protones que

lleva en su núcleo. Se representa por el símbolo “Z”.

Basándonos en el numeral 4 de la misma actividad el número en negrita

ubicado en la parte superior derecha del símbolo del elemento, indica la

masa atómica. La cual está dada por la cantidad de protones y neutrones

presentes en el núcleo. Se representa por el símbolo “A”. Ejemplo el Nitrógeno

(N) tiene 7 protones y 7 neutrones en el núcleo, su masa es 14 unidades de

masa atómica (µ) cuyo valor representa la cantidad de masa presente en

un protón o en un neutrón.


89

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Cuando en el núcleo de los átomos de un mismo elemento no hay igual

cantidad de neutrones, las masas son diferentes; a estos átomos se les

denomina isótopos. Ejemplo el Hidrógeno y sus nombres son: Protio, Deuterio

y Tritio.

Analizando el numeral 5 de la actividad 2, el número en negrita ubicado en

la parte media izquierda del símbolo del elemento, indica el valor de la

electronegatividad que posee dicho elemento. Todo átomo tiene la

tendencia a ser estable y esta estabilidad se consigue completando la última

capa de valencia o capa más externa con 8 electrones. Esto se conoce

como la “Ley del octeto”.

Ejemplo: el Oxígeno cuyo número atómico Z = 8 electrones tiene la

siguiente distribución electrónica:

1s2 2S2 2p4

Este átomo para completar su octeto debe unirse con un átomo que le puede

ceder los 2 electrones que le faltan para adquirir su estabilidad. Este átomo

podría ser el Magnesio ubicado en grupo II A que tiene 2 electrones en su capa

más externa los cuales tiende a ceder más fácilmente que a atraer los 6

electrones del Oxígeno. Adquiriendo así, cada átomo su estabilidad (Ley del

octeto).

El átomo de Oxígeno tiende a atraer sus 2 electrones que le faltan para

completar el último nivel o capa más externa. Esta tendencia a atraer

electrones se conoce como electronegatividad. En los grupos la

electronegatividad aumenta de abajo hacia arriba y de izquierda a derecha.

Ejemplo: el cloro es un elemento más electronegativo que el Bario (Ba). De

90

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

igual manera el átomo de Magnesio que tiene 2 electrones en su último nivel o

capa más externa tiende a ceder estos 2 electrones para completar así su

estabilidad. Esta tendencia que tienen algunos átomos a ceder electrones

se conoce como electronegatividad.

Basándonos en el numeral 6 de la actividad 2, el número en negrita ubicado

en la parte media derecha del símbolo del elemento, indica el número de

oxidación, que corresponde a la carga eléctrica que posee un átomo

cuando forma un compuesto. Ejemplo: en la molécula de agua: H2O el

Hidrógeno (H) tiene un número de oxidación de +1 y el Oxígeno (O) un

número de oxidación de -2. Así:

+2 -2 = 0H+1

2 O-2

La valencia corresponde a la cantidad de enlaces o uniones que puede

hacer un átomo. Ejemplo:

H — O — H

Cada Hidrógeno está formando un enlace, por consiguiente su valencia es 1. El

Oxígeno está formando 2 enlaces, siendo su valencia 2.

Por tanto, la diferencia entre la valencia y el número de oxidación radica en

que el número de oxidación tiene signo y la valencia no tiene signo.

INFORMÉMONOS

Lavoisier mostró que el conjunto de fenómenos anteriormente caóticos de

la química podía ser ordenado según una Ley de Combinación de los

91

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

elementos antiguos y nuevos. A la relación de los elementos - de Boyle, node Aristóteles - añadió el Oxígeno, que junto al Hidrógeno constituye unantiguo elemento el agua, así como el otro constituyente del aire, el azote o,como decimos ahora el Nitrógeno. Tomado de: Historia Social de la Ciencia.John D. Bernal.

EVALUEMOS

TRABAJO INDIVIDUAL


• Indica el número atómico y haz la distribución electrónica de los siguienteselementos:

a) Hierro (Fe) c) Neón (Ne)

b) Selenio (Se) d) Rubidio (Rb)

• Busca en la tabla la masa atómica o peso atómico de los siguienteselementos:

a) Potasio (K) c) Nitrógeno (N)

b) Molibdeno (Mo) d) Plomo (Pb)

92

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• ¿Cuál es la valencia y el estado de oxidación de los siguientes compuestos:

a) Cloruro de Sodio: Nacl

b) Acido Nítrico: HNO3

Plenaria:



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL

• De la siguiente lista de elementos dí cuáles son electronegativos y cuáleselectropositivos.

a) Sodio (Na)b) Bromo (Br)c) Estroncio (Sr)d) Azufre (S)

• Explica qué relación tiene el número de grupo en donde están situados loselementos con la Ley del Octeto.

• ¿Qué harías para evitar o controlar la contaminación producida por losdesechos de los productos químicos?



93

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Investiga:

• ¿Qué elementos químicos son nocivos para la salud, por qué?

• ¿Por qué algunos elementos químicos son buenos conductores de laelectricidad? Da ejemplos.



94

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 2:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Enlaces y compuestos


Conceptualizar mediante ejemplos los enlaces y las funcionesquímicas de los compuestos.


MATERIALES

• Una pelotita de plastilina, arcilla o goma de mascar.• Una moneda.• Un palillo de bordes planos.• Una cuchara plástica.• Una hebra de lana.


95

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

PROCEDIMIENTO

• Coloquen la pelotita de plastilina sobre una mesa. Peguen la moneda a la plastilinade manera que quede bien firme y vertical.

• Con mucho cuidado pongan en balanza el palillo sobre el borde de la moneda.

• Froten la lana de atrás hacia adelante y viceversa, sobre toda la cuchara, como sitrataran de darle brillo, durante unos 10 segundos.

• Ubiquen el cuenco de la cuchara cerca de uno de los extremos del palillo. Desplacensuavemente la cuchara en círculo alrededor del palillo.

• Humedezcan sus dedos en agua y froten la cuchara. Realicen nuevamente elexperimento.

Desplaza la cuchara en círculo sobre uno de los extremos del palillo.


• ¿Qué le pasa a la cuchara cuando se frota con la lana?

• ¿Qué ocurre cuando acercas el cuenco de la cuchara al extremo del palillo?

96

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• ¿Qué ocurre con la experiencia cuando humedecen sus dedos y frotan la cuchara?

• ¿Qué concluyen de la experiencia realizada?

ACTIVIDAD 2: Trabajo en grupo

PROFESOR: para realizar esta actividad los alumnos deben salir al patio de recreo unmomento.

1. Haz que formen varias rondas entre ellos.

2. Haz que cuenten el número de niños que conforman cada ronda.

3. Haz que cada niño diga su nombre al grupo.

4. Regresen nuevamente al salón de clase.


• ¿Cuántos niños conformaron cada ronda?

• ¿Cómo formaron la ronda?

• ¿Qué características tiene cada niño de los que conformó la ronda? (Sexo, nombre,otras).

• ¿Con qué estructura química relacionan las rondas?

Plenaria:





97

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Leamos:

Basándonos en la actividad 1 pudimos comprobar que todos los cuerpos

están compuestos de átomos cargados positiva y negativamente. La mayoría

de los objetos tienen cantidades iguales de cargas opuestas. Las cargas

iguales se equilibran y ello hace que el objeto sea neutro. Es decir, no tiene

carga. Al fregar la cuchara con la lana se retira parte de la cuchara. Ésta

queda con más carga positiva que negativa. El palillo es atraído por este

desequilibrio. Por eso gira siguiendo a la cuchara.

Por tanto, los átomos que ceden o ganan electrones adquieren una carga

eléctrica. A este tipo de átomos se les denomina iones. Si un ion está

cargado posit ivamente se denomina catión y s i está cargado

negativamente se denomina anión.

Los iones positivos (cationes) y los iones negativos (aniones) al ceder o

aceptar electrones de un átomo a otro se mantienen unidos o enlazados

por una fuerza de atracción originada entre los cuerpos que tienen carga

de diferente signo. Este tipo de enlace se denomina enlace iónico. En este

tipo de enlace los átomos metálicos pierden electrones al combinarse y los

átomos no metálicos ganan electrones. Cuando los átomos no ceden ni

ganan electrones s ino que los comparten y entre estos existen

electronegatividades semejantes se denomina enlace covalente. Este tipo

de enlace se presenta entre átomos no metálicos.


98

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Así:

ENLACE IÓNICO ENLACE COVALENTE

Na -1 electrón = Na+1 (electropositivo)Cl +1 electrón = Cl-1 (electronegativo)

La unión de átomos forma una molécula. Cuando los átomos que

conforman la molécula son de la misma clase están formando elementos

y éstos no se pueden descomponer en ninguna otra clase de sustancias ej:

Helio (He) es un gas noble y está constituido por un solo átomo. El azufre

(S2) el Bromo (Br2).

Basándonos en la actividad 2 cada niño representa un átomo de diferente

elemento si tenemos en cuenta sus características como: peso, estatura,

físico, nombre, la unión de las manos representa los enlaces y la ronda

representa un compuesto, formado por niños y niñas.

Un compuesto está formado por la unión de átomos de diferentes

elementos ejemplos: Cloruro de Sodio (NaCl), Cloruro de Magnesio

(MgCl2), Óxido de Sodio (Na2O). Los compuestos tienen propiedades,

estructura y composición semejantes conformando grupos. Dentro de estos

grupos se conocen 4 funciones químicas fundamentales: Óxidos, Bases,

Sales y Ácidos.

99

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Diariamente estamos observando a nuestro alrededor objetos tales como:

tornillos, puntillas, llaves, alambres, hierros, de un color café. Esto es debido a

que los objetos por estar en contacto con el aire han sufr ido una

transformación que se denonima oxidación.

Los óxidos formados por la combinación del Oxígeno con los metales se

denominan óxidos básicos. Ejemplo: Óxido de Cobre (CuO), Oxido de Magnesio

(MgO), Óxido de Sodio (Na2O).

Los óxidos formados por la combinación del Oxígeno con los no metales se

denominan óxido ácidos. Ejemplo: Bióxido de Carbono (CO2), bióxido de

Silicio (SiO2), Bióxido de Plomo (PbO2).

Los óxidos básicos al mezclarse con el agua forman bases. Las bases se

representan con el grupo funcional “OH”. Ejemplos:

K2O + H2O → 2KOH

Óxido de Potasio + agua → Hidróxido de Potasio

CaO + H2O → Ca (OH)2

Óxido de Calcio + agua → Hidróxido de Calcio

Algunas bases son solubles en agua (NaOH) (KOH) (NH3) y se lesdenomina álcalis.

Los ácidos hidrácidos son producidos por la combinación de los metales, delos grupos VI y VII, con el Hidrógeno. Ejemplos:

100

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

I2 + H2 → 2HI

Yodo + Hidrógeno → Ácido Iodhídrico

Se + H2 → H2Se

Selenio + Hidrógeno → Ácido Selenhídrico

Existen ácidos más comunes y de uso en el laboratorio como: el ácido sulfúrico

(H2SO4), el ácido clorhídrico (HCl), ácido nítrico (HNO3). Existen otros ácidos

menos comunes como el ácido cítrico contenido en frutas, ácido tartárico

contenido en las uvas, ácido acético en vinagre.

Las sales se forman al unirse químicamente una base con un ácido. Ejemplo: el

Cloruro de Sodio (NaCl) cuya reacción es:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Acido Clorhídrico + Hidróxido de Sodio → Cloruro de Sodio

Acido + Base → Sal

Lavoisier elaboró un nuevo sistema de ordenación de los elementos en la

que: los compuestos químicos se dividen en tres categorías principales: los

del oxígeno y un no metal, o ácidos; los del oxígeno y los metales, o bases; y

la combinación de ácidos y bases, o sales.

INFORMÉMONOS

101

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

En resumen

102

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO INDIVIDUAL


• De los siguientes compuestos dí si se trata de un enlace iónico o covalente.(Utilice la tabla periódica).

a)Kcl

b)S2

c) CaO

• Explica qué sucede cuando abres un aguacate y lo dejas expuesto al medio.

• ¿Qué función química de las estudiadas es indispensable en nuestra vidadiaria? ¿Por qué?

Plenaria:



• Discutamos.



EVALUEMOS


103

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Qué precauciones debes tener en cuenta al usar o trabajar con ácidos ybases fuertes? ¿Por qué?

• ¿Cómo aplicarías en tu vida diaria los conocimientos adquiridos sobreoxidación?

• ¿Por qué la sal que se utiliza para el consumo humano debe ser yodada?

• Explique por qué el dolor de estómago o la indigestión puede ser aliviadatomando un alka-seltzer.

• Organiza en tu casa las sustancias de uso doméstico de acuerdo con supeligrosidad.




104

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 3a:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Reacciones y ecuaciones químicas


Identificar las diferentes clases de reacciones: combinación,descomposición, sustitución, oxidación-reducción.

Planteemos lo que sabemos


MATERIALES

• Limadura de Hierro.

• Azufre en polvo.

• Cáscara de mango.

• Mechero de alcohol.

• Fósforos.

• Una cuchara de palo.

105

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

PROCEDIMIENTO

• Mezclen partes iguales de limadura de hierro o hierro en polvo, y el polvo delazufre en la cacerola.

• Acerquen la mezcla al fuego durante 5 minutos.

• Mezclen durante el proceso.


• ¿Qué características presentaban el hierro y el azufre antes de ser sometidos alcalor? (color, olor, estado físico).

• ¿Qué ocurrió después del calentamiento?

• ¿Qué nombre le darían a este proceso?

TRABAJO EN GRUPO



106

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L



Leamos.

Con base en la actividad 1 pudimos comprobar que todas las sustancias puedenexperimentar cambios si se las somete a determinadas condiciones. Así, alcalentar la limadura de hierro y el polvo de azufre, éstos reaccionaron dandoun producto oscuro muy duro que tenía propiedades físicas y químicas diferentesde la limadura de hierro y azufre por separado.

Estos cambios químicos se representan mediante expresiones denominadasecuaciones químicas, en nuestro caso la combinación del hierro (Fe) y elazufre (S) se representa así:

∆Fe + S → FeS

CalorHierro azufre Sulfuro de Hierro

o Sulfuro ferroso

Los elementos que se encuentran a la izquierda de la flecha son los reactantesy el compuesto que se encuentra a la derecha de la flecha es el producto.


107

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

El número de átomos de los reactantes y el de los productos debe ser igual. Estoexplica que en todas las reacciones químicas la materia, sólo se transforma, esdecir que la cantidad de materia antes y después de la reacción se mantieneigual. Este tipo de reacción se denomina combinación. Estas reacciones seforman por la unión de dos o más elementos o moléculas.

Ahora, si calentamos una solución de bicarbonato de Sodio (Na2CO3) podemosdistinguir fácilmente la producción de un gas, el bióxido de carbono (CO2) elcual puede ser recogido como lo indica la figura.

Este tipo de reacción se denomina descomposición por las reacciones en lasque a partir de un compuesto la producen dos o varias sustancias más sencillas.

Otro tipo de reacción que se puede dar, es cuando un elemento desplazao sustituye y libera a otro elemento presente en un compuesto. Esta reacciónse denomina sustitución. Ejemplo:

108

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Cl2

+ 2NaI → 2NaCl + I2

Sustitución Liberación

Cloro + Ioduro de Sodio → Cloruro de Sodio + Iodo

También se pueden dar reacciones de sustitución entre dos compuestos, éstosintercambian elementos formando 2 nuevos compuestos. Ejemplo:

HCl + AgNO3

→ AgCl + HNO3

Sustitución

Acido Clorhídrico + Nitrato de Plata → Cloruro de Plata + Acido Nítrico(Acido) + (Sal) → Sal) + (Acido)

Diariamente estamos observando reacciones de oxidación por ejemplo sicortamos una papa en trozos y la dejamos expuesta al aire al poco ratopodemos observar que toma un color café rojizo, igualmente sucede con unapuntilla o cualquier otro objeto de metal que dejamos expuesto al aire. Sianalizamos la oxidación de una puntilla de hierro representando la ecuaciónpodemos entenderla así:

Fe + 02

→ Fe2O

3Hierro + Oxígeno → Óxido Férrico

En los reactantes tenemos 1 átomo de Hierro (Fe) y el producto 2 átomos deHierro (Fe). Debemos colocar el número “2” en el Hierro (Fe) de losreactivos:

2Fe + 02

→ Fe2O

3

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

109

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Acá, tenemos 2 Hierros (Fe) en los reactantes y 2 Hierros (Fe) en los productos.

Si analizamos los átomos de Oxígeno presentes en los reactantes y en losproductos, observamos que hay 2 átomos (O2) en los reactantes y 3 átomos deOxígeno (O2) en los productos respectivamente.

Para igualar el número de átomos de Oxígeno en la ecuación buscamos elmínimo común múltiplo entre 2 y 3 y éste es 6.

Por tanto, debemos colocar el coeficiente 3 al Oxígeno de los reactantes y elcoeficiente 2 al compuesto que contiene el oxígeno.

2Fe + 3O2

→ 2Fe2O

3

De esta forma quedarían cuadrados los Oxígenos, pero se hace necesarioduplicar el coeficiente del Hierro para que quede totalmente balanceada.Finalmente la ecuación quedaría así:

4Fe + 3O2

→ 2Fe2O

3Hierro + Oxígeno → Oxido Férrico

Este tipo de ecuación se ajusta a una reacción de oxidación-reducción (RE-DOX). Una sustancia se oxida cuando pierde o cede electrones o gana oxígenoo pierde hidrógeno. Este tipo de reacción se denomina oxidación.

Una sustancia se reduce cuando gana electrones o pierde oxígeno o ganahidrógeno. Este tipo de reacción se denomina reducción.

110

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Lo podemos representar así:

Fe0 → Fe3+ + 3e- → OxidaciónO

20 + 2e- → O22- → Reducción

El número de Oxidación del Hierro (Fe) cambio de O a 3+, (que es el númerode oxidación en su estado natural). o sea que aumentó, se oxidó. El número deoxidación del Oxígeno es (0) y cambió a 2-, o sea que disminuye, se redujo.

Leamos:

Pudo afirmarse con entera claridad la existencia de una verdadera “Cienciaquímica” cuando empezaron a ser descubiertas las Leyes de la combinación ysobre todo, cuando ANTOINE - LAURENT LAVOISIER (1743 - 1749) fundador de laquímica moderna sustituyó la doctrina del “flogisto” por una teoría general dela oxidación. Muchos investigadores contribuyeron al estudio de la composicióndel aire: J. BLACK demostró en él la presencia de gas carbónico (“aire fijo”); C.W. SCHEELE (1742 - 1786) en Upsala, y J. PRIESTLEY (1733 - 1804) en Leedsdescubrieron el Oxígeno (“Aire ígneo” en la nomenclatura de Scheele. “Airedesflogisticado”, en la de Priestley.

Como consecuencia del fracaso de un baile, en donde unas bujías patentadasque habían sido blanqueadas con cloro empezaron a emitir un hedor tremendo,Dumas, había sido llamado para investigar la causa, descubrió que el cloro podíaser sustituido por hidrógeno y llegó, a partir de ahí, a la teoría general de lasustitución.

INFORMÉMONOS

111

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

La reacción de Oxidación - Reducción se basan en uno de los principiosmás importantes de la química: “Los átomos y las moléculas intercambiano comparten electrones para obtener una configuración más estable”.


• Clasifica las siguientes reacciones según si son, de combinación, sustitucióno descomposición. Identifica para cada una de ellas los resultantes y losproductos.

REACCIÓN

a) 2H2

+ O2

→ 2H2O

b) SO3

+ H2O → H

2SO

4

c) 2HgO → 2Hg + 02

d) C + 2S → CS2

e) H2SO4 + 2NaCl → Na2SO4 + 2Hcl

• En la ecuación dada analiza qué elemento pierde electrones y cuál ganaelectrones. Para resolver este ejercicio consulta los números de oxidaciónde los elementos dados.

Plenaria:

• Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación.



EVALUEMOS

112

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL


• Según los conceptos tratados analiza cuál de ellos tiene mayor utilidad entus actividades diarias. ¿Por qué?

• Con base en la información dada en la lectura, qué aplicación le darías ala teoría de la sustitución en el trabajo.

• Basándote en el principio fundamental de las reacciones de oxidación-reducción diseña un modelo en el cual se intercambian electrones.

• Explica tu modelo a los demás compañeros.

• Consulta en tu medio los diferentes usos que:

a) Se le dan al nitrato de plata.

b) ¿Qué precauciones se deben tener en cuenta cuando se trabaja conél?




113

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 3b:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Balance de ecuaciones

•Objetivo específico:

Aplicar los métodos utilizados para el balance de ecuaciones.

ACTIVIDAD 1: Trabajo individual

Todos hemos montado alguna vez el “sube y baja”. Recuerden en que consiste estejuego.


• ¿Cuál es el principio de este juego?

• ¿Qué condiciones se requieren para mantener este principio?

• ¿Qué otras actividades se realizan aplicando este principio?

• ¿Con qué tema de química compararías este juego?


114

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO EN GRUPO





Leamos.

Con base en la actividad 1 aprendimos el principio fundamental del equilibrio;en el juego realizado se logra cuando el peso de los niños colocados a lado ylado en el “sube y baja” son equivalentes. Esto nos permite relacionar el juegocon el balance de ecuaciones, que consiste en colocar coeficientes a cadasustancia hasta lograr que el número de átomos de los reactantes sea igual alnúmero de átomos de los productos. Para obtener este balance se debentener en cuenta las siguientes reglas:

1. Se balancea el metal.

2. Luego se balancea el no metal.

3. Luego el Oxígeno.

4. Por último el Hidrógeno.

Este método para balancear ecuaciones se denomina Método de tanteo oInspección.


115

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

EJEMPLO 1:

Si tenemos la ecuación no balanceada:

Ca + O2

→ CaO

PASO 1:

Determinamos el número de átomos de Calcio y de Oxígeno en los reactantesy en productos.

Ca + O2

→ CaO

Número de átomos de Calcio en los reactantes = 1

Número de átomos de Calcio en los productos = 1

Número de átomos de Oxígeno en los reactantes = 2

Número de átomos de Oxígeno en los productos = 1

PASO 2:

Debemos igualar en los reactantes y productos la cantidad de Oxígenos. Estose logra, colocando el coeficiente “2” en la molécula del producto que contieneal Oxígeno, así:

Ca + O2

→ 2CaO

Colocando este coeficiente se afecta el número de átomos de Calcio (Ca),porque hay 2 átomos de Calcio en los productos, mientras que un solo átomode (Calcio) en los reactantes.

116

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

PASO 3:

Para igualar estas cantidades basta, escribir el coeficiente “2” al Calcio (Ca)en los reactantes.

La ecuación nos quedaría así:

2Ca + O2

→ 2CaO

Finalmente tenemos la ecuación balanceada, porque el número de átomosde los reactantes es igual al número de átomos de los productos.

EJEMPLO 2:

Si tenemos la ecuación no balanceada:

Pt + O2 → Pt2O3

PASO 1: Pt + O2 → Pt2O3

Número de átomos de Pt en los reactantes = 1

Número de átomos de Pt en los productos = 2

Número de átomos de Oxígeno en los reactantes = 2

Número de átomos de Oxígeno en los productos = 3

PASO 2: 2Pt + O2 → Pt2O3

Si observamos los átomos de Oxígeno presentes en los reactantes y en losproductos, notamos que hay 2 y 3 respectivamente. El mínimo común múltiploentre 3 y 2 es 6.

117

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

Para igualarlos se debe colocar el coeficiente 3 al Oxígeno de los reactantes yel coeficiente 2 a la molécula en el producto que contiene el Oxígeno. Laecuación queda así:

2Pt + 3O2

→ 2Pt2O

3

PASO 3:

Hay 2 átomos de Platino en los reactantes y 2X2 = 4 átomos de platino en losproductos. Para igualarlos, se debe multiplicar el platino de los reactantes por 2.La ecuación quedará así:

2(2Pt) + 3O2

→ 2Pt2O

3

4Pt + 3O2

→ 2Pt2O

3

La ecuación ya está balanceada.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Metodo de oxidación-reducción

Este método de balance de ecuaciones por oxidación-reducción se basa enel siguiente principio: “El número de electrones cedidos por un elemento, esigual al número de electrones ganados por otro”.

Las reacciones de oxidación-reducción se caracterizan porque se presentatransferencia de electrones y en consecuencia hay cambio en el número deoxidación de los reactivos. Para obtener este balance se deben tener en cuentalas siguientes reglas:

118

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

1. El número de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga. Ejemplo:del ion K+ su número de oxidación es +1.

2. El número de oxidación de una sustancia en estado elemental es cero.Ejemplo: F2, N2, O2, tienen números de oxidación cero (0).

3. El número de oxidación de H es 1+ (excepto en el H2 que es cero 0) y deloxígeno es 2- (excepto en O2, O3 y H2O2).

4. Los números de oxidación de los demás se asignan considerando que lasuma algebraica de los números de oxidación es igual a cero (0) paramoléculas o igual a la carga neta del ion. Ejemplo: H2SO4 (ácido sulfúrico).El número de oxidación del azufre (S) es 6+.

EJEMPLO 1:

Balancear por el método de oxidación reducción la siguiente ecuación:

H2S + O

2→S O

2+ H

2O

PASO 1: determinar los números de oxidación de cada átomo:

H2+1S-2 + O

20 → S+4O

2-2 + H

2+1O-2

PASO 2: identificar los átomos cuyos números de oxidación cambian:

H+ → H+1 O0 → O-2

S-2 → S+4

119

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

El azufre pasa de un número de oxidación de -2 a un número de oxidación +4.Es decir, que el azufre al aumentar el número de oxidación se oxidó y el Oxígenopasa de 0 a -2 número de oxidación esto es, disminuye su número de oxidación,se reduce.

PASO 3: la cantidad de electrones perdidos debe ser igual a la cantidad deelectrones ganados por tanto se igualan así:

S+2 - 6e- → S+4

Oo + 2e- → O-2

Ahora se multiplican los electrones del átomo Oxígeno que ganó por la ecuaciónde oxidación del azufre y los electrones de átomos de azufre que perdió por laecuación de reducción del oxígeno.

S-2 - 6e- → S+4 “por 2” 2s-2 - 12e- → 2S+4

Oo + 2e- → O-2 “por 6” 6Oo2+ 12e- → 6O-2

Ahora sumamos 2S-2 + 6O02→ 2S+4 + 6O-2

De esta forma los electrones que pierde un átomo son iguales a los que gana elotro átomo.

PASO 4: determinamos si la ecuación está balanceada es decir si hay igualnúmero de átomos en reactantes y en productos.

H2+1S-2 + O

20 → S+4O

2-2 + H

2+1O-2

120

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

Al observar la reacción se concluye que no está balanceada, entonces serecurre al número de electrones que ha perdido el azufre y ha ganado elOxígeno, como se muestra a continuación:

H2S + O2 → SO2 + H2O

6e- 2e-

De acuerdo con lo anterior intercambiamos los electrones; los que han ganadoel Oxígeno se colocan como coeficientes del compuesto que contiene azufreen los reactantes y el número de electrones que perdió el azufre se colocacomo coeficiente al átomo de Oxígeno en los reactantes. (Ley del Aspa). Laecuación quedaría, así:

2H2S + 6O

2→ SO

2+ H

2O

PASO 5: de aquí el procedimiento de balanceo sigue las mismas reglas usadaspara balancear ecuaciones por tanteo. Para esto realiza lo siguiente: colocael mismo coeficiente del hidrógeno que se encuentra en los productos. Haz lomismo con el coeficiente del oxígeno. La ecuación quedaría, así:

2H2S + 6O

2→ 2SO

2+ 2H

2O

PASO 6: determina nuevamente si la ecuación de esta manera ha quedadobalanceada. Como no está balanceada es necesario reducir el 6 del Oxígenode los reactantes a la mitad o sea a 3; observa:

2H2S + 3O

2→ 2SO

2+ 2H

2O

Finalmente la ecuación quedó balanceada.

121

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

EJEMPLO 2:

Balancear por el método de oxidación - reducción la siguiente ecuación:

HBr + H2SO

4→ SO

2+ Br

2+ H

2O

PASO 1:

H+1Br-1 + H2+1S+6O

4-2 → S+4O

2-2 + Br

20 + H

2+1O-2

PASO 2:

Br-1 → Br0 H+1 → H+1

S+6 → S4 O-2 → O-2

PASO 3:

Br-1 - 1e- → Br0 (Oxidó)

S+6 + 2e- → S+4 (Redujo)

El Bromo (Br) pasa de un número de oxidación -1 a 0 entonces se oxidó.El Azufre pasó de un número de oxidación +6 a +4, por esto se redujo.

Ahora se balancea el número de electrones ganados y perdidos.

Br-1 - 1e- → Br0 “por 2” → 2Br-1 - 2e- → 2 Br

S+6 + 2e- → S+4 “por 2” → S+6 + 2e- → S+4

Sumando: 2Br-1 + S+6 → 2Br0 + S+4

122

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

PASO 4:

H+Br- + H2+1S+6O

4-2 → S+4O

2-2 + Br

20 + H

2+1O-2

Al observar la ecuación se ve que no está balanceada, entonces se recurre alos electrones que ha perdido el Bromo y que ha ganado el azufre, como semuestra:

H+1Br-1 + H2+1S+6O4

-2 → S+4O2-2 + Br2

0 + H2+1O-2

1e- 2e-

De acuerdo con lo anterior intercambiamos los electrones como se observa,mediante las flechas:

2HBr + H2SO4 → SO2 + Br2+H2O

Nota: cuando el coeficiente a intercambiar es uno (1) éste no se escribe.

PASO 5:

Continúa el balanceo de acuerdo con el método de tanteo:

2HBr + H2SO

4→ SO

2+ Br

2+H

2O

Nota: al colocar el 2 en el compuesto HBr en los reactantes, solamente el Bromode los productos ha sido cuadrado.

PASO 6:

Ahora, cuenta cuántos átomos de Hidrógeno se encuentran en los reactantesy compara con los productos; como hay 4 Hidrógenos en los reactantes para

123

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

INFORMÉMONOS

cuadrar sólo se debe colocar 2 en la molécula de agua de los productos, así:

2HBr + H2SO

4→ SO

2+ Br

2+ 2H

2O

Ahora, realiza el conteo de átomos para el Oxígeno y notarás que la ecuaciónestá balanceada.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

El principio de avogadro

La química orgánica hubiera podido ser una colección clasificada de sustanciasidentificadas con fórmulas de masa y de las reacciones por las que unas seconvierten en otras, de no haber sido por dos impactos recibidos de las cienciasfísicas. El primero fue el reconocimiento de una Ley enunciada ya en 1811 porAvogadro (1776 - 1856), pero no admitida generalmente hasta que fuereformulada por Canizzaro (1826 - 1910) en 1860. Esta ley expresa quevolúmenes iguales de cualquier gas, en idénticas condiciones de presión ytemperatura contienen el mismo número de moléculas, permitiendo por lo tanto,la determinación del número de los átomos de cada especie que componenuna molécula determinada.

Tomado de: HISTORIA DE LA CIENCIA. John D. Bernal

124

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO INDIVIDUAL


• Asigna los números de oxidación a los átomos o iones en los siguientescompuestos:

a)NaClO3

b)H2Oc) KMnO4

• Cuadra la siguiente ecuación por el método de tanteo:

Zn + HCl → H2 + ZnCl2

• Cuadra la siguiente ecuación por el método de oxidación - reducción

HNO3

+ H2S → NO + S

Plenaria:

• Comparemos las respuestas de las preguntas sobre la evaluación.


• Discutamos.



EVALUEMOS


125

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• Menciona tres razones por las cuales la dieta alimenticia debe serbalanceada.

• ¿Cómo podemos aplicar en la vida práctica lo aprendido?

• Analiza si tu media mañana o media tarde es balanceada.

• Planea un menú balanceado (proteínas, carbohidratos, lípidos) para unasemana.

• Planea el menú que aconsejarías para un ciclista.

• Presenta al grupo tu trabajo.




127

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ªESTUDIEMOS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

LOS FLUIDOS○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 1:

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

DE LOS FLUIDOS


Verificar las características y propiedades de los fluidos.


MATERIALES

• Recipientes de vidrio de diferentes formas (botellas - vaso - frascos, etcétera).

• Jeringa desechable sin aguja.

• Bombas para inflar.

• Frasco pequeño con aceite.

• Agua.

• Corcho.


U

NI DAD

•

UN IDAD

•4

128

POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

PROCEDIMIENTO

PARTE A:

• Toma los recipientes de vidrio que has traído y llénalos con agua.

• Infla la bomba, hazle un nudo en la parte superior. Trata de sacarle el airelentamente. Observa.

• Llena una de las botellas que has traído completamente con agua. Trata de taparlacon un corcho, observa.


• ¿Qué contiene la botella y en qué estado se encuentra?

• ¿Qué contiene la bomba y en qué estado se encuentra?

• ¿Que forma tomaron cada uno de estos fluidos?

• ¿Qué pasó cuando le sacaron el aire a la bomba?

• ¿Qué ocurre cuando trataron de tapar la botella con el corcho?

• ¿Qué nombre le darían a estos cambios observados en los fluidos?

TRABAJO EN GRUPO

PARTE B:

• Tomen el vaso de vidrio llénenlo con agua hasta la mitad. Observen.

• Dejen caer una porción de aceite sobre ella, observen.

• Tomen la jeringa, llénanla con agua. Luego expulsen el agua lentamente.Observen.

• Nuevamente accionen la jeringa, ahora sin agua, observen.

129

CIE

NC

IAS

NA

TURA

LES

8ª


• ¿Qué forma toman el agua y el aceite? ¿Por qué?

• ¿En la experiencia realizada con la jeringa cuál de los dos fluidos presentó másresistencia al ser evacuado? ¿Por qué?

Plenaria.





Leamos:

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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Con base en la parte A de la actividad 1 comprobamos algunas propiedadescomunes y específicas de los fluidos: líquidos y gases. Los fluidos son cuerposque adaptan su forma a la del recipiente que los contiene, fluyen cuandoactúan sobre ellos fuerzas deformadoras y ejercen fuerzas sobre el medio quelos rodea (se ejerce presión).

Los líquidos son incompresibles, es decir sólo se dejan comprimir cuando sobreellos se ejerce una fuerza muy grande que permite llegar a reducir su volumen,pero cuando estas fuerzas dejan de actuar, el líquido toma su volumen original


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POST

PRIM

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debido a otra propiedad denominada elasticidad. Ejemplo al tapar la botellacon el corcho.

Los gases son compresibles, es decir reducen su volumen cuando sobre ellosactúan fuerzas y recobran su volumen una vez ha dejado de actuar la fuerzaque ha originado su reducción, esta propiedad se denomina elasticidadejemplo, al desinflar la bomba.

Debido a la débil fuerza de cohesión entre sus moléculas los gases buscan laforma de ocupar el mayor volumen posible. Esta propiedad se conoce comoexpansibilidad.

Tomando la parte B de la actividad 1 pudimos comprobar que los líquidosrealmente tienen forma propia, y no como generalmente se afirma queadquieren la forma del recipiente que los contiene. Ejemplo al vertir el aceitesobre el vaso con agua éste adquiere una forma convexa y queda en lasuperficie del agua. El agua recubre las paredes internas del recipiente dejandoen el centro un espacio de aire, es decir, el aire se comporta igual que el aceite.

La fuerza que ejerce un fluido sobre el medio que lo rodea se denomina presión(P), ésta puede resultar de la aplicación de una fuerza externa (ejemploaccionamos la jeringa con agua y sin agua) o del peso del propio fluido esdecir, de la fuerza de la gravedad sobre él. A mayor fuerza mayor presión y amenor fuerza menor presión, por tanto, la presión (P) es proporcional a la fuerza(F). P = F.

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CIE

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8ª

El ejemplo de las bombas aspirantes, y especialmente el esfuerzo realizado albombear, condujeron a Boyle, a un estudio acerca del comportamiento delaire en compresión y en expansión. De este modo llegó a descubrir la primeraLey Científica extraña a la simple mecánica, a la que llamó Ley de “elasticidaddel aire”, hoy conocida como Ley de Boyle: el resultado de la multiplicación dela presión de una determinada cantidad de aire por su volumen es una cantidadconstante o, se determinaría posteriormente, es directamente proporcional a latemperatura.

Tomado de: HISTORIA SOCIAL DE LA CIENCIA. John D. Bernal.

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En resumen

INFORMÉMONOS

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POST

PRIM

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TRABAJO INDIVIDUAL


• Selecciona un objeto de tu entorno que sirva para verificar algunaspropiedades de los líquidos o de los gases.

• ¿Por qué entra el agua en la jeringa?

• ¿Cuál sería la forma más adecuada para abrir una botella de vino que fuesellada con un corcho? ¿Por qué?

TRABAJO EN GRUPO



• Discutamos.



TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Qué propiedad de los fluidos está originando la situación a y la situaciónb? Explica tu respuesta.

EVALUEMOS



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NC

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8ª

• ¿En qué situación de la vidapráctica pueden aplicar laspropiedades de los gases y de loslíquidos. Explique cada caso.

• Mencionen algunos ejemplos sobrela utilidad de la jeringa en su medio.

a b

• Visita el Centro de Salud en tu medio, investiga cómo se debe aplicar unainyección y qué cuidados se deben tener en cuenta en el momento dehacerlo.

• Da a conocer la consulta a tus compañeros.

• ¿Podrías mejorar alguna herramienta con base en lo estudiado?



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POST

PRIM

ARI

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ESTUDIEMOS LOS FLUIDOS

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TEMA 2:

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

La presión de los fluidos


Conocer las aplicaciones de la presión atmosférica y de lapresión hidrostática.


MATERIALES

• Hojas de papel periódico.• Un platón de plástico o de aluminio.

PROCEDIMIENTO

• Hagan un barco de papel, colóquenlo sobre la superficie del platón con agua,observen.

• Hagan un avión de papel, láncenlo de un lado a otro, observen.


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CIE

NC

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TURA

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8ª


• ¿Qué evita que el barco no se hunda?

• ¿Por qué el avión puede volar?

• ¿Cuál es la propiedad o característica que permite entender estos hechos?


MATERIALES

• 1 vaso de vidrio o de plástico.

• 1 hoja de papel blanco o cartón.

PROCEDIMIENTO

• Llenen el vaso con agua hasta que rebose.

• Coloquen la hoja de papel o el cartón, encimadel vaso, cubriendo completamente lasuperficie.

• Sostengan el papel o cartón y denle vuelta alvaso.

• Suelten, el papel o el cartón.


• ¿Qué sucede cuando se invierte el vaso?

• ¿Por qué no se cae el cartón?

• ¿Qué propiedad permite que ocurra este fenómeno?

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POST

PRIM

ARI

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URA

L



• ¿Qué actividad realizan los hombres dentro del agua?

• ¿Para qué llevan este equipo?

• ¿Qué forma tienen los peces? ¿Por qué?

• ¿Qué fenómeno permite que el hombre y el pez puedan sumergirse hasta estasprofundidades?

Plenaria.

• Comparemos nuestras respuestas con las de nuestros compañeros ¿Se parecen?¿Se diferencian?



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CIE

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TURA

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8ª

Leamos:

Con base en la actividad 1 en la que colocamos un barco de papel sobre lasuperficie del agua observamos que el barco flota como resultado de las fuerzasde empuje y de gravedad (el peso). El punto de equilibrio se puede dar tantoen el interior como en la superficie del líquido dependiendo de la densidad delcuerpo y de su volumen.

Si conocemos el peso y el volumen de un cuerpo podemos hallar la densidad(d) del mismo aplicando la siguiente fórmula:

d = peso/volumen

En la actividad realizada con el barco concluimos que éste presenta, unadensidad menor a la del agua líquida (d = 1,0) debido a que flota. Estotambién nos lleva a entender porqué flota una embarcación en la superficiedel agua debido a las diferencias de densidad, en el agua salada (mar) ladensidad es mayor que la del agua dulce de los ríos.

Para el caso del avión que se suspende en el aire el principio fundamental quepermite este fenómeno es la diferencia de densidad del aire de la atmósfera.

La presión en el interior de un gas es mayor a medida que aumenta laprofundidad, pero debido a la baja densidad de los gases, el peso que tienen


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POST

PRIM

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L

que soportar las capas de gas internamente es menor que la que soportan loslíquidos a la misma profundidad.

Todos los cuerpos de la tierra sumergidos y en contacto con el aire de laatmósfera, que es un fluido, están sometidos a una presión: La presiónatmosférica. Si retomamos la actividad 2 donde llenamos un vaso con agua,luego la tapamos con un cartón u hoja de papel e invertimos, pudimoscomprobar que el aire de nuestra atmósfera es materia, tiene masa y es atraídopor la tierra y por tanto pesa. Por consiguiente la masa del aire del vaso ejerceuna fuerza sobre él debido a su peso. Tal fuerza en relación con el área sobre laque se ejerce es lo que denomina presión atmosférica. La experiencia realizadanos demuestra la existencia de la presión atmosférica la cual es producidapor el peso de la atmósfera sobre la superficie terrestre.

Existen aparatos utilizados para medir la presión atmosférica, en cualquier lugaruno de ellos es el barómetro.

Al medir la presión a diferentes alturas se ha comprobado que a mayor alturamenor presión así, el agua a nivel del mar hierve a 100ºC y a una altura de 2.800metros hierve a 92ºC. Por tanto, se ha establecido que por cada 10,5 metros deascenso sobre el nivel del mar, la presión disminuye en 1 mm. Así mismo, se haestablecido la relación, para un mismo lugar, entre la alteración de la presión ylos cambios atmosféricos y aún el estado de salud de las personas.

El hecho de que el grado al cual hierve el agua aumenta con la presión, se hautilizado para fabricar aparatos en los cuales la temperatura alcanza 200ºC ymás, tales son las autoclaves utilizadas para desinfectar instrumentos y ropasen hospitales, laboratorios; y las ollas a presión para cocinar alimentos.

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8ª

Existen aparatos que emplean la presión atmosférica como: la pipeta, el gotero,bombas para inflar neumáticos, bombas hidráulicas aspirantes e impelentes paraextraer agua de los pozos, la jeringa para la extracción de sangre. Cuando seacciona el émbolo se produce un vacío parcial dentro del cilindro. La presiónatmosférica empuja el líquido por la boca y dentro del cilindro. Cuando elémbolo se empuja hacia abajo, el líquido sale.

Si analizamos la actividad 3 donde se representan los hombres rana sumergidosen el fondo del mar comprobamos que a medida que se desciende en el aguala presión aumenta. Este aumento de presión se debe a que, a medida que loshombres rana descienden a capas más profundas tienen una mayor cantidadde agua sobre ellos. Se puede afirmar que en la parte inferior del fluido lapresión es mayor que en la superficie, debido al peso del fluido. Así la presiónque tiene que soportar un hombre rana es mucho mayor en el fondo que cercaa la superficie.

La presión de los líquidos se llama presión hidrostática y su valor esindependiente de la forma del recipiente o del volumen. La presión en los líquidossólo depende directamente de la densidad y la profundidad a la cual seconsidere.

La presión que los líquidos ejercen sobre los cuerpos sumergidos en ellos o sobrelas paredes del recipiente que los contiene, se mide con el manómetro, ejemploel manómetro de mercurio que se usa para medir la presión.

El primero que midió el valor de la presión atmosférica a nivel del mar fue elcientífico Italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII.

INFORMÉMONOS

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POST

PRIM

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Llenó con mercurio (Hg) un tubo de vidrio cerrado en uno de sus extremos deun metro de longitud aproximadamente.

Tapó con el dedo el extremo libre y lo invirtió, introduciendo el tubo y el dedo enun recipiente que también contenía mercurio. Dentro de la cubeta quitó eldedo y el mercurio descendió en el tubo hasta una altura de 76 cm (760 mm)dejando en su parte superior una cámara vacía.

Tomado de Investiguemos Grado 8.

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En resumen

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8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Por qué una persona que vive en Santa Marta cuando visita ciudadescomo Tunja a 2.820 metros sobre el nivel del mar (snm) presenta problemasde salud?

• En la experiencia con el vaso lleno de agua invertido, si se permite quepenetre el aire entre el cartón y las paredes del vaso, ¿Qué pasa?

• ¿Por qué los aviones tienen forma de aves?

TRABAJO EN GRUPO



• Discutamos.



EVALUEMOS


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POST

PRIM

ARI

A R

URA

L

TRABAJO INDIVIDUAL


• Observa cómo funciona la bomba del sanitario. Consulta ¿qué tipo debomba es?

• Consulta en tu medio cómo se mide la presión sanguínea. ¿Por qué esimportante controlar la presión en toda persona?

• ¿Cómo funciona la bomba que utilizan para destapar sifones, bañostapados, cañerías?

• Consulta cómo funciona un barómetro.

• Utilizando recursos del medio construir un barómetro.

• Registra la presión atmosférica del lugar donde vives.




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CIE

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8ª

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ESTUDIEMOS LOS FLUIDOS

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

TEMA 3:

Aplicaciones de los principios de

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Pascal y Arquímides

•Objetivo específico:

Conocer el funcionamiento de algunos aparatos o equiposempleados en la industria que se fundamentan en la aplicaciónde los principios de Pascal y de Arquímedes.


MATERIALES

• Un tarro de lata vacío.

• Una puntilla grande.

• Cinta de papel.

• Agua.

• Una bolsa de plástico.


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POST

PRIM

ARI

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PROCEDIMIENTO

PARTE A:

• Tomen el tarro de lata, con una puntilla hagan una serie de orificios siguiendo uncontorno cerca de la base; con cinta de papel tapen los orificios y llenen el tarrocon agua; en forma rápida quiten la cinta que tapa los orificios.

Presión del agua a distintos niveles.


• ¿Qué pasó cuando retiraron la cinta que tapaba los orificios del tarro?

• ¿Cómo fluye el agua una vez destapados los orificios?

• ¿Qué dedujeron de la experiencia realizada?

PARTE B:

• Llenen con agua la bolsa de plástico que trajeron.

• Háganle con la punta de tu lápiz unos orificios. Observen.

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CIE

NC

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8ª


• ¿Qué ocurre al comprimir la bolsa?

• ¿Qué deducen de lo observado?


MATERIALES

• Balanza (en caso de no tenerla) la pueden elaborar utilizando los recursos delmedio.

• Una piedra.

• Un vaso de plástico.

• Pesas (si no las tienen pueden reemplazarlas por piedritas u objetos medianamenteiguales).

• Un tarro de lata vacío y alto.

• Una bandeja o recipiente adecuado para colocar debajo del tarro.

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POST

PRIM

ARI

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L

PROCEDIMIENTO

PARTE A:

• Suspendan la piedra del platillo de una balanza y con pesas o piedritascolocadas en el otro platillo de la balanza, establezcan una condición deequil ibrio. A continuación sumerjan la piedra en un recipientecompletamente lleno de agua, teniendo el cuidado de recoger en otravasija, el agua que se derrama por efecto de la inmersión del cuerpo en elrecipiente.


• ¿Qué ocurre cuando la piedra se sumerge en el agua? ¿Por qué?

• ¿Cuál es el papel del agua en esta experiencia?

• ¿Qué conclusión pueden deducir de lo observado?

PARTE B:

• Tomen el agua que ha sido desalojada al sumergir la piedra dentro del líquido yviértanla en el vaso que previamente fue colocado en el platillo de la balanza comolo indica la figura.

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CIE

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TURA

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8ª


• ¿Qué ocurre cuando se vierte el agua en el vaso?

• ¿Qué concluyen de esta experiencia?

Plenaria:




Leamos:

Con base en la actividad 1 parte A y parte B observamos que el agua se ve salirpor todos los orificios con la misma intensidad o fuerza, lo cual queda demostradopor el alcance común de los chorros. Esta observación constituye en esencia eldenominado “PRINCIPIO DE PASCAL”.


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POST

PRIM

ARI

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PRINCIPIO DE PASCAL

La presión que se ejerce en un punto de un líquido se transmite con la misma intensidad y entodas las direcciones, a todos los puntos del líquido.

Como puede observarse la aplicación del principio de Pascal conduce a laobtención de máquinas que permiten multiplicar la fuerza en formaextraordinaria. Entre las máquinas que aprovechan el principio de Pascal parasu funcionamiento tenemos la Prensa Hidráulica.

La prensa hidráulica consta de dos cilindros huecos de distintos diámetrosprovistos de sus correspondientes émbolos E y E’ unidos mediante un tubo trans-versal T. De la parte inferior del cilindro de menor acción baja un tubo quepenetra en un depósito de líquido que suele ser aceite.

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8ª

Cuando el émbolo menor asciende, el líquido del depósito va subiendo en virtudde la presión atmosférica y llenando el cuerpo de la bomba B; cuando el émbolodesciende el líquido va pasando al cilindro mayor y comunicando la presión asu correspondiente émbolo, el cual sube bajo la acción de una fuerza que serátantas veces mayor a la ejercida sobre el émbolo menor, como tantas vecesestá contenida la sección menor en la más grande.

De otra parte, se debe tener en cuenta que la fuerza sobre el émbolo menor nose hace directamente con la mano, sino que se emplea una palanca desegundo género la cual a su vez permite también multiplicar la fuerza. Se leemplea en la Industria:

- Para elevar pesos considerables (montacargas).

- Para ensayar la resistencia de algunos materiales como: piedras, ladrillos,bloques de cemento, cadenas.

- Para la extracción de jugos de frutas.

- Para comprimir o empacar material de considerable volumen.

- Para los gatos de montar llantas.

- Para elevar las sillas de laboratorios odontológicos.

- Para levantar los autos que se van a engrasar.

- Para frenar los autos en marcha.

Retomando la actividad 2 parte A y parte B observamos que cuando la piedrase sumerge en el agua, la balanza experimenta un desequilibrio inclinándosedel lado de las pesas. El desequilibrio que se produce cuando la piedra sesumerge en el agua se explica en razón de que todos los cuerpos al sersumergidos en los líquidos, experimentan por parte de éstos una fuerza haciaarriba llamada empuje, la cual se manifiesta como una pérdida aparente depeso, por parte del cuerpo sumergido.

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POST

PRIM

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Cuando el agua desalojada por el cuerpo se vierte totalmente en el vaso, elequilibrio de la balanza se restablece completamente. (PARTE B). Si estaexperiencia se lleva a cabo con otros líquidos, los resultados serán exactamenteiguales.

La anterior observación constituye el denominado “PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES”.

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba, igual alpeso del fluido que desaloja.

El principio de Arquímedes permite determinar el volumen de los cuerpos. Porejemplo si queremos hallar el volumen de una moneda, debemos realizar 2operaciones experimentales que consisten en encontrar el peso de la moneda,tanto en el aire como en el agua.

Así:

1. Peso de la moneda en el aire → 80 gramos.

2. Peso de la moneda en el agua → 60 gramos.

Analicemos:

• La pérdida de peso de la moneda → 20 gramos.

• Peso del agua desalojada por la moneda → 20 gramos.

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8ª

• Volumen del agua desalojada → 20 cms3.

• Volumen de la moneda → 20 cms3.

Este problema nos lleva a comprender cómo se halla el volumen de un cuerpo.Se pesa el cuerpo en el aire y en el agua, la pérdida de peso, expresada engramos, da el volumen del cuerpo en centímetros cúbicos.

Este principio es aplicable tanto para los líquidos como para los gases, ejemplos:en los globos aerostáticos, los dirigibles, la navegación subacuática, navegaciónacuática, en la navegación aérea.

Cuando un avión está en movimiento, tiene que ejercer varias funciones paravolar:

1. Vencer la fuerza de gravedad y la resistencia del aire, lo cual se consiguecon el encendido y la fuerza de los motores y la producción de una corrientede aire, mediante la hélice y la misma impulsión del vehículo, de modo queaquél pase por encima y debajo del ala (que es convexa por encima yplana por debajo).

2. Estabilizarse en el aire, mediante una amplia base de sustentación formadapor el cuerpo del avión y especialmente las alas, aprovechando la mismaresistencia del aire.

La fuerza ascencional del avión la da especialmente la diferencia de velocidaddel aire en las caras del ala, ya que por encima de ella la velocidad es mayor:por la forma de la cara tiene que recorrer el aire mayor espacio en el mismotiempo, por lo cual va más de prisa.

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Leamos:

Arquímedes en el Siglo III a. de C. no sólo comprobó la existencia de las fuerzasde empuje, sino que calculó su valor y enunció tal hallazgo. Con el principioque lleva su nombre “PRINCIPIO DE ARQUIMEDES”.

Tomado de Ciencias 8 grado. Educar Editores.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

En resumen

INFORMÉMONOS

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CIE

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8ª

TRABAJO INDIVIDUAL


• Un cuerpo pesa en el aire 800 gramos. ¿En dónde pesará más: en aceite oen leche? justifica tu respuesta.

• ¿Por qué el funcionamiento del gato de montar llantas se basan en elprincipio de Pascal?

• Si pretendes sumergir una pelota llena de aire en el agua. ¿Por qué la pelotatiende siempre hacia la superficie del agua?

Plenaria.



• Discutamos.



EVALUEMOS


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POST

PRIM

ARI

A R

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L

TRABAJO INDIVIDUAL


• ¿Qué normas debes conocer para practicar la natación? ¿Por qué?

• Basándose en los principios estudiados, ¿qué herramienta o equipo detrabajo puedes reparar? ¿O adoptar?

• ¿En qué principio se basa el funcionamiento de un freno de palanca y unode mano de un automóvil?

• Visita el acueducto, represa o tanques de almacenamiento de aguas:

a) Conoce su funcionamiento.

b) Deduce qué principio permite su funcionamiento.

c) Haz el diagrama del acueducto, represa y llévalo a tus compañeros lapróxima clase.

• Llévalo a tu clase y explica a tus compañeros cómo funciona.




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