PREPARACIÓN DE UNA CLASEPresentado por las estudiantes:

Lucely MoralesSandra LeónEloisa Saumeth  Docente:ARIEL PADILLAUniversidad Autónoma del CaribePrograma de Maestría en EducaciónMódulo: Didáctica de ambientes virtualesBarranquilla, Septiembre 20 de 2015

PREPARACIÓN DE UNA CLASE

Grado: Sexto Periodo: Tercero Asignatura: Ciencias naturales y Química Tema: La materia Estándar Básico: Comprende el concepto de materia, clasificando las

diferentes propiedades físicas y químicas y los estados en que se encuentran

Logro esperado: El estudiante reconoce como esta constituida la materia y describe algunas de sus propiedades y estado

Núcleo y ejes temáticos

Materia: Generalidades Propiedades físicas Propiedades químicas Estados de la materia Transformaciones de la materia

Objetivos

Objetivos generales:Reconocer la materia teniendo en cuenta las propiedades que la caracterizan, identificando sus diferentes estados y los cambios que se producen en ella..Objetivos específicos:Reconoce y distingue las propiedades de la materia.Reconoce los cambios de estado de la materia.Realiza con éxito procedimientos propios de la metodología científica.Formula preguntas y justificaciones que le encaminen hacia la investigación científica.

Metodología

Desarrollo de guías y talleres Realización de consultas Realización de experimentos Salidas de campo

Introducción

La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene una energía medible y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.

En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad física que es parte del universo observable, tiene energía asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible y tiene una localización espaciotemporal compatible con las leyes de la física.Clásicamente se consideraba que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa y duración en el tiempo.Todo lo que nos rodea está formado por materia. Estudiaremos a lo largo de la Unidad las propiedades generales de la materia (masa, volumen y temperatura) y algunas específicas. Nos centraremos en el significado de estos conceptos, su medida y aplicaciones a ejemplos de la vida cotidiana.Trataremos de sentar algunos conocimientos básicos para abordar en próximas unidades el estudio de la Química.

La materia

La materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, aunque no la veas, por ejemplo, el aire tiene masa así no lo sientas "pesado" encima de ti. Todo lo que existe en el universo es materia, tu cuerpo y la ropa que llevas puesta.Supongo que hasta el momento te han dicho que la célula es lo más pequeño que conforma a los seres vivos, pero te cuento que las células están formadas por unas partículas muchisimo más pequeñas llamadas átomos.Éstas partículas se unen unas con otras y forman los objetos y cuerpos que conoces.

Propiedades de la materiaPropiedades Generales:Extensión: Todos los cuerpos ocupan un lugar en el espacio. El lugar que ocupa un cuerpo se conoce como Volumen.

Impenetrabilidad: Como cada cuerpo ocupa un lugar en el espacio, su lugar no puede ser ocupado al mismo tiempo por otro cuerpo.

Inercia: Consiste en la tendencia que tienen los cuerpos de continuar en su estado de reposo o movimiento en el que se encuentran, si no hay una fuerza que los cambie.

Masa: La masa (m) es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide en Kilogramos (Kg) o gramos (g). 

1 Kg contiene 1.000 gramos 

Para averiguar la masa de un cuerpo se emplea la balanza. En ella se compara la masa del cuerpo con la masa de las pesas.

Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos. En los lugares donde la fuerza de gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye, por el contrario si el objeto llega a un lugar donde la fuerza de gravedad es mayor, el peso aumenta. La unidad de medida es el Newton (N) y se calcula multiplicando la masa del objeto por la fuerza de gravedad del lugar en el que se encuentra.

                                      m x g = N

- El volumen (V)es el espacio que ocupa un cuerpo. Los sólidos, los líquidos y los gases tienen volumen.Se suele medir en litros (L) o en mililitros (mL). 1 L contiene 1.000 mililitros1 mililitro equivale también al centímetro cúbico (cPara medir el volumen se emplea un cilindro graduado o probeta. Cuando se necesita más exactitud se usan pipetas o buretas.Volumen de un sólido → como cubo, esfera, prisma, cilindros, etc. se recurre a fórmulas matemáticas establecidas para cada uno de ellos.Volumen de un sólido irregular→ como una piedra se utiliza el método de inmersión, que consiste en sumergir el objeto en la probeta que contiene un volumen conocido de líquido. Así, el volumen del objeto será la diferencia entre el volumen final y el inicial.

Divisibilidad: Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.Porosidad: Como los cuerpos están formados por partículas diminutas, éstas dejan entre sí espacios vacíos llamados poros.Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe. Hay cuerpos especiales en los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la hoja de un cuchillo; en otros, la elasticidad se manifiesta poco, como en el vidrio o en la porcelana.https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=X9sKULfpQrs

Temperatura

La temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor.Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al frío, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energía en su tránsito de unos cuerpos a otros.Se mide con el termómetro. El más común se compone de un tubo de vidrio que en un extremo contiene un líquido, generalmente mercurio, el que se dilata o contrae a lo largo del tubo por el aumento o disminución de la temperatura, señalando en una escala los grados de temperatura.

Propiedades características o especifica de la materia

La masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos materiales y además dependen de la cantidad o extensión del cuerpo. En cambio la densidad es una propiedad característica, ya que nos permite identificar distintas sustancias.   Densidad

La densidad (d) es la relación existente entre la masa y el volumen de un cuerpo, es decir, la cantidad de materia que tiene un cuerpo en relación al espacio que ocupa.La densidad se calcula a través de una fórmula matemática  que muestra la relación que existe entre esas dos magnitudes.

Las unidades de medida de la densidad son el kg/m3, que se lee “kilogramo sobre metro cúbico” o un sub-múltiplo como g/cm3.Las sustancias con grandes densidades se les llama pesadas, ejemplo de estas son los metales. A las sustancias con densidades pequeñas se les llama ligeras, aquí entran el aire y otros gases.La densidad de un cuerpo está relacionada con su capacidad de flotar. Un cuerpo flotará si su densidad es menor que la de la sustancia, por eso la madera  flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella.  El plomo posee mayor densidad que el agua y la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja . 

DUCTILIDAD: facilidad para transformarse en hilos. Ejemplo: Cobre.

MALEABILIDAD: capacidad para convertirse en láminas. Ejemplo: estaño.

DUREZA: resistencia que opone un cuerpo a ser rayado. Un cuerpo es más duro que otro si lo raya. Para saber la dureza se usa habitualmente la escala de Mohs:

TENACIDAD: Resistencia que opone un cuerpo a romperse. La propiedad opuesta es la FRAGILIDAD: Ejemplo: el plomo es muy tenaz y el vidrio es muy frágil.

VISCOSIDAD: Propiedad de los líquidos de circular con dificultad por conductos. En caso contrario nos referimos a FLUIDEZ. Ejemplo: el aceite es menos denso que el agua, pero es más viscoso que ella.

ELASTICIDAD: Facilidad para recuperar la forma primitiva una vez que cesa la fuerza que provoca la deformación. La propiedad opuesta es la PLASTICIDAD. Ejemplos: muelle y plastilina.

PUNTOS DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN: El cambio de estado de sólido a líquido se llama fusión a la temperatura constante a la que se produce punto de fusión. De igual forma si un líquido pasa a estado gaseoso hablamos de ebullición y la temperatura a la que se produce será el punto de ebullición.

CAPILARIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL: Propiedades de ciertos líquidos originados por las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido y otros objeto

ESTADOS DE LA MATERIALa materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, existe un cuarto estado denominado plasma.

Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.

La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:

1- Los sólidos: En los sólidos, las partículas están unidas por fuerzas de atracción muy grandes, por lo que se mantienen fijas en su lugar; solo vibran unas al lado de otras.

Propiedades:- Tienen forma y volumen constantes.- Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.- No se pueden comprimir, pues no es posible reducir su volumen presionándolos.- Se dilatan: aumentan su volumen cuando se calientan, y se contraen: disminuyen su volumen cuando se enfrían.

 

2- Los líquidos: las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son más débiles que en los sólidos, de modo que las partículas se mueven y chocan entre sí, vibrando y deslizándose unas sobre otras.

 Propiedades: -No tienen forma fija pero sí volumen.

- La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.

- Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene.

- Fluyen o se escurren con mucha facilidad si no están contenidos en un recipiente; por eso, al igual que a los gases, se los denomina fluidos.- Se dilatan y contraen como los sólidos.

 

3- Los gases: En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección, trasladándose incluso a largas distancias.Propiedades:- No tienen forma ni volumen fijos.- En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.- El gas adopta el tamaño y la forma del lugar que ocupa.- Ocupa todo el espacio dentro del recipiente que lo contiene.- Se pueden comprimir con facilidad, reduciendo su volumen.- Se difunden y tienden a mezclarse con otras sustancias gaseosas, líquidas e, incluso, sólidas.- Se dilatan y contraen como los sólidos y líquidos.4- Plasma: Existe un cuarto estado de la materia llamado plasma, que se forman bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando sólo átomos dispersos.El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad.

Un ejemplo de plasma presente en nuestro universo es el sol. 

Plasmas terrestres:- Los rayos durante una tormenta.- El fuego.- El magma.- La lava.- La ionosfera. La aurora boreal.Plasmas espaciales y astrofísicos: - Las estrellas (por ejemplo, el Sol).- Los vientos solares.- El medio interplanetario (la materia entre los planetas del Sistema Solar), el medio interestelar (la materia entre las estrellas) y el medio intergaláctico (la materia entre las galaxias).- Los discos de acrecimiento.- Las nebulosas intergalácticas.- Ambiplasma5- Estado Condensado de Bose-Einstein: Representan un quinto estado de la materia visto por primera vez en 1955. El estado lleva el nombre de Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, quien predijo su existencia hacia 1920. Los condensados B-E son superfluídos gaseosos enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto (-273 ° C  o −459,67 °F). En este estado, todos los átomos de los condensados alcanzan el mismo estado mecánico-quantum y pueden fluir sin tener ninguna fricción entre sí. La propiedad que lo caracteriza es que una cantidad macroscópica de las partículas del material pasan al nivel de mínima energía, denominado estado fundamental.Para hacernos una idea de lo que sería un objeto cotidiano estando en estado de Bose-Einstein, proponemos imaginar que varias personas estuvieran sentadas en la misma silla, no una sentada sobre otra, sino literalmente todas sentadas en la misma silla, ocupando el mismo espacio en el mismo momento. 

CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIACambios de estado de la materia

La materia cambia de un estado a otro por efecto de la temperatura y presión, ya sea aumentando o disminuyendo la energía calórica. En la naturaleza es frecuente observar que la materia cambia de un estado a otro. Tal vez el ejemplo más conocido sea el caso del agua, que se puede encontrar en forma sólida, líquida y gaseosa.

Se reconocen 2 tipos de cambios de estado: Progresivos y regresivos.a) Cambios de estado progresivos: Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimación progresiva, fusión y evaporación.A)Sublimación progresiva: Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido al gaseoso directamente. Ejemplo: sublimación del yodo, sublimación de la naftalina.Fusión: Es el paso de una sustancia, del estado sólido al líquido por la acción del calor. La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada sustancia. Por ejemplo, la temperatura a la que ocurre la fusión del hielo es 0º C. La temperatura constante a la que ocurre la fusión se denomina Punto de Fusión. A esta temperatura existe un equilibrio entre el estado cristalino de alta ordenación y el estado líquido más desordenado.Evaporación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso. Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin necesidad de aplicar calor. Bajo esas condiciones, sólo las partículas de la superficie del líquido pasarán al estado gaseoso, mientras que aquellas que están más abajo seguirán en el estado inicial.Sin embargo, si se aplica mayor calor, tanto las partículas de la superficie como las del interior del líquido podrán pasar al estado gaseoso. El cambio de estado así producido se llama Ebullición. La temperatura que cada sustancia necesita para alcanzar la ebullición es característica de cada sustancia y se denominaPunto de Ebullición. Por ejemplo, el punto de ebullición del H2O a nivel del mar es 100º C.Observaciones: La temperatura a la que ocurre la fusión o la ebullición de una sustancia es un valor constante, es independiente de la cantidad de sustancia y no varía aún cuando ésta continúe calentándose.B) Cambios de estado regresivos: Los cambios de estado regresivos son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfrían. Se reconocen 3 tipos: Sublimación regresiva, solidificación y condensación.Sublimación regresiva: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido.Solidificación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido. Este proceso ocurre a una temperatura característica para cada sustancia denominada punto de solidificación y que coincide con su punto de fusión.Condensación: Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado líquido. La temperatura a la que ocurre esta transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de ebullición.

RESUMEN DE LA UNIDADA través de los sentidos (gusto, tacto, olfato, visión y oído) recibimos y percibimos la información de todo lo que nos rodea. Percibimos objetos de diversas formas, colores, olores, tamaños y gustos. Todos estos objetos están formados por materia, ocupando un lugar en el espacio,En física y química se le llama cambio de estado cuando una sustancia pasa de un estado a otro. Dentro de estos se encuentran: los cambios de un elemento o compuesto químico que pasan a estado sólido, liquido o gaseoso y un cuarto estado conocido como plasma.Para cada elemento o compuesto químico existen determinadas condiciones de presión y temperatura a las que se producen los cambios de estado, dentro de los cuales se encuentran: fusión, evaporación, ebullición, condensación y sublimación. Todos estos estados y transformaciones de la materia se presentan teniendo en cuenta las condiciones de presión y temperatura de cada elemento o compuesto.

ACTIVIDADES1. Escriba las palabras desconocidas y búsquelas en el diccionario2. Escriba al frente del dibujo a que estado de la materia corresponde:

3. Señale con una X el estado en que se encuentra la sustancia:

SUSTANCIA ESTADOSSÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO

Jugo de naranja

Puñado de arena

Un pan

Sangre

Aire que respiramos

Mantequilla

Gasolina

Alcohol

Trozo de madera

4. Indique que cambio de estado ocurre en las siguientes situaciones, uniendo con una línea la que corresponda:

5. Relacione con una línea la columna de la izquierda y la de la derecha: