Operación mundo: Física y Química 3º ESO. Propuesta didáctica (demo)

muestra

3 ESO

FÍSICA Y QUÍMICA J. M. Vílchez González, A. M.a Morales Cas, G. Villalobos Galdeano

P R O P U E S TA DIDÁCTICA

n

ió c a

r e p

O u

o d n

m

Índice Claves de Operación Mundo .................................................................................................. 4 Materiales para la etapa .......................................................................................................... 6 Proyecto digital ........................................................................................................................... 8 1. Características generales 2. Índice visual de recursos 3. Inclusión en anayaeducacion.es 4. Evaluación en anayaeducacion.es 5. Programación y claves del proyecto De la LOMLOE a Operación Mundo .................................................................................... 17 • Perfil de salida de la Educación Secundaria - Perfil de salida y claves pedagógicas de Operación Mundo - Perfil de salida y competencias específicas del área • Saberes básicos del ciclo • Inclusión en Operación Mundo Unidades........................................................................................................................................ 27 • Unidad inicial. El conocimiento científico • Unidad 1. La materia. Los gases • Unidad 2. Disoluciones • Unidad 3. El átomo • Unidad 4. Las sustancias químicas • Unidad 5. Reacciones químicas • Unidad 6. Las fuerzas y sus efectos • Unidad 7. Naturaleza de las fuerzas • Unidad 8. Circuitos • Unidad 9. Fuentes de energía

Las claves de OPERACIÓN MUNDO ¿Qué es Operación Mundo?

Operación Mundo es un proyecto configurado para contribuir a dar respuesta a una de las cuestiones que con más frecuencia se suscitan en las aulas:

¿para qué sirve lo que aprendo?

A través de situaciones de aprendizaje y de propuestas de actividades competenciales, pretende favorecer un aprendizaje para la vida y los retos de sostenibilidad, inclusión y digitalización que plantea al alumnado la sociedad del siglo xxi.

En pocas palabras, Operación Mundo puede definirse como un proyecto

competencial, comprometido, interdisciplinar, que potencia las metodologías activas y la competencia digital.

4

Competencial Operación Mundo plantea la ad­ quisición paulatina e integradora de las competencias. Su desarrollo favorece en el alumnado la capaci­ dad de aprender a desenvolverse en las situaciones de su realidad cotidiana.

Actividades competenciales Se centran en el saber hacer y en el desarrollo de destrezas. Fomentan la aplicación de los aprendizajes en diferentes contextos, promue­ ven el análisis, la justificación, la predicción, la experimentación, la argumentación, la interpretación o la revisión. Son actividades que preparan al alumnado para el día a día en su toma de decisiones.

Situaciones de aprendizaje Son contextos, enmarcados en la vida real y en un objetivo de desa­ rrollo sostenible, que plantean una situación problema. Con ellos se invita al alumnado a llevar a cabo una reflexión transformadora para la que será necesario poner en ac­ ción los saberes básicos adquiridos a lo largo de varias unidades.

Evaluaciones competenciales Para medir el grado de adquisición del perfil de salida y reflexionar sobre el propio proceso de apren­ dizaje. Se dispondrá de diversas pruebas escritas y digitales a fin de evaluar lo que se ha aprendido, su aplicación y su generalización a otras situaciones; y de un porfolio y una batería de instrumentos de evaluación para que el alumnado autoevalúe su propio proceso de aprendizaje (qué dificultades ha encontrado, qué le ha satisfecho más, cómo se ha organizado, cómo ha trabajado en equipo…; en defini­ tiva: cómo ha aprendido).

Comprometido

Interdisciplinar

Inclusivo

El alumnado juega un papel activo en el proyecto que va más allá del ámbito académico. Se implicará en propuestas que contribuyan a transformar su entorno familiar, so­ cial, cultural y natural en beneficio de un mundo más comprometido y sostenible en todos los ámbitos.

Operación Mundo es un proyecto intrínsecamente interdisciplinar, ya que está concebido para que, des­ de cada materia y a lo largo de las distintas etapas educativas, se con­ tribuya al desarrollo de las claves pedagógicas y las metodologías activas en él propuestas. Además:

Operación Mundo es un proyec­ to que nace comprometido con el principio de educación inclusiva y la creación de mejores condiciones de aprendizaje para todo el alumnado, favoreciendo la puesta en práctica de recursos para una enseñanza personalizada.

Para ello, el proyecto incorpora:

• Incluye tareas y pequeños pro­ yectos que ponen en juego aprendizajes adquiridos en dis­ tintas áreas, fomentando su apli­ cación de forma integrada a dife­ rentes contextos.

Para ello, el proyecto incorpora:

Objetivos de Desarrollo Sostenible Las situaciones de aprendizaje y otras actividades propuestas en­ marcadas en un ODS tienen como finalidad que el alumnado tome conciencia y lleve a cabo una re­ flexión que provoque una transformación de hábitos, actitudes y comportamientos que repercutan positivamente en algunas metas establecidas en los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

Orientación académica y profesional Para despertar o detectar voca­ ciones y ayudar al alumnado a decidir un itinerario formativo y profesional, acorde a sus habilida­ des e intereses personales, que les capacite para afrontar los retos de sostenibilidad, inclusión y digitali­ zación de la sociedad del siglo xxi.

Cultura emprendedora Con el propósito de que el alum­ nado desarrolle las habilidades y la conciencia necesarias para trans­ formar ideas creativas en acciones y contribuir a alcanzar los ODS.

• Cuenta con propuestas de tra­ bajo por ámbitos para el Ámbito Científico Técnico y para el Ámbi­ to Sociolingüístico.

Pautas DUA Basado en los principios y pautas sobre el Diseño Universal para el Aprendizaje, el proyecto ofrece al profesorado toda la información relativa a las opciones múltiples de acción y expresión, de representa­ ción y de implicación.

Recursos inclusivos Operación Mundo ofrece opcio­ nes múltiples de presentación de la información como vídeos, au­ dios, resúmenes, organizadores gráficos, actividades interactivas… que facilitan la personalización y la flexibilización de la experiencia de aprendizaje del alumnado.

Lo esencial Este recurso inclusivo del proyecto identifica los aprendizajes esen­ ciales que permitirán adquirir el perfil de salida previsto para ayu­ dar al profesorado a adaptar el rit­ mo, el estilo, la profundidad y las metodologías activas más adecua­ das al alumnado.

Metodologías activas Operación Mundo propone un con­ junto de métodos, técnicas y estra­ tegias que fomentan el trabajo en equipo e incentivan el espíritu críti­ co. Una forma de trabajar que pre­ para al alumnado para situaciones de la vida real a través del apren­ dizaje cooperativo, la educación emocional, el desarrollo del pensa­ miento, la cultura emprendedora o el Plan Lingüístico.

Competencia digital Operación Mundo cuenta con un Plan TIC y un nuevo proyecto di­ gital, con libros digitales especial­ mente diseñados para facilitar la adquisición de competencias digi­ tales, que cuentan con una amplia oferta de recursos.

5

Propuesta didáctica

Materiales para la etapa

Una propuesta didáctica por cada libro del alumnado con la solución de las actividades, orientaciones metodológicas, sugerencias para aplicar metodologías activas, etc.

¿Qué es Operación Mundo?

OPERACIÓN MUNDO es un proyecto configurado para contribuir a dar respuesta a una de las cuestiones que con más frecuencia se suscitan en las aulas: ¿para qué sirve lo que aprendo? A través de situaciones de aprendizaje y de propuestas de actividades compe­ tenciales, pretende favorecer un aprendizaje para la vida y los retos de sostenibilidad, inclusión y digitalización que plantea al alumna­ do la sociedad del siglo xxi.

En pocas palabras, OPERACIÓN MUNDO puede definirse como un proyecto competencial, comprometido, interdisciplinar, que poten­ cia las metodologías activas y la competencia digital.

Libro del alumnado 5

El libro del alumnado presenta los contenidos y las actividades ajustados al desarrollo curricular fijado por la LOMLOE. Bajo una metodología competencial, permiten responder de una forma creativa e inno­ vadora a nuestro compromiso con la inclusión y los Objetivos del Desarrollo Sostenible, posibilitando el crecimiento de las habilidades y las aptitudes que exige nuestra sociedad, cada vez más diversa.

5.1 Circuito

Dispositivos eléctricos

Controla

Si desmonta

el conden

sador

Dibuja un circu de un gene ito eléctrico que conste rador y una serie con un condensa resistencia en que con dor, de mod dos inter o rupt controlar que el cond ores podamos ensador se o se desc argue. cargue

Ele me nto

s de los apa rato

Circuito impr eso

impreso

mos cualquie

s eléc tric

os

terior unas r aparato plac eléc rial conducto as de material no cond trico, podemos obse rvar r uniendo uctor en las diferentes que hay pista en su inLos siguiente dispositivos s de mate s (imagen infer (imagen infer elementos son muy ior izquierda ior derecha) comunes ). en los circu : • Resisten itos impresos cias. Son pequeños como mate cilindros, riales cerá de distintos mate micos, grafi dificultan to, algunos riales aisla el paso de ntes la corriente óxidos met potencial, álicos, etc., y hacen que ddp, entr que e sus extre aparezca colores que una diferenci mos. Tien indican el en dibujada a valor de su el SI, te reco s unas band de resistenc rdamos, es as de ia eléctrica el ohmio, • Conden , cuya unid Z. sadores. ad en Estos disp tores, alma ositivos, tamb cena ién conocido circuito, pasa n energía eléctrica s como capa . Al conectar una corriente cique se cort un cond eléctrica hast a el paso a que se carg ensador en un de corriente to para que a, momento . Si de algú el condensa en el n mod propia corr dor pueda iente eléc descargarse, o se acciona el circu trica dura iy la propieda lo hará man nte la desc teniendo d que los arga. Hay su caracteriza dios, F, en de diferentes es su capa el SI. tipos, cidad, C, • Bobinas medida en . Son bási faracamente hierro, que un hilo de puede ser cobre enro cilíndrico y por esto llado a un o toroidal. se intenta núcleo de Son bastante evitar su uso preso sea pequeño. cuando se voluminosos Estos disp magnétic ositivos alma quiere que el circu a, que pued ito imcenan en en liberar dad que su interior post caracteriza energía las bobinas eriormente en el circu ducción, cuya unid se denomina ito. La prop ad en el SI iecoeficien es el henr te de auto io, H. in-

5.2 Determin

ación

de la res Para disp U8 istencia oner eléctrica una resistenc de una estimación del valor ia de la resis (imagen supe se utiliza el código Cód igo tencia eléc de col ore de colores rior derecha) trica de que viene s : – La primera impreso en ellas banda (la más próxima mera cifra 0 del valor de a uno de Banda 1 los extremos la resistenc Multiplica – La segu ) indica la ia, en ohm dor nda indica 1 priios. la segunda – La terce cifra del valo ra, denomina r, en ohm 2 ios. da multiplic hay que añad Banda 2 ador, indic ir a las cifra Tolerancia a el número s anteriore – La cuarta de ceros 3 s. indica la toler que ancia (erro 5 %; plata r): rojo corre , a un 10 %, 4 y si no lleva sponde a Si queremo un 2 %; oro, , la toleranci s medir direc a un a es del 20 mos utiliz tamente el %.

5 22 kX ar un polím valor de la etro (instrum resistencia tudes eléc eléctrica pod tricas). Dep ento de med 6 endiendo epolímetro ida de difer de la posi podrá actu entes mag ción ar como voltí nide la rued instrumento 7 a selector 1,5 kX metro, amp de medida, a, un erímetro cia eléctrica como óhm o cualquie etro, que entre dos r otro mide el valo puntos.

8 r de la resis tenSi se dese a medir la 6,8 kX 9 resistencia Si conectára eléctrica de mos el óhm una resistenc puntos de etro a dos Ejemplos hay que sepa ia, un circuito, rarla del circu Mediante lo ríamos en conectar sus ito y el código realidad sería que medide colores dos extremos conocer el cia a la que se puede la valor de la a los dos cables equivale todo resistencierta prec resistencia del óhmetro. isión. con una vista desd el circuito e los dos Por último, puntos a los se conecta se podrá aver que el óhmetro sistencia si, iguar el valo . estando en r de la resis un circuito, tencia eléc la intensida medimos trica de una d de corri el voltaje entre ente que rePol íme tro la recorre, sus extremos y aplicamo y s la ley de Ohm. EJERCIC IO RESUEL TO 5 Una resis tencia con bandas azul una bate ría de 12 , V. Determin verde, marrón y plat sidad de a qué valo a se cone corriente . cta a res podría Según el tomar la código de intencolores, la diez por cien resistencia to, es deci es de 650 r, 65 Z. Z con un Por tanto, error del el valor de la resistenc 650 Z + 65 ia oscila entre Z = 715 Z. 650 Z – 65 Los valores Z = 585 Z, de la Inten y sidad eléc trica oscil arán entre I = V = 12 V : R 715 Z . 16, 8 mA hast a I = V = 12 V R 585 Z . 20, 5 mA

Dispositiv

os eléctricos

A

Desde la placa base de un orde tas tarjetas nador, pasa de ndo por las aparato eléct expansión (gráfica, distin de rico, com impresos o una radio sonido, etc.), a cualq donde se , tienen placa uier orga trico con s de circu el que funci niza apropiadame itos nte el circu ona el apar ito elécato.

INCLUYE

PROYECTO DIGITAL ES

LI

CIA 12 M

QUÍM ICA FÍSIC A Y

C

EN

216

ES

B

R

C

C

L

Los símbolos con los que condensa se repre dor (B) y la bobina (C) sentan la resistenc cada uno. ia (A), el son Un circuito impreso pued los mostrados deba elemento s como diod jo os, transistor e contener también de hablarem os en la sigui otros es, chips, ente secc etc., de los ión. que

Instrumento de medida dad de mag de nitudes eléct una gran variericas.

COM PRE

NDE , PIEN SA, INV EST IGA …

Parada en serie, cuyo 5 minutos. Se colo can dos resis amarillo, gris, s colores son violeta, tencias naranja, rojo mina los valo rojo y oro, a un gene y oro, y rador de 25 res que pod V. Deterrá tomar la corriente eléctrica.

23

24 Determin

a cuáles será n los resistencia si al conectarl tres primeros colo res de intensidad a a una pila eléc de 1,5 V circu una cia si la cuar trica de 25 µA. ¿Cuá la una nto valdría ta banda fuese roja? la toleran-

217

Trim estre

1

3

Tr im est re

ESO

Se acompaña de abundantes actividades competenciales de ejercitación y reflexión.

1

LA DIFUSIÓN DE LA CIENCIA

La ciencia se construye a través del método científico. Una de las etapas de dicho m es la difusión de los resultados de la investigación y las conclusiones obtenidas. Po la ciencia, en general, y la física y la química, en particular, crecen gracias a su dif través de las revistas científicas, lo que permite compartir esos conocimientos ta el resto de las personas dedicadas a su estudio y desarrollo como con cualquier p interesada en aprender dichas materias.

Hoy en día es muy común acudir a Internet como fuente de información sobre científicos y, cada día más, esa trasmisión del conocimiento hacia el público en gen se da mediante un texto escrito sino en un formato audiovisual. Así, en las distinta podemos encontrar gran cantidad de vídeos sobre divulgación científica; pero h tener cuidado, no toda la información que encontramos es precisa ni fiable.

F ÍS IC A Y Q U ÍM IC A

SECUENCIA DE APRENDIZAJE

ESO

Op

mu era nd ción o

z, hez Gonzále J. M. Vílc s Cas, a A. M. Morale deano Gal G. Villalobos

6

Busca

Compara

Establece

vídeos de YouTube sobre las distintas teorías atómicas.

y analiza el contenido de los distintos vídeos.

un modelo de buenas prácticas para hacer vídeos de divulgación.

Unidad 3

72

un vídeo los ele conseg de

Unidad 4

Proyecto digital U4

4

entidad elemental que Los cristales se clasifican según la iónicos, metálicos o se repita en su estructura: cristales covalentes. por cationes y • Los cristales iónicos están formados de la atracción aniones que se unen como resultado es decir, como contrario; signo de eléctricas de cargas resultado de enlaces iónicos. por átomos del • Los cristales metálicos están formados electrones. Los elecmismo metal, que comparten sus por la libremente mueven trones de la red metálica se en función del elemisma, con mayor o menor facilidad mento metálico que forme la red. de la unión de • Los cristales covalentes son resultado enlace mediante átomos de elementos no metálicos en estas redes no se covalente. Por ello, los electrones mueven libremente. los átomos que forman Esta variedad de uniones entre propiedades muy cada tipo de cristal da como resultado diferentes entre sí. iónicos, llamadas • Las sustancias formadas por cristales agua, como el cloruro sales, son frágiles y solubles en de sodio. metálicos, llama• Las sustancias formadas por cristales la electricidad, flexidas metales, son conductoras de de sustancias simbles, dúctiles y maleables. Se trata ples como el hierro. como se denomina a las • Los sólidos covalentes, que es covalentes, son dusustancias formadas por cristales son muy estables. Un ros, no conducen la electricidad y ejemplo es el diamante.

las sustancias pueden ser Las entidades elementales que componen o más átomos. El calificativo átomos individuales o agrupaciones de dos representan la menor porción elemental se utiliza porque estas entidades Las entidades eleposible de una sustancia, ya sea simple o compuesta. ser moléculas o cristales. mentales formadas por varios átomos pueden

Moléculas y cristales

4.1 Moléculas

por moléculas, que son el reLa mayoría de las sustancias están formadas no metálicos compartiendo sultado de la unión de átomos de elementos enlaces covalentes. los electrones; es decir, son el resultado de por átomos unidos Una molécula es una entidad elemental formada entre sí mediante enlace covalente. ser del mismo o de diLos átomos que forman una molécula pueden átomos que componen una ferentes elementos químicos. El número de que todas las moléculas de molécula determinada no es variable, sino de átomos. una sustancia tienen el mismo número y tipo o el agua; otras más compleExisten moléculas sencillas, como el dicloro como las proteínas, jas, como la glucosa, y otras de gran complejidad, por su estructura tridicuya función en el organismo está determinada

Interpreta modelos moleculares En los modelos moleculares, la unión entre átomos se representa por barras y los átomos por esferas. ¿Cuántos átomos tiene una molécula de glucosa? ¿A cuántos átomos está unido cada nitrógeno (esfera azul) en una molécula de amoníaco?

mensional.

4.2 Cristales

En el estado sólido, las partículas presentan estructura se denomina cristal.

un orden tridimensional. Esta

que mantiene un orden reUn cristal es una estructura tridimensional gular en las unidades que la forman. cristales, se denominan sóli­ Existen sólidos que no están formados por dos amorfos.

(violeta) de la sal común Los aniones (verde) y los cationes iónico.

(NaCl) se unen formando un cristal

11

que te ofreVisualiza los distintos tipos de cristales explica cuáles son las cemos en anayaeducacion.es y uno metálico y uno diferencias entre un cristal iónico, covalente. un método para A partir de lo estudiado, propón identificar los distintos tipos de cristales.

12

13 Molécula de glucosa.

Moléculas de agua.

comparten de forma colecEn los metales, los electrones se tiva, y tienen libertad de movimiento.

la inforHaz un esquema en el que se relacione con el tipo de enmación de las uniones entre átomos tener las sustancias. tidades elementales que pueden

9

10

Moléculas de amoníaco.

Descubre otra forma de aprender sencilla, intui­ tiva y compatible con cualquier plataforma y dis­ positivo.

Tipos de cristales

COMPRENDE , PIENSA, INVESTIGA…

Modelos para representar las moléculas

sobre el maVeo, pienso, me pregunto. Investiga de la torre de una terial que se ubica en la parte alta central termosolar y expón tus conclusiones. tipo de cristal Busca información sobre el cuarto texto, el cristal moleque no está mencionado en este algunas como así constituido, cular, y explica cómo está de sus características.

covalente de átomos de El diamante es una red cristalina estable del carbono. carbono. Es la segunda forma más 107

106

Las páginas finales de cada unidad ofrecen propuestas diseñadas para reforzar, reflexionar y consolidar lo aprendido.

Los Desafíos que dejan huella incorporan una situación de aprendizaje que invita a la reflexión a los alumnos y a las alumnas y que tienen un carácter transformador.

Recuerda seleccion Recuerda ar el material selecciona de trabajo r el material unidad para tu porfolio. unidad para tu porfolio.de esta de trabajo de esta

COMPRENDE COMPRENDE Organiza tus ideas Organiza tusMapa tual jerárquico ideasconcepMapa concept

U2

ual jerárquico

mezclas homog

éneas mezclas homogé neas formadas por

ME CONVIERTO CONVIERTO EN EN INFLUENCER ME INFLUENCER

disolvente

a descubrir? ¿Qué¿Qué vas avas descubrir?

formadas por soluto

soluto

En esta unidad

la proporción entre

Te proponemos proponemos aprender aprender aa ser Te ser una una buena buena divulgadora divulgadora oo divulgador divulgador científico científico en las las redes redes yy crear crear tu tu propio propio canal en canal de de YouTube YouTube en en el el que que difundir difundir distintos distintos vívídeos sobre sobre hechos hechos científicos científicos oo la deos la realización realización de de experimentos experimentos de de elaboración elaboración propia sobre sobre la la materia materia estudiada estudiada en propia en las las unidades unidades siguientes. siguientes.

si es máxima se

llama si es máxima se llama solubilidad

En YouTube YouTube se se puede puede encontrar encontrar mucha En mucha yy variada variada información información sobre sobre ciencia. ciencia. La La hay que que tiene tiene gran gran calidad; calidad; otra hay otra no no es es realmente realmente científica, científica, sino sino que que trasmite trasmite bulos yy falacias, falacias, yy también también existe bulos existe aquella aquella de de la la que que simplemente simplemente desconocemos desconocemos su fiabilidad. fiabilidad. su

Crea Crea

Elabora Elabora

un un vídeo vídeo que que explique explique los los distintos distintos tipos tipos de de enlaces. enlaces.

Explica en un vídeo cómo se calcula la masa molecular de un compuesto de interés industrial.

aument temperaatura con

Disoluciones Disoluciones

concentración

COMPROMISO COMPROMISO ODS ODS 66

Graba

Muestra

un vídeo sobre un experimento sencillo.

Explica

en vídeo la ley de conservación de la masa.

en un vídeo la importancia de una reacción química en un problema medioambiental.

es una sustancia imprescindible El aguaEl para la vida. esagua una sustancia Estableced imprescindible para la vida. de trabajo para responder Estableced equiposequipos de trabajo para responder a la si-a la siTanto es así que de las sustancias Tanto es así que que esta es esta una es pregunta: de una las sustancias que guienteguiente pregunta: 66 los investigadores en la observación estudianestudian los investigadores plaen la observación pla1. ¿Cómo es yera cómo era la gestión del 1. ¿Cómo tu entorno? es y cómo la gestión del agua enagua tu enen torno?

Pero también en la yTierra, netaria.netaria. y alejados Pero también aquí enaquí la Tierra, alejados Para contextualizar de elucubraciones y responder a la pregunta la viabilidad de elucubraciones de en la vida en Para contextualizar y responder sobre lasobre a la pregunta viabilidad de la vida anterior,anterior, consultad otros planetas, las 6.2 metas 6.2 y 6.b. es imprescindible gestionar otros planetas, las metas es imprescindible y 6.b. gestionar adecua-adecua- consultad damente los recursos y ladesalud damente de nuestros A continuación los recursos hídricoshídricos y la salud nuestros A continuación una pequeña investigación en realizadrealizad una pequeña investigación en para asegurar un desarrollo sostenible. océanosocéanos para asegurar un desarrollo sostenible. municipio o uno próximo acerca vuestro vuestro de la situación municipio o uno próximo acerca de la situación La capacidad queeltiene que se aguatransportar vivía para transportar que se vivía La capacidad hace cincuenta que tiene años relativa aguaelpara a la gestión hace de cincuenta años relativa a la gestión de gases disueltos es una agua residual de las características agua residual sales y sales siguiendo gasesydisueltos estas etapas: es una de las características siguiendo estas etapas: queahacen a esta sustancia única.

Esta que hacen cualidad del esta sustancia única. Esta cualidad del • Diseñad una encuesta una aplicación • Diseñad informática una encuesta con unacon aplicación informática aguauntiene un impacto pues gracias agua tiene impacto positivo,positivo, pues gracias a ella a ella y hacedla a personas que vivieron y hacedla en esa época. llegar a llegar personas que vivieron en esa época. se transportan nutrientes, sales minerales se transportan necesarias nutrientes, sales minerales necesarias • Preguntad al personal del de • Preguntad centro de salud al personal sanitariosanitario del centro salud vida, y como gases,elcomo el oxígeno, para la para vital vida, la y gases, oxígeno, vital para la para la más próximo la incidencia en lade más próximo salud sobre lasobre incidencia en la salud las de las vida acuática, pero también que elal-agua alvida acuática, pero también implica implica que el agua prácticas de vertido de agua y ausencia prácticas de saneade vertido de agua y ausencia de saneabergue, deestable forma estable y duradera, contaminantes bergue, de forma y duradera, contaminantes en esa época. mientosmientos en esa época. y sustancias y sustancias tóxicas.tóxicas.

• Comparad los resultados de la encuesta con de la encuesta esta unidad estudiamos anterioranterior con las disoluciones En esta En unidad estudiamos las disoluciones acuosas,acuosas, • Comparad los resultados datos actuales, pasando la encuesta misma encuesta datos actuales, a compapasando la misma forma de expresar a compala concentración la formalade una disoexpresar la concentración de una de disoñeros otras clases. ñeros de otrasde clases. y las características especiales lución ylución dely agua las características especiales del agua su y su con algunos problemas ambientales. relaciónrelación con algunos problemas ambientales.

• Extraed conclusiones y exponedlas • Extraed en clase. conclusiones y exponedlas en clase.

Unidad Unidad 55

73 73

50

se 2. como Disoluciones, suspensiones y coloides 2. conoce Disoluciones, suspensiones

y coloides 3. Concentración una disolución.

3. Concentración de una de disolución.

disminuye con

En anayaeducacion.es En anayaeducacion.es

EL AGUA, DISOLVENTE UNIVERSAL EL AGUA, DISOLVENTE UNIVERSAL

Finalmente, grabaremos pequeños experimentos sencillos, editaremos los vídeos y los subiremos como ejemplos de los distintos conceptos que vamos a ir viendo a lo largo de la unidad, siguiendo también las pautas de buen uso antes comentadas.

oo explicando explicando cómo cómo ementos ementos pueden pueden guir guir configuración configuración ee gas gas noble. noble.

En esta unidad soluto y disolve nte la proporción entre agua, disolvente universal Elsoluto agua,El ydisolvente disolven teuniversal se conoce como 1. Sustancias, y sistemas materiales 1. Sustancias, mezclasmezclas y sistemas materiales

concentración 4. Solubilidad se puede 4. Solubilidad expres 5. ElCaracterísticas disminuye con ar como 5. se agua.?..............

Características y contaminación puede El agua. .............. . y contaminación expresar como temperatura Taller de ciencias ...............?..............

Taller de ciencias para % masa % vol Proyecto masa/v de investigación: Agua potable.

Proyecto de investigación: olumen Agua potable. para solutos gaseos % masa Agua Agua embotellada os %embotellada vol solutos sólidos masa/volumen ? ............... ? .......... solutos gaseosos ?..............

Trabajo práctico: ..............

Concentración Trabajo práctico: Concentración y ?densidad .............. . ..............?............... ..............y. densidad solutos sólidos ? ............... ? de ..............?............... una............... disolución de una disolución .......... ?.............. ...............?.............. ? ............................. ?.............. ...............

22

Debido a esto, con la primera unidad de este bloque aprenderemos a distinguir la información veraz y contrastada de la que no lo es y estableceremos un protocolo de buenas prácticas.

hechos hechos neral no no neral as redes, redes, as hay que que hay

solubilidad

aumenta con

En la unidad siguiente crearemos un canal de YouTube propio (en principio, de acceso limitado), e incorporaremos algunos vídeos de divulgación sobre contenidos de la unidad o curiosidades relacionadas con ellos. Se harán mediante una presentación que explicará dichos contenidos, con una música de fondo o una voz explicativa incluyendo información sobre las fuentes consultadas, respetando las autorías de las imágenes utilizadas y aplicando todas las normas que hemos aprendido en la primera unidad.

U2

Recuerda que dispon Recuerd esade que lasdispone soluciosnes las actividades numér dede lastodas solucionesDisolu ciones, coloid las activida de todas Disoluc icas en desanayae numéric esiones, coloide y suspen ducaci as enon.es. s y suspensiones anayaeducacion.es. siones Materiales, mezcl 7 Indica si7las afirmac Materi as y sustan ales, Indica mezcla cias s y sustancias si las iones afirmac siguien siguientes son verdates iones deras o falsas, consul son verda1 derastando, Meta 9.a. o falsas, UnoMeta consult 1 para de los ando, ello, la para materi 9.a. inform ello, la información Unoales relativa de de ación lor añadido es el los mayor materia vales de mayor va- a la metarelativa 11.7: a la meta 11.7: lor«coltán añadido ». Investi es el ga «coltán si se».trata sustancia o de una a) El aire es una disoluc Investig de una a si se trata de a) El aire mezcla el porqué sustanc una iónes deuna disoluci compo una mezcla, ónconsta de compos sición de suelvalor condiciones en que ia o,de porqué y lasde su valorb)yEl aire es una b) nte. ición constante. seones condici realiza las El aire disoluc extracc ensuque iónesbinaria una disoluc se realiza ión. su extracc ión de binaria oxígen trógeno. o en ni-de oxígeno en ni2 Indica cuáles de ión. trógeno. los siguien 2 Indica cuálestes demateri los siguien ales está do por una única c) El tes materia forma- les está El aireión dosustancia. Buscasustanc forma-aire es unac)disoluc es de unamás disoluc informia. ión de de dos ación sulta necesario: por una única más de dos gases, si teinforma gases, Busca recontiene pues ción si tepues oxígencontien sulta necesario: o, ree oxígeno no, dióxido , nitróge carbono y otros.carbono nitróge a) Leche. de no, dióxido de y otros. a) Leche. d) El aire de las ciudad b) Agua desionizada. d) El aire es es deuna las combin ciudadeación b) Agua desionizada. s es una pensión, disoluc de suscombinación de susc) Azurita. ión y coloide pensión , disoluc , puesto ión y que coloide c) Azurita. ne partículas no contie, puesto que contiesedime ne partícul d) Amoniaco para ntable as s. no sedime ntables. limpieza del hogar. d) Amonia 8 co para limpieza del Sumamos.

8 La limitac hogar.

3 Sumam ión os.

Parada de 5 minuto de entrad La limitaci a deón los a la parte central vehícu de entrada s. ¿Es 3 de vehícula minuto Parada leche chocolateada los ade de 5 una mezcla homog la alguna parte central s grande s. ¿Es la leche chocoladesatado des algunas ciudadesgrande énea ha o hetero cierta polém teada s ciudades ha mezcla desatad ica. homoggénea? heterog vídeo sobre las una Analizapolémic o cierta lta el esta situaci disoluciones que énea oConsu tusa compañeros a. Analiza ón conesta situació te ofrecemos en énea? Consult y compa el n con tus yaeducacion.esvídeo sobre las compañ ñeras deyclase. eros anaiones que te compañeras de clase. y responde a ladisoluc ofrecem os en yaeduc 9 Pon anaun ejemp9lo de disoluc ta del do analizando todas acion.es ypregun respond a- ta del e a enunci la pregun Pon un ejemplo ión ende las mezclas que estado enuncia do analizan disoluc estado sólido, aparec ión do todas las mezclas líquido y estado enestado sólido, en en en él. en estado 4 En los libros de en que aparecen en él. gaseos líquido o. estado gaseoso y en química se suele 4 En 10 . utilizar la expres los libros Veo, pienso «sustancia pura». química ión , me se suele utilizar 10 pregun ¿Es posiblede Veo, to. pienso, la ¿Por expresi encont «sustan que qué me ón rar no cia pregun crees sustan puras o impuras? existen disoluciones pura». to. ¿Por qué crees cias no ¿Se denominan ¿Es posible encontr que no existen de un ar sustanc¿Cómo sólido disoluc ias no se llaman así? Redacta un en un iones o impuras? ¿Se rrafo indicando puras degas? un sólido en un gas? páeste tipo por inan así? ¿Cómo de mezcla crees que se denom se llaman rrafo qué neas? hetero estes tipo páutiliza la expre- Redacta un indican sión «sustancia pura». géde do por qué mezclas heterog crees que se utiliza neas? éSECUENCIA siónAPRENDIZAJE DE SECUENCIA «sustancia pura».

APRENDIZAJE 11la expreSe prepara una disoluc 5 ClasificaDE estos materiales ión deuna 11 Se prepara mento en sintéticos o natural l, alcoho 56. Clasifica disoluc Sin conocer las propor l y mentol, agua. alcohol ión de vlar, nailon, estos es: keJUEGO materia A. MEZCLAS ACUOSAS. JUEGO seda, 6. TIPO A.TIPO MEZCLAS les en sintético ACUOSAS. caucho y agua.

Sin ciones de proporc , poliést cada uno s o naturale¿pued algodón y lana. de ellos, s: ke-es determinar conocer las ca información sivlar, nailon, seda,er, iones de cada uno de ellos, caucho, poliéste cuálses el disolve te distintas resulta ¿puede 8.1 Prepara r,Busalgodón mezclas necesa 8.1 para Prepara deter- y lana. determinar nte distintas mezclas para alguna rio. acuosas detersolutos cuáles ca informa ¿Hay Bus- ? Explica tu respue cuály es nexión los ciónacuosas el disolven entre ellos, si te resulta cote y cuáles los ademá sta. necesar solutos minar s cuáles de del io. ellas presentan efecto ? minar cuáles ¿Hay Tyndall Explica criterio de ellas presentan efecto Tyndall alguna tu respuesta. de clasificación? nexión entre ellos, co12 además 6 Compl del criterio eta laytabla: déjalas reposar ver siformadas están formadas y déjalas de porclasificación?La image reposar para verpara si están ideas por 12n. ¿QuéLa relacio nadas imagen dad extraes de con relacion 6 Comple . ¿Qué la uniideas ta materiales la tabla: esta o por en suspensión. coloidescoloides o por materiales adas con la unien suspensión. dadimagen extraes? de esta imagen Sistema ?

Mezcla materia homog 8.2una Elige una l de esas mezclas y elabora una 8.2 Elige ficha para énea, de esas mezclas y elabora una ficha para mezcla Sistema material heterogénea o Mezcla homogé los jugadores nea, mezcla una hipótesis sobre los jugadores ia la concencon unacon hipótesis sobresustanc laheterog concenAgua de mar énea o sustanci tración a de la mezcla.

Parahomogé comprobar la hipótesis, tración de la mezcla.

Para comprobar Mezcla la nea hipótesis, Agua de mar los jugadores deberán preparar la mezcla Mezcla losPetróleo y probar ea jugadores deberán preparar la mezcla y probar homogén si presenta o noTyndall efectoyTyndall y si sedimenta Petróleo si presenta o no efecto si sedimenta o no. o no.

Mahonesa 8.3 Prepara una ficha las normas 8.3 Prepara de seguridad una ficha con las con normas de seguridad Mahonesa Diamantepertinentes, que dejarás junto al material pertinentes, que dejarás junto al material necesa- necesario y con la ficha con la hipótesis. rio de y lasílice ficha laDiamante hipótesis.

Gel

1 Copia el mapa conceptual en tu cuaderno, o en una Copia el mapa aplicación 1especi concep tual en fica Detalla en tu mapa o, o enf)una aplicaci y realiza estas amplia tu cuadern concep Detalla losconcep a) Incluye en el mapaón especifica y realizaciones en tu tual tipos de mezmapa estas :ampliaciones: clas homogf) tual los tipos de mezéneas que hemos estudia tual el proceso de a) Incluyeconcep clas homog solución de en el mapa éneas que hemos do en la unidad, para ello conceptual eldiun soluto estudiado en la incluye ejemplos. sólido formad proceso de diunidad, o por elecpara ello incluye ejemplo trolitos (sal). solución de un soluto g) Agrega una rama sólido formad s. o por elecen el mapa concep trolitos (sal). g) Agrega b) Incluye en el una rama en eltual para dicar los tipos in- tual mapa mapa concep de mezclas hetero tual una rama nueva para inb) Incluye concep dicar para inform génea en el mapa concep pueden confundir los tipos de mezclass heterog que se ar de la diferen tual una rama nueva con las homogéneas. cia entre densid éneas que se pueden concentraciónpara informa ad confund y r de ir con las homogéneas. la diferencia entre . h) Incluye en la rama densida dy de la actividad anterio tración. c) A partir de la concen h) Incluye en r la forla rama ma de discernir rama de la activid la activida se trata de unade d anterior la forad c) A partir de r, incluye información maside disoluc la rama deanterio discern coloide ión, sobre el efecto ir un si la se o actividad anterior, incluuna suspensión. trata de una disoluc de la densid ión, un yead agua, la salinid ad información sobre coloide o una el efecto dedel y la corrien termoh i) una rama en tu mapa suspensión. alina. la densidad Incluye del agua, la salinidate d) Incluye en el mapa conceptual partien d y la corriente termoh i) Incluye una rama la contaminación en tu mapa concep alina. do de «Las disoluciones» térmica, red) Incluye con los pasos lacionándola en el mapa la contam do de «Las disoluc con el fenóm necesa- tual partienpara prepar iones» con eno físico que la inación térmica,rios ar una los pasos necesarecausa. ión, incluye e) Incluye en ellacionándola con el fenóme rios para disoluc nombr ndo el e del materi mapa conceptual r una disoluc no físico que la causa. al de prepara ión, labora incluyen las torio expres do el e) Incluye matemáticas nombre del materia necesario. iones en el que permit Incluye una rama l de laboratorio necesar en mapa tual las expresij)ones calculaconcep r las tres desde «concentració io. mas de expres matemá forticas que permite j) Incluye ar la concen para n calcular las tres indicar la clasific tración desde n» ación unalasrama «concentración» para formas de expresar la . disoluc iones indicar ladeclasifica ción concentración. funde este parám ción de lasendisoluc etro. iones en función de este paráme tro. se preparan Las disoluciones ..............?............... se clasific se preparan Las disoluciones an según se clasifican según ...............?.............. son ..............?............... ...............?.............. son

disolvente

método método or tanto, tanto, or ifusión fusión aa anto con con anto persona persona

44

Un proyecto que te ofrece todos los contenidos del curso a través del libro digital, junto con una gran diversidad de recursos.

Para motivarte: Para motivarte: • «Antes Vídeo: de «Antes de empezar».

• Vídeo: empezar».

Para detección previa de ideas: Para detección previa de ideas: • Actividad interactiva: «Autoevaluación • Actividad interactiva: «Autoevaluación inicial». inicial».

• Presentación: «Qué necesitas • Presentación: «Qué necesitas saber». saber».

Para estudiar: Para estudiar: • Presentaciones: «Para estudiar», «Material • Presentaciones: «Para estudiar», «Material de laboratorio necesario para preparar de laboratorio una necesario para preparar una disolución», «Material de laboratorio disolución», necesario «Material de laboratorio necesario paravolúmenes» medir volúmenes» e «Importancia para medir del agua». e «Importancia del agua».

• Simulación: «Variación • Simulación: «Variación de la de la concentración en las disoluciones». concentración en las disoluciones».

• Vídeos: «Disolución en agua» • Vídeos: «Disolución de NaClde enNaCl agua» y «Sustancias y mezclas». y «Sustancias puras y puras mezclas».

Para evaluarte: Para evaluarte: • Actividad interactiva: «Autoevaluación • Actividad interactiva: «Autoevaluación final». final».

• Documento: «Soluciones • Documento: «Soluciones de las de las actividades numéricas». actividades numéricas».

Y, además, la documentación necesaria Y, además, toda la toda documentación necesaria para para aplicar lasdel claves del proyecto. aplicar las claves proyecto.

Gel de

Sustancia pura, compues

to

sílice A. VOLÚMENES Lodo NOSustancia ADITIVOS. JUEGO JUEGO 7. TIPO 7.

A.TIPO VOLÚMENES NO ADITIVOS. pura, compuest Lodo 9.1 oExperimenta con distintos 9.1 Amoníac hidrosolubles Experimenta con distintos líquidoslíquidos hidrosolubles para comprobar qué disoluciones para comprobar el en qué en disoluciones Amoníaco acuosasacuosas el Leche de la disolución no coincide con la suma volumenvolumen de la disolución no coincide con la suma Leche Zumo de los volúmenes deysoluto y disolvente. naranja dedelos volúmenes de soluto disolvente.

o

Zumode 9.2una Elige una ellas y compón naranja una hipótesis 9.2 Elige de ellas yde compón una hipótesis en una en una ficha. Prepara la ficha con las normas ficha. Prepara de tambiéntambién la ficha con las normas de seguridad. seguridad.

B. SOLUBILIDAD. JUEGO JUEGO 8. TIPO 8.

B.TIPO SOLUBILIDAD. 10.1 una práctica para determinar 10.1 Haz la solubilidad unaHaz práctica para determinar la solubilidad sal en agua a una temperatura. de la salde enlaagua a una temperatura.

10.2 Elabora un protocolo de prácticas 10.2 Elabora quelas incluya las un protocolo de prácticas que incluya de seguridad queadoptado. se han adoptado. medidasmedidas de seguridad que se han 10.3 Diseñar la donde tarjeta los donde los jugadores 10.3 Diseñar la tarjeta jugadores deben deben el resultado. se introducirá recoger recoger el resultado.

Este se Este introducirá dentro dentro de unos son se losdeben que seincluir deben incluir de unos rangos, rangos, que sonque los que en la ecuación (es necesario por rangos en la ecuación (es necesario hacerlo hacerlo por rangos puesto que la solubilidad puede en función puesto que la solubilidad puede variar envariar función de diferentes factores).

Por ejemplo, deg,0 a 10 g, de diferentes factores).

Por ejemplo, de 0 a 10 se pondrá g, se pondrá 2, etc. La se pondrá 1, de 111,ade 20 11 g, ase20 pondrá 2, etc. La tarjeta se aldejará del material necesario tarjeta se dejará lado al dellado material necesario para realizar la práctica, junto con el protocolo para realizar la práctica, junto con el protocolo a seguir.a seguir.

67

67

+ orientaciones en anayaeducacion.es + orientaciones en anayaeducacion.es

50 51

51

7

Proyecto digital

Interactivo

Un proyecto digital que cubre todos los contenidos del curso y que se adapta a cualquier plataforma y dispositivo.

Versátil Adaptable a distintos enfoques y necesidades: para quienes complementan el libro en papel y para aulas plenamente digitales.

Contiene diversidad de recursos como vídeos, animaciones, gamificación, actividades de autoevaluación, actividades interactivas autocorregibles…

Es mucho más que una reproducción del libro en papel.

Trazable Podrás visualizar la realización y los resultados de las actividades propuestas.

¿Cómo es Edudynamic?

Inclusivo Competencial

Su entorno facilita la personalización del aprendizaje adaptando las tareas a las necesidades del alumnado.

Elementos multimedia de alto valor pedagógico diseñados para facilitar la adquisición de las competencias digitales.

Intuitivo. Fácil de usar para ti y para tus alumnas y alumnos.

Descargable. Permite trabajar sin cone­ xión a internet y descargarse en más de un dispositivo.

Multidispositivo. Se adapta y visualiza en cualquier tipo de dispositivo (ordenador, tableta, smartphone...) a cualquier tamaño y resolución de pantalla.

Sincronizable. Los cambios que realice

el usuario se sincronizan automáticamente al conectar cualquiera de los dispositivos en los que se trabaje.

Universal. Compatible con todos los sis­

temas operativos, los entornos virtuales de aprendizaje (EVA) y las plataformas edu­ cativas (LMS) más utilizadas en los centros escolares.

4

Moléculas y cristales

Las entidades elementale s que componen las sustancias pueden ser átomos individuales o agrupacion es de dos o más átomos.

El calificativo elemental se utiliza porque estas entidades representan la menor porción posible de una sustancia, ya sea simple o compuesta . Las entidades elementales formadas por varios átomos pueden ser moléculas o cristales.

Los cristal se repita covalente

• Los cris aniones de carga resultado

4.1 Moléculas

100%

La mayoría de las sustancias están formadas por moléculas, que son el resultado de la unión de átomos de elementos no metálicos compartiendo los electrones; es decir, son el resultado de enlaces covalentes.

Una molécula es una entidad elemental formada por átomos unidos entre sí mediante enlace covalente.

Interpreta modelos moleculares

9:45 AM

En los modelos moleculares , la unión entre átomos se representa por barras y los átomos por esferas. ¿Cuántos átomos tiene una molécula de glucosa? ¿A cuántos átomos está unido cada nitrógeno (esfera azul) en una molécula de amoníaco?

• Los crist mismo m trones de misma, c mento m • Los crista átomos d covalente mueven li Esta varied cada tipo d diferentes e • Las sustan sales, son de sodio.

Los átomos que forman una molécula pueden ser del mismo o de diferentes elementos químicos.

El número de átomos que componen una molécula determinada no es variable, sino que todas las moléculas de una sustancia tienen el mismo número y tipo de átomos.

Existen moléculas sencillas, como el dicloro o el agua; otras más complejas, como la glucosa, y otras de gran complejidad, como las proteínas, cuya función en el organismo está determinada por su estructura tridimensional.

4.2 Cristales En el estado sólido, las partículas presentan un orden tridimensio nal. Esta estructura se denomina cristal.

Un cristal es una estructura tridimensional que mantiene un orden regular en las unidades que la forman.

Existen sólidos que no están formados por cristales, se denominan sóli­ dos amorfos.

Modelos para represen tar las molécula s

• Las sustan das metale bles, dúcti ples como

• Los sólidos sustancias ros, no con ejemplo es

COMPREND

9

Haz mación de tidades el

10

Visua cemos en diferencias covalente.

iPad

11

8

Moléculas de amoníaco.

106

Moléculas de agua.

Molécula de glucosa.

A par identificar l

12

Veo, p terial que s central term

13

Busca que no está cular, y expl de sus carac

100%

Metodologías activas (técnicas y estrategias) y recursos para: 9:45 AM iPad

100%

Inclusión y atención a la diversidad

iPad

9:45 AM

•A tención a la diversidad: Fichas de refuerzo, ampliación y multinivel.

100%

Evaluación •G enerador de pruebas de evaluación y ejercitación.

• Evaluación por unidades.

9:45 AM

• Evaluación competencial.

• I nstrumentos de evaluación, autoevaluación y coevaluación.

iPad

• Instrumentos para evaluar la práctica docente.

100%

U4

Tipos de cristales

4

Las sustancias químicas

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DEL ÁREA 1. Comprender los motivos por los que ocurren los principales fenómenos fisicoquímicos del entorno y explicarlos en términos de las leyes y teorías científicas adecuadas.

Los aniones (verde) y los cationes (violeta) de la sal común (NaCl) se unen formando un cristal iónico.

2. Expresar las observaciones realizadas por el alumnado en forma de preguntas, formular hipótesis para explicarlas y demostrar dichas hipótesis a través de la experimentación científica, la indagación y la búsqueda de evidencias.

3. Manejar con soltura las reglas y normas básicas de la física y la química en lo referente al lenguaje de la IUPAC, para reconocer el carácter universal del lenguaje científico y la necesidad de una comunicación fiable en investigación y ciencia entre diferentes países y culturas.

En los metales, los electrones se comparten de forma colectiva, y tienen libertad de movimiento.

rtir de lo estudiado, propón un método para los distintos tipos de cristales.

pienso, me pregunto. Investiga sobre el mase ubica en la parte alta de la torre de una mosolar y expón tus conclusiones.

El diamante es una red cristalina covalente de átomos de carbono. Es la segunda forma más estable del carbono.

iPad

s covalentes, que es como se denomina a las formadas por cristales covalentes, son dunducen la electricidad y son muy estables. Un s el diamante.

a información sobre el cuarto tipo de cristal á mencionado en este texto, el cristal molelica cómo está constituido, así como algunas cterísticas.

• Estudiar: resúmenes interactivos, esquemas...

• Evaluar: autoevaluación, porfolio…

ncias formadas por cristales metálicos, llamaes, son conductoras de la electricidad, flexiiles y maleables. Se trata de sustancias simo el hierro.

un esquema en el que se relacione la infore las uniones entre átomos con el tipo de enlementales que pueden tener las sustancias. aliza los distintos tipos de cristales que te ofreanayaeducacion.es y explica cuáles son las s entre un cristal iónico, uno metálico y uno

• Ejercitar: actividades interactivas.

• Aprender: audios, vídeos...

ncias formadas por cristales iónicos, llamadas n frágiles y solubles en agua, como el cloruro

DE, PIENSA, INVESTIGA…

Recursos

• Lo esencial.

stales iónicos están formados por cationes y que se unen como resultado de la atracción as eléctricas de signo contrario; es decir, como o de enlaces iónicos. tales metálicos están formados por átomos del metal, que comparten sus electrones.

Los elece la red metálica se mueven libremente por la con mayor o menor facilidad en función del elemetálico que forme la red. ales covalentes son resultado de la unión de de elementos no metálicos mediante enlace e. Por ello, los electrones en estas redes no se ibremente.

dad de uniones entre los átomos que forman de cristal da como resultado propiedades muy entre sí.

¿Qué te ofrece?

Edudynamic presenta un formato especialmente di­ señado para el entorno di­ gital educativo, que utiliza todo el potencial tecnoló­ gico y es compatible con cualquier dispositivo. Se han realizado ediciones es­ pecíficas de todos los con­ tenidos teóricos y prácticos del libro de texto para obte­ ner una versión interactiva y dinámica que incluye todo el contenido curricular del nivel, junto con una gran diversidad de recursos mul­ timedia, vídeos, gamifica­ ción…

9:45 AM

les se clasifican según la entidad elemental que en su estructura: cristales iónicos, metálicos o es.

¿Y para el alumnado?

4. Utilizar de forma crítica y eficiente plataformas tecnológicas y recursos variados, tanto para el trabajo individual como en equipo, para fomentar la creatividad, el desarrollo personal y el aprendizaje individual y social, mediante la consulta de información, la creación de materiales y la comunicación efectiva en los diferentes entornos de aprendizaje.

5. Utilizar las estrategias propias del trabajo colaborativo que permitan potenciar el crecimiento entre iguales como base emprendedora de una comunidad científica crítica, ética y eficiente, para comprender la importancia de la ciencia en la mejora de la sociedad, las consecuencias de los avances científicos, la preservación de la salud y la conservación sostenible del medioambiente.

6. Comprender la ciencia como una construcción colectiva en

SABERES BÁSICOS DE PRIMERO A TERCERO

¿QUÉ VAMOS A APRENDER?

A. Las destrezas científicas básicas • Utilización de metodologías propias de la investigación científica.

• Realización de trabajo experimental y emprendimiento de proyectos de investigación para hacer inferencias válidas sobre la base de las observaciones y sacar conclusiones pertinentes y generales que vayan más allá de las condiciones experimentales para aplicarlas a nuevos escenarios.

• Empleo de diversos entornos y recursos de aprendizaje científico, como el laboratorio o los entornos virtuales, utilizando de forma correcta los materiales, sustancias y herramientas tecnológicas.

• Uso del lenguaje científico para conseguir una comunicación argumentada con diferentes entornos científicos y de aprendizaje.

• Interpretación y producción de información científica en diferentes formatos y a partir de diferentes medios.

• Valoración de la cultura científica y del papel de científicos y científicas en los principales hitos históricos y actuales de la física y la química para el avance y la mejora de la sociedad.

B. La materia • Realización de experimentos relacionados con los sistemas materiales para conocer y describir sus propiedades, su composición y su clasificación.

• Valoración de las aplicaciones de los principales compuestos químicos, su formación y sus propiedades físicas y químicas.

Página inicial • Producción y procesado de productos agrícolas • Compromiso ODS Sustancias simples y compuestas • Los ladrillos de la materia • Elementos naturales y artificiales • Elementos químicos y sustancias simples • Grandes grupos en el sistema periódico Los átomos se unen • El enlace químico • Gases nobles y regla del octeto • Formas de alcanzar la configuración de gas noble Enlaces químicos • Cargas eléctricas de los iones • Enlace iónico • Uniones de átomos compartiendo electrones Moléculas y cristales • Moléculas • Cristales

Fórmulas químicas • Fórmulas químicas • Interpretación de fórmulas químicas • Masa molecular y masa de la unidad fórmula Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas • Aplicaciones industriales • Aplicaciones biomédicas • Aplicaciones tecnológicas

Taller de ciencias • Proyecto de investigación:

Vídeo: «Antes de empezar».

Presentación: «Qué necesitas saber».

Programación, propuesta didáctica y documentación del proyecto Compromiso ODS. Metas 9.b y 12.4.

• Las claves de Operación Mundo.

Tabla periódica interactiva.

Infografía: «Sustancias simples, compuestos, elementos».

Presentación: «Breve historia de los elementos químicos».

Ejercicio resuelto: «Grupos y períodos».

Videoconcepto: «Elementos del sistema periódico».

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Sustancias simples y compuestas».

Búsqueda de información.

Videoconcepto: «Enlace químico».

Presentación: «Uniones entre átomos».

Ejercicio resuelto: «Ion de oxígeno».

Infografía: «Regla del octeto».

Presentación: «Ideas clave. Los átomos se unen».

Plan Lingüístico. Destreza: Escribir (texto argumentativo).

• Propuesta didáctica.

• Programaciones en Word y PDF. Búsqueda de información.

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Enlace químico».

Presentación: «La molécula de agua».

Simulación: «Construye una molécula».

Infografía: «Moléculas, sólidos amorfos y cristales».

Visor de moléculas: «Sustancias moleculares», «Cristales covalentes», «Cristales iónicos» y «Cristales metálicos».

Presentación: «Ideas clave. Moléculas y cristales».

Organizador gráfico: Esquema. Técnica: Veo, pienso, me pregunto.

Ejercicios resueltos: «Masa molecular» y «Masa de la unidad fórmula».

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Fórmulas químicas».

Búsqueda de información.

Documentos: «¿Quieres dedicarte a la microbiología?», «¿Quieres dedicarte a la ingeniería ambiental?» y «¿Quieres dedicarte a químico/a especialista en femtoquímica?».

Animaciones: «Nanotubos de carbono» y «El fullereno».

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas».

Búsqueda de información.

Cultura emprendedora: Imaginación (dimensión personal).

Búsqueda de información.

Técnica: El espejo.

Buscar y analizar información.

Técnica: Rompecabezas.

9

Recursos

Recursos relacionados con las claves del proyecto Con la información que el alumnado necesita manejar para poner en práctica las claves y metodologías activas de Operación Mundo.

• Vídeos ODS. •E xplicaciones de las técnicas de pensamiento y de aprendizaje cooperativo.

• Infografías del Plan Lingüístico y del Plan TIC-TAC. •P ropuestas de orientación académica y profesional y para trabajar la clave emocional.

100%

Recursos digitales ordenados tanto por unidades como por sus propósitos educativos más destacables

9:45 AM

Para aprender • Vídeos.

• Presentaciones.

• Infografías.

iPad

•G ameroom (recursos para aprender jugando).

10

100%

Para estudiar 9:45 AM

• Resúmenes.

• Esquemas.

100%

iPad

• Contenidos complementarios.

9:45 AM

Para ejercitar • Actividades.

•P roblemas resueltos interactivos.

100%

iPad

• Simulaciones.

9:45 AM

Para evaluar •A ctividades y pruebas interactivas con trazabilidad, que facilitan el se­ guimiento del progreso del alumna­ do por parte del profesorado.

iPad

•Y apps recomendadas, que comple­ mentan el Plan TIC-TAC propuesto en el proyecto.

11

Inclusión y atención a la diversidad

Lo esencial Recoge los aprendizajes esenciales que permitirán adqui­ rir el perfil de salida previsto, ayudando al profesorado a adaptar el ritmo y la profundidad, haciendo uso de las metodologías activas más adecuadas en cada caso.

Lo esencial visual, fichas que sintetizan los aprendizajes esenciales utilizando esquemas y dibujos.

iPad

9:45 AM

100%

Sustancias simples y compuestas

1

1.1 Los ladrillos de la materia: elementos naturales y artificiales Hemos estudiado que la materia está compuesta de átomos, los cuales se ordenan según su número atómico en el sistema periódico de los elementos. Muchos se conocen desde la Antigüedad. Se clasifican en sustancias simples, si las unidades que las componen están compuestas de átomos del mismo elemento químico, y sustancias compuestas si se trata de la unión de átomos de diferentes elementos.

Sustancia pura

¿Se puede descomponer en otras sustancias por procesos químicos?

De forma general, se puede afirmar que los elementos químicos cuyo número atómico es inferior o igual al uranio (Z = 92) corresponden a átomos que se encuentran en la corteza terrestre de forma natural. El resto se han obtenido por medio de la desintegración radiactiva en aceleradores de partículas.

Sí

No

Compuesto

Simple substance

1.2 Grandes grupos del sistema periódico Además de la clasificación de los elementos en grupos y períodos, según sus propiedades, los elementos químicos se pueden clasificar en:

iPad

• Metales, que son la mayoría de los elementos químicos, representados

en azul en la imagen inferior, y tienen tendencia a perder electrones (forman cationes).

• No metales. Son solo los diez elementos representados en amarillo, y • Semimetales, con propiedades tanto de los elementos metálicos como

de los no metálicos; están representados en color verde.

• Gases nobles (son los del grupo 18 en rojo), que son gaseosos.

1.° 1.° 2.° 2.° 3.° 3.°

1 1

1 1

Semimetales 55

1,008 1,008

H H

21 2 1,008

HIDRÓGENO HIDRÓGENO

1

Li Li

Be 2.°Be Li

3 3

6,939 1.° 4 6,939 4

LITIO LITIO

11 11

1

H 9,012 9,012

1.° 2

HIDRÓGENO

3

4

6,939

5.° 5.° 6.° 6.° 7.° 7.°

1

11

10,811 Gases 10,811

B B

5 10,811 BORO 1,008 BORO 1 11,008

5

B22 H 1.°1.° 2HHBORO 1,008

HIDRÓGENO

3

10,811

B

nobles

Metales Ne Ne Hg Hg

5 510,811 10,811

No metales

BB

Ne Fe NeNe

Fe

Hg

Hg Cf HgHg

Cf 5

Ne

BORO

HIDRÓGENO HIDRÓGENO

BORO BORO

36,939 6,9394 49,012 9,012 43 9,012

6,939

2.° Li 2.°2.°Be Be LiLi Be Be

22,99 22,99 3.° 12 24,305

Na Na Mg Na 4.°Mg SODIO

3.° Na3.°3.°Mg Mg Mg Na Na Mg 3 4 35 SODIO

MAGNESIO

3

SODIO SODIO MAGNESIO MAGNESIO MAGNESIO

4

5

13

FeFe CfCf6

10,811

B

Fe Fe Cf Cf

14

12,011

C

2 2 18 2

13 15

14 16 1313

15 17 1414

4,003

13 13

18 2

14 1818 15 15 14 2 24,003 4,003

B N

C BB N CC O F

14,007 14,007

B FC N C Ne ONNBFOO Ne F Ne Ne N HELIO

HELIO

HELIO HELIO

463 3

574 4

6

685 5

796 6

7

10 87 7

8

11 98 8

10 129 9

9

13 15 14 15 28,086 Cl Ar ClCl Ar Ar P P P 26,981 Al Si Al Si Al SAl Cl SiSi Ar SP13 SS 14 11 1010 12 1111 1212

ALUMINIO

SILICIO

10

ALUMINIO FÓSFORO

Al Al

Si Si

SILICIO ALUMINIO AZUFRE ALUMINIO FÓSFORO CLORO SILICIO SILICIO AZUFRE FÓSFORO ARGÓN FÓSFOROCLORO AZUFRE AZUFRE ARGÓN CLORO CLORO

11

12

ARGÓN ARGÓN

30,97

P P

32 32 3274,922 32 31 31 3131 35 35 3535 34 34 3479,909 3478,96 33 33 3333 78,96 78,96 78,96 79,909 79,909 79,9093636 72,59 72,59 72,59 72,59 36 36 74,922 74,922 74,922 69,72 69,72 69,72 69,72 28 28 2828 40,08 40,08 40,08 83,80 83,80 83,80 83,80 44,956 20 44,956 44,956 22 22 2250,942 2247,90 26 26 29 2658,933 26 29 2929 58,933 58,933 58,933 39,102 39,102 50,942 50,942 50,942 51,996 51,996 51,996 65,37 65,37 65,37 65,37 55,847 55,847 55,847 63,54 63,54 63,54 63,54 25 25 27 2555,847 25 27 2727 47,90 47,90 47,90 58,71 58,71 58,71 58,71 54,938 54,938 54,938 24 24 2454,938 24 2139,102 21 2121 2044,956 20 19 39,102 20 40,08 19 1919 23 23 2351,996 23 30 30 3030 ALUMINIO SILICIO FÓSFORO MAGNESIO ALUMINIO SILICIO FÓSFORO 4.° 4.°4.° MAGNESIO

SODIO SODIO

4K Sc 6 Cr 7Cr Fe 9 Cu 11Ge 12 Br Kr Br Br Kr Kr Ga Ge As Se Ga Ga As Ge Ge Se As As Br Se Se Kr Fe Co Mn Ni Mn8Co Cu Fe Fe Zn Ni Co Co NiNi 10 Zn Cu Cu Ga Zn Zn Ca 3 Sc K Ca Ti K Ca VCa5Ti Cr Sc Sc Mn V TiTi VV Mn Cr

K

16 16

4,003

He He He7 61717 515 10,811 12,011 16 155 17 1616 He 6 12,011 7 10,811

612,011 57 10,811 510,811 10 109 20,183 87 15,999 815,999 714,007 98 18,998 918,998 15,999 15,999 20,183 20,183 20,183 18,998 18,9981010 10,811796 14,007 14,007 685 12,011 14,007 12,011

BORO CARBONO NITRÓGENO BORO CARBONO NITRÓGENO BORO CARBONO BORO BORONITRÓGENO CARBONO CARBONOOXÍGENO OXÍGENO FLÚOR NITRÓGENO NEÓN NITRÓGENO FLÚOR OXÍGENO OXÍGENO CARBONO NEÓN FLÚOR FLÚOR NEÓN NEÓN BORO NITRÓGENO 16 16 1635,453 16 13 26,981 14 28,086 13 1526,981 1328,086 13 15 17 1532,064 15 17 1717 1414 18 18 39,95 39,95 39,95 39,95 32,064 32,064 32,064 35,453 35,453 35,4531818 28,086 28,086 30,97 14 30,97 30,97 30,97 26,981 26,981 28,086 30,97 26,981

BERILIO LITIO BERILIO LITIO BERILIO LITIO LITIO BERILIO BERILIO BERILIO 22,99 12 24,305 11 22,99 12 22,991212 24,305 24,305 1124,305 1122,99 12 1124,305

8 8

15,999 15,999

O O

OXÍGENO OXÍGENO

K K

37 37

RUBIDIO

CALCIO

85,47

Rb Rb

132,9 132,9

POTASIO ESCANDIO

Sc Sc

CESIO CESIO

(223) (223)

Fr Fr

FRANCIO FRANCIO

Ti Ti

Mn Fe Fe Cr Cr Mn

V V

Co Co

Ni Ni

Ga Ge Ge Ga

Cu Zn Zn Cu

INDIO ESTAÑO INDIO INDIO INDIO ANTIMONIO ESTAÑO YODO ESTAÑO TELURIO ANTIMONIO XENÓN ANTIMONIO YODO YODO YODO TELURIO TELURIO TELURIOXENÓN ESTRONCIO CIRCONIO ESTRONCIO MOLIBDENO CIRCONIO CIRCONIO CIRCONIO MOLIBDENO RUTENO MOLIBDENO MOLIBDENO RUTENO PALADIO PLATA RUTENO RUTENO PALADIO PALADIO PALADIOCADMIO PLATA PLATA ANTIMONIO RUBIDIO RUBIDIO ESTRONCIO NIOBIO NIOBIO NIOBIO NIOBIOTECNECIO RODIO TECNECIO TECNECIORODIO CADMIO RODIO RODIO PLATA CADMIO CADMIOESTAÑO ITRIO ITRIO ITRIO TECNECIO

RUBIDIO ITRIO

As As

XENÓN XENÓN

50 49 51 121,75 118,69 112,4Po 107,87 106,4 (98) Os 42 44 46 Hg 47 43Re 45 48Bi Rn Rn Rn At At AtAt Tl Pb Tl BiHg Pb Po TlTl48 Pb Pb Bi Bi 114,82 Po Po Rn Hg Hg Re Os Ir Pt Re Re101,07 Au Os IrOs45 Pt Ir102,90 Ir Au PtPt Au Au BISMUTO Ta HfHf95,94 W Ta Ta WW 49 51 121,75 118,69 114,82 102,90 95,94 87,62 BARIO 112,4 101,07 107,87 106,4 91,22LANTANO (98) OSMIO 42 44 46MERCURIO 47 39 88,905 41 43WOLFRAMIO TALIO TALIO TALIO TALIO BISMUTO ASTATO ASTATO ASTATO ASTATO PLOMO POLONIO PLOMO PLOMO PLOMO POLONIO BISMUTO RADÓN BISMUTO POLONIO POLONIO50 RADÓN RADÓN RADÓN CESIO LANTANO CESIO 40 BARIO CESIO CESIO TÁNTALO BARIO BARIO 92,906 WOLFRAMIO LANTANO LANTANO TÁNTALO RENIO WOLFRAMIO OSMIO TÁNTALO TÁNTALO RENIO IRIDIO WOLFRAMIO PLATINO RENIO RENIO IRIDIO OSMIO OSMIO MERCURIO PLATINO IRIDIO IRIDIO PLATINO PLATINO MERCURIO ORO ORO ORO ORO MERCURIO HAFNIO HAFNIO HAFNIO HAFNIO

38

Sr Sr 87

(223)

7.° Fr ESTRONCIO

6.°Ba 91,22 396.°88,905 41 92,906 Ba Cs6.°40 Cs Cs Ba Ba La Hf La Ta La Hf W La

88

ESTRONCIO FRANCIO

BARIO BARIO

88 88

(226) (226)

Y Y

(226)

87 89

(227) (223)

Nb Tc Nb Mo Mo Tc

Zr Zr

Ag Cd Ru Rh Rh Pd Pd Ag Cd Ru

RADIO

FRANCIO ACTINIO

LANTANO LANTANO

89 89

(227) (227)

Ra Ra Ac Ac RADIO RADIO

Lantánidos

Sn Sn

Sb Sb

18 18

FLÚOR FLÚOR

S S

AZUFRE AZUFRE

78,96 78,96

Se Se

SELENIO SELENIO

52 52

127,6 127,6

Te Te

4,003 4,003

HELIO HELIO

10 20,183 10 20,183

Ne Ne NEÓN NEÓN

Cl Cl

octeto Los átomos se unen de forma que después de electrones en su la unión tengan ocho última capa (salv o el H y Li y Be).

Quieren parecers más cercano en e al gas noble la tabla periódic a para ser más estables.

39,95 39,95

Ar Ar

CLORO CLORO

ARGÓN ARGÓN

35 79,909 36 35 79,909 36

Br Br

83,80 83,80

Kr Kr

BROMO BROMO

KRIPTÓN KRIPTÓN

131,30 53 126,90 53 126,90 54 54 131,30

Xe Xe

II

RADIO RADIO RADIO RUTHERFORDIO SEABORGIO SEABORGIO SEABORGIO SEABORGIO RUTHERFORDIO RUTHERFORDIO RUTHERFORDIO DARMSTATIO ROENTGENIO COPERNICIO MEITNERIO MEITNERIO ROENTGENIO DARMSTATIO DARMSTATIO COPERNICIO ROENTGENIO ROENTGENIO COPERNICIO COPERNICIO LIVERMORIO LIVERMORIO LIVERMORIO LIVERMORIO FRANCIO FRANCIOACTINIO DUBNIO ACTINIO ACTINIODUBNIO DUBNIO DUBNIOMEITNERIO BOHRIO HASIO BOHRIO HASIO BOHRIO BOHRIOMEITNERIO HASIO HASIO DARMSTATIO NIHONIO FLEROVIO NIHONIO MOSCOVIO FLEROVIO NIHONIO NIHONIOMOSCOVIO TENESO FLEROVIO FLEROVIO OGANESÓN MOSCOVIO MOSCOVIOTENESO OGANESÓN TENESO TENESO OGANESÓN OGANESÓN

ACTINIO ACTINIO

Hf Hf Ce Ta Ta Pr

W W

Re Os Os Re

Ir Ir

Tl Tl

Hg Au Hg Au

Pt Pt

Pb Pb

Bi Bi

144,24 59 140,12 (147) 140,12 150,35 140,91 140,91 151,96 (147) 144,24 144,24 157,25 (147) (147) 158,92 150,35 150,35 151,96 151,96 157,25 157,25 158,92 158,92 162,5 164,93 167,26 162,5 168,93 162,5 162,5 173,04 164,93 164,93 174,97 167,26 167,26 168,93 168,93 173,04 173,047171 174,97 174,97 61 59144,24 59 61 63 61150,35 61 63 65 66 63157,25 63 65 66 6565 69 66164,93 66 70 69 70 69173,04 69 70174,97 70 58 140,12 59 140,91 58 60 140,12 58140,91 58 60 62 6060 62 64 62151,96 62 64 67 64158,92 64 68 67 68 67167,26 67 71 68168,93 68 71 TALIO PLOMO BISMUTO HAFNIO PLATINO MERCURIO TÁNTALO WOLFRAMIO RENIO OSMIO IRIDIO ORO TALIO PLOMO BISMUTO HAFNIO PLATINO MERCURIO TÁNTALO WOLFRAMIO RENIO OSMIO IRIDIO ORO

Dy Dy Dy Yb Pm PmEu Ce Nd Pm Pr Ce Ce Sm Nd PrPr Pm Eu Nd NdSm Gd Sm Td SmGd Eu Eu Td Ho Gd Gd Dy Er Td Td Ho Tm Er Ho Ho Tm Lu ErEr Yb Tm Tm Lu Yb Yb Lu Lu

(271) 107 (270) 108 (277) 109 (276) 110 (281) 111 (280) 112 (285) 113 (284) 114 (289) 115 10591 (268) 106 104 (265) (231) 90 232,04 238,03 (271) (231) 232,04 (237) 232,04 (244) (231) (231) (237) 238,03 (243) 238,03 (244) (247) (237) (237) (243) (247) (244) (244) (247) (251) (243) (243) (247) (252) (247) (247) (251) (257) (247) (247) (252) (258) (251) (251) (257) (259) (252) (252) (258) (262) (257) (257) (259) (258) (258) (262) (259) (259) (262) (262) 91 91238,03 91 93 93 95 93 93 95 97 98 9595 97 98 9797 101 98 98 101 101 101 90 232,04 92106 9090 92 94 9292 94 96 9494 96 99 9696 100 99 100 9999 100 100 103 103 103 103 (289) 102 102 102 102 (284) (276) (285) (277) (280) (281) (270) 115 105 (268) 108 109 110 111 112 104 (265) 113 107 114 CERIO

PRASEODIMIO

NEODIMIO PRASEODIMIO PROMETIO PRASEODIMIO PRASEODIMIO PROMETIO NEODIMIO NEODIMIO GADOLINIO PROMETIO PROMETIO GADOLINIO DISPROSIO GADOLINIO GADOLINIO DISPROSIO DISPROSIO DISPROSIOYTERBIO CERIO CERIO CERIONEODIMIO SAMARIO EUROPIO SAMARIO EUROPIO TERBIO SAMARIO SAMARIO EUROPIO EUROPIOTERBIO HOLMIO TERBIO ERBIO TERBIO HOLMIO TULIO ERBIO HOLMIO HOLMIOLUTECIO TULIO ERBIO ERBIO YTERBIO TULIO TULIOLUTECIO YTERBIO YTERBIO LUTECIO LUTECIO

(288) (288)

Np Np Np NpAm Pu Cm Pu Bk Pu PuCm Am Cf AmDs Bk Cm Es CmFm Cf Bk Bk Es Md CfCf Fm No Es Es Md Fm Lr FmNh No Md Md Lr No No Pa Th USg Th Th Bh U Pa Pa Am UUHs Rg Rf Mt Cn Fl SgPa Rg Rf Th Db Db Bh Hs Mt Ds Cn Nh FlLrLr Mc Mc TORIO

RUTHERFORDIO RUTHERFORDIO

PROTACTINIO

DUBNIO DUBNIO

URANIO TORIO

NEPTUNIO NEPTUNIO AMERICIO PLUTONIO NEPTUNIO NEPTUNIO AMERICIO PLUTONIO PLUTONIO CALIFORNIO AMERICIO AMERICIO EINSTENIO EINSTENIO MENDELEVIO CALIFORNIO CALIFORNIO NOBELIO EINSTENIO EINSTENIO MENDELEVIO LAWRENCIO MENDELEVIO MENDELEVIO LAWRENCIO NOBELIO NOBELIO LAWRENCIO LAWRENCIO CURIO BERKELIO CURIO BERKELIO CURIO CURIOCALIFORNIO FERMIO BERKELIO BERKELIO FERMIO FERMIO FERMIONOBELIO TORIO TORIO PLUTONIO URANIO URANIO URANIO PROTACTINIO PROTACTINIO PROTACTINIO

SEABORGIO SEABORGIO

BOHRIO BOHRIO

HASIO HASIO

58 140,12 59 140,91 60 144,24 61 58 140,12 59 140,91 60 144,24 61

Ce Ce CERIO CERIO

Actinides

In In

(294) (294) (294) (294) (289) (289) (289) (289) (227) (227) (227) (293) (294) (293) (294) (293) (293) (294) (294) (288) (288) (288) (288) (284) (284) (284) (284) (276) (276) (276) (276) (268) (268) (268) (268) (271) (271) (271) (271) (285) (285) (285) (285) (277) (277) (277) (277) (280) (280) (280) (280) (265) (265) (265) (265) (281) (281) (281) (281) (270) (270) (270) (270) (226) (226) (226) (223) (223) 115 115 115115 105 106 105 106 108 105 105 109 106 106 108 110 109 111 108 108 110 112 109 109 111 110110 112 111111 112112 104 104 104 104 8787 116 116 116116 118 118 118118 113 113 113113 107 107 107 107 89 8989 114 114 114114 117 117 117117 88 8888

18,998 18,998

F F

La regla del

7.° INDIO ESTAÑO ANTIMONIO YODO XENÓN TELURIO Sg Sg Sg Hs Rg Rg OgANTIMONIO Ra Fr7.°7.°CIRCONIO Ra FrFr Ac Ra Ra Rf Db Rf Bh RfRf Sg Hs Db Db Bh Mt Ds Bh Bh Mt Hs Hs Ds Cn Mt Mt Rg Nh Ds Ds Cn FlRg Nh Mc Cn Cn Fl Nh NhCADMIO Mc Ts FlFl Og Lv Mc Mc Ts Lv Lv Og Ts Ts Og Ac Ac Ac Db NIOBIO TECNECIO RODIO CADMIO CIRCONIO MOLIBDENO RUTENO PALADIO PLATALv ITRIO INDIO ESTAÑO YODO XENÓN TELURIO NIOBIO RODIO MOLIBDENO TECNECIO RUTENO PALADIO PLATA ITRIO 186,2 76 190,2 77 192,2 78 195,09 79 196,97 80 200,59 81 204,37 82 207,19 83 208,9 84 (210) 85 (210) 86 (222) 186,2 76 190,2 77 192,2 78 195,09 79 196,97 80 200,59 81 204,37 82 207,19 83 208,9 84 (210) 85 (210) 86 (222)

138,91 72 178,49 73 180,95 74 183,85 75 56 137,34 56 137,34 57 57 138,91 72 178,49 73 180,95 74 183,85 75

Cs Cs Ba Ba La La

87 87

ARSÉNICOBROMO GALIO GALIO GALIO GALIOARSÉNICO BROMO BROMO BROMO KRIPTÓN SELENIO SELENIO KRIPTÓN SELENIO SELENIO KRIPTÓN KRIPTÓN GERMANIO GERMANIOARSÉNICO CALCIO TITANIO POTASIO POTASIO ESCANDIO VANADIO CALCIO CALCIO TITANIO ESCANDIO CROMO ESCANDIO VANADIO MANGANESO TITANIO TITANIOCROMO HIERRO VANADIO VANADIO MANGANESO COBALTO CROMO CROMOHIERRO MANGANESO NÍQUEL MANGANESO COBALTO HIERRO HIERRO NÍQUEL COBALTO ZINC COBALTOCOBRE NÍQUEL NÍQUELGERMANIO ZINC ZINC ZINC GERMANIO COBRE COBRE COBRE ARSÉNICO

Ag Ag Ag Sb Xe Xe ISn Te I Te XeI I Xe InPd Cd Sn In Te InIn Sb Sn Sb Sb Te Ru Rh Pd Ru Ru Pd Cd Rh Rh Ag Pd Cd Cd Sn Tc Tc Tc Rh Sr5.° Rb Y5.°5.°Sr Rb ZrRb Nb Y SrSr Mo Zr YY Nb ZrZr Mo Nb Nb Tc Mo Mo Ru

ESTRONCIO

GALIO GERMANIO ARSÉNICO CALCIO ESCANDIO TITANIO VANADIO CROMO MANGANESO HIERRO COBALTO NÍQUEL ZINC COBRE 82 82 82 82 (222) (222) (222) (222) GALIO GERMANIO ARSÉNICO 85 85 85 85 81 81 83 81207,19 81 83 8383 207,19 207,19 207,19 (210) (210) (210) (210) (210) (210) (210) (210)8686 208,9 208,9 208,9 208,9 204,37 204,37 204,37 138,91 138,91 192,2 192,2 192,2 192,2 183,85 183,85 183,85 180,95 180,95 180,95 180,95 190,2 190,2 190,2 190,2 200,59 200,59 200,59 196,97 196,97 196,97 195,09 195,09 195,09 86 86 178,49 178,49 178,49 186,2 186,2 186,2 186,2 84 84 8484 137,34 55 137,34 137,34 132,9 56 132,9 132,9 56138,91 56 72 72 74 72CROMO 72 74 76 7474 76 78 79 7676 78 79 78196,97 78 79200,59 79 55 132,9 56ESCANDIO 55137,34 55 CALCIO TITANIO VANADIO MANGANESO HIERRO COBALTO NÍQUEL ZINC COBRE 57 138,91 57 73 57178,49 57 73 73183,85 73 77 77 80 77195,09 77 80 80204,37 80 75 75 7575

87,62 85,47 6.° 38 Cs

RUBIDIO RUBIDIO

55 55

Ca Rb Ca

5.°

POTASIO POTASIO

100%

El enlace químico Las sustancias simples se unen mediante el enlace químico buscando la mayor Es el resultado de la fuerza de estabilidad. atracción que une los átomos.

He He

17 17 9 9

16 32,064 17 35,453 18 16 32,064 17 35,453 18

44,956 22 47,90 23 50,942 24 51,996 25 54,938 26 55,847 27 58,933 28 58,71 29 63,54 30 65,37 31 69,72 32 72,59 33 74,922 34 19 39,102 20 40,08 21 44,956 32 31 33 74,922 34 72,59 69,72 28 26 58,933 50,942 51,996 65,37 55,847 63,54 2543 27 47,90 24 19 39,102 203740,08 23 30 131,30 131,30 131,30 131,30 50 50 52 50121,75 50 52 52 52127,6 49 49 51 49118,69 49 51 5151 127,6 127,6 127,6 118,69 118,69 118,69 126,90 126,90 126,90 126,90 121,75 121,75 121,75 114,82 114,82 114,82 114,82 53 53 53 53 88,905 88,905 102,90 102,90 102,90 95,94 95,94 95,94 95,94 87,62 37 87,62 92,906 87,62 87,62 92,906 92,906 92,906 101,07 101,07 101,07 112,4 112,4 112,4 112,4 107,87 107,87 107,87 106,4 106,4 106,4 106,4 91,22 91,22 91,22 (98) (98) (98)(98) 54 54 5454 85,47 3821 85,47 22 85,47 85,47 38 3888,905 38 40 40 42 40 4091,22 42 44 4254,938 42 44 46 47 44102,90 44 46 47 46107,87 46 4758,71 47 3737 39 88,905 39 41 3939 41 43 4141 45 43101,07 43 45 48 4545 48 4829 48 POTASIO

4.° 4.°

9,012

9:45 AM

Tanto los compuestos como las sustancias simples están formados por unidades idénticas entre sí. La diferencia es que los compuestos están formados por dos o más átomos diferentes.

tienen tendencia a formar aniones.

Pr Pr

PRASEODIMIO PRASEODIMIO

90 232,04 91 90 232,04 91

Th Th TORIO TORIO

(231) (231)

Pa Pa

PROTACTINIO PROTACTINIO

(147) (147)

MEITNERIO MEITNERIO

DARMSTATIO DARMSTATIO

ROENTGENIO ROENTGENIO

COPERNICIO COPERNICIO

62 150,35 63 151,96 64 157,25 65 158,92 66 62 150,35 63 151,96 64 157,25 65 158,92 66

Pm Sm Nd Pm Sm Eu Eu Gd Gd Td Td Nd

NEODIMIO NEODIMIO

PROMETIO PROMETIO

92 238,03 93 92 238,03 93

U U

URANIO URANIO

(237) (237)

SAMARIO SAMARIO

94 94

(244) (244)

EUROPIO EUROPIO

95 95

(243) (243)

GADOLINIO GADOLINIO

96 96

(247) (247)

TERBIO TERBIO

97 97

(247) (247)

Np Pu Pu Am Am Cm Cm Bk Bk Np

NEPTUNIO NEPTUNIO

NIHONIO NIHONIO

PLUTONIO PLUTONIO

AMERICIO AMERICIO

CURIO CURIO

BERKELIO BERKELIO

162,5 162,5

FLEROVIO FLEROVIO

98 98

(251) (251)

Cf Cf

CALIFORNIO CALIFORNIO

(293) (293)

Lv Lv

LIVERMORIO LIVERMORIO

Rn Rn

At At

ASTATO ASTATO

117 117

(294) (294)

RADÓN RADÓN

118 118

(294) (294)

Ts Og Ts Og

TENESO TENESO

OGANESÓN OGANESÓN

Cargas de los iones

67 164,93 68 167,26 69 168,93 70 173,04 71 174,97 67 164,93 68 167,26 69 168,93 70 173,04 71 174,97

Dy Ho Ho Dy

DISPROSIO DISPROSIO

MOSCOVIO MOSCOVIO

Po Po

POLONIO POLONIO

116 116

HOLMIO HOLMIO

99 99

(252) (252)

Er Er

ERBIO ERBIO

Tm Yb Yb Tm TULIO TULIO

YTERBIO YTERBIO

100 (257) 101 (258) 102 100 (257) 101 (258) 102

(259) (259)

Es Fm Fm Md Md No No Es

EINSTENIO EINSTENIO

FERMIO FERMIO

MENDELEVIO MENDELEVIO

NOBELIO NOBELIO

Lu Lu

LUTECIO LUTECIO

103 (262) 103 (262)

Para parecerse a los gases nobles y ser más estables, los átomos ganan o pierden electrones.

Esto explica la existencia de iones positivos (cationes) e iones negativos (aniones).

Lr Lr

LAWRENCIO LAWRENCIO

2

Un enlace iónico es el resultad o de la fuerza de atracción entre cationes y aniones por ser las cargas de estos de signo contrario.

No se produce entre dos iones aislados , sino entre un gran número de ellos.

El enlace iónico

10

Fondo de fichas para trabajar la diversidad y la inclusión • Encontrar materiales de apoyo.

• Prestar una atención individualizada.

•A daptar los contenidos a los diferentes ritmos de apren­ dizaje.

• Seleccionar y aplicar diversas estrategias metodológicas.

Cuenta con tres tipos de fichas: - fichas para adaptar el currículo, - fichas de ejercitación, - fichas de profundización.

12

Fichas para adaptar el currículo (AC)

Fichas de ejercitación (E)

Para dar respuesta al alumnado con necesidades es­ pecíficas de apoyo educativo (ACNEAE) con los si­ guientes perfiles:

Su objetivo es poner en práctica los aprendizajes de­ sarrollados durante el estudio de la unidad. Están diri­ gidas a aquellos y aquellas estudiantes que necesiten ejercitar y reforzar los contenidos, pero que no tengan necesidades específicas de apoyo educativo.

•A lumnado con dificultades específicas de aprendizaje.

• Alumnado de incorporación tardía al sistema educativo.

• Trastorno del déficit de atención e hiperactividad.

• Trastorno del espectro autista.

Magnetismo e imanes (ficha 9)

•A lumnado con condiciones personales especiales o historia escolar.

Nombre y apellidos: .............................................................................................................................................................................................................................

Curso: ............................................................................................................................................................................................

Fecha: ...........................................

Magnetismo en nuestro entorno 1. Indica la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones, justificando tu decisión:

Para su elaboración se han realizado adaptaciones me­ todológicas que hacen accesibles los elementos pres­ criptivos del currículo sin renunciar a ningún contenido, evitando así una adaptación curricular significativa.

a) El estudio pormenorizado de los fenómenos eléctricos fue anterior al de los fenómenos magnéticos.

b) En la superficie terrestre, las brújulas se orientan debido a la concentración de minas de magnetita en las diferentes partes de la Tierra.

c) Los polos de un imán recibieron el nombre de «polo norte» y «polo sur» al observar que las direcciones en las que se orientaba una aguja al colocarla sobre una esfera pulida de magnetita se unían en dos puntos opuestos de ella del mismo modo que lo hacen los meridianos terrestres.

•E xplicaciones teóricas que motivan a comenzar la tarea, con recursos visuales que favorecen el apren­ dizaje de las personas con mayor memoria visual.

d) Si se frota cualquier objeto metálico con un imán, aquel adquiere propiedades magnéticas.

• Se emplean enunciados cortos.

• Se resaltan los verbos de acción en los enunciados.

2. Explica qué le ocurre a la aguja de acero de la siguiente figura. ¿Qué nombre recibe el proceso observado? ¿Qué ocurriría si se hiciera con una aguja de plata?

•S e resaltan algunas palabras que puedan ayudar a mejorar la comprensión de la pregunta (pueden ser conceptos o palabras clave).

•S e estructuran los espacios para dar claridad a lo expuesto.

iPad

9:45 AM

100%

Magnitudes y unidades de medida (ficha 3) Nombre y apellidos: .............................................................................................................................................................................................................................

Curso: ............................................................................................................................................................................................

Fecha: ...........................................

Múltiplos y submúltiplos En ciencias se trabaja en ocasiones con sistemas muy pequeños o muy grandes, lo que obligaría a utilizar números de muchas cifras. Para evitarlo, se definen múltiplos y submúltiplos de las unidades, que se representan con una letra delante de la unidad. En la tabla siguiente se muestran algunos de estos prefijos: Prefijo

Símbolo

Valor

k

1 000

h

100

KiloHectoDeca-

da

© Grupo Anaya, S. A. Material imprimible autorizado.

• Se utiliza un vocabulario sencillo.

3. En la siguiente imagen del planeta Tierra, señala: el norte y el sur geográficos; el norte y el sur magnéticos; la orientación de las brújulas.

Fichas de profundización (P)

En estas fichas se desarrollan actividades y metodo­ logías que permiten que el alumnado aplique y pro­ fundice en la adquisición de las competencias básicas.

Están dirigidas tanto al alumnado que ha alcanzado el aprendizaje de los contenidos y, a criterio del profe­ sorado, pueda ampliar o profundizar en ellos; como a aquellos alumnos y alumnas con necesidades específi­ cas de apoyo educativo con altas capacidades.

10

Unidad Deci-

d

0,1

Centi-

c

0,01

Mili-

m

0,001

iPad

9:45 AM

100%

Leyes de los gases (ficha 2) Nombre y apellidos: .............................................................................................................................................................................................................................

Curso: ............................................................................................................................................................................................

1 Realiza las siguientes conversiones:

Fecha: ...........................................

a) 10 cm, ¿cuántos metros son?

1. Relaciona cada magnitud de un gas con la correspondiente descripción a nivel microscópico de las partículas que lo forman, según la TCM. b) 100 mg, expresados en kg.

Presión

c) 1 das, ¿cuántos ms son?

d) Expresa 20 km en dm.

Recorrido libre de las partículas

Volumen

Velocidad de las partículas

Temperatura

Energía de los choques de las partículas

exprésala en el sistema internacional de unidades.

Al disminuir el volumen del recipiente, las partículas, que se mueven a la ........................ ..............................., ya que la .................................. se ha mantenido constante, chocarán más veces contra las paredes del recipiente, .............................. así la .............................. que ejerce el gas.

3. Completa esta descripción del comportamiento de un gas a presión constante, encerrado en un recipiente de volumen variable.

Al aumentar la .................................., aumentará la velocidad de las partículas, que chocarán con más energía contra las paredes del recipiente, de volumen variable, aumentando así su ................... ................... y con ello el .............................. que ocupa el gas.

4. Completa esta descripción del comportamiento de un gas encerrado en un recipiente de volumen constante.

Al aumentar la temperatura, aumentará la ........... ........... ....... ................................., que ............. ........... ................... contra las paredes del recipiente, ...................................... © Grupo Anaya, S. A. Material imprimible autorizado.

© Grupo Anaya, S. A. Material imprimible autorizado.

2. Completa esta descripción del comportamiento de un gas a temperatura constante, encerrado en un recipiente de volumen variable.

2 Un objeto de 2,45 hg ocupa un volumen de 100 mL. Calcula su densidad y

así la .................................... que ejerce el gas.

5. Relaciona los apartados I, II y III con las leyes de los gases y su expresión matemática.

I.

Ley de .............................................

II.

............... ley de Charles y Gay-Lussac

Expresión matemática: .................

Expresión matemática: .................

III.

............... ley de Charles y Gay-Lussac

Expresión matemática: .................

13

Evaluación

Pruebas de evaluación prediseñadas Para cada unidad: • Una evaluación de saberes.

• Una evaluación de competencias.

Para cada trimestre: • I nstrumentos de evaluación y de autoevaluación del porfolio del Desafío.

• Una prueba competencial para evaluar el progreso en la adquisición del perfil de salida.

iPad

9:45 AM

100% Física y Química 3.° ESO

Evaluación unidad 4 Nombre y apellidos: .............................................................................................................................................................................................................................

Curso: ............................................................................................................................................................................................

Fecha: ...........................................

1. Indica el símbolo de los elementos químicos siguientes: a) Estroncio: ....................................................................................................................... b) Fósforo: ......................................................................................................................... c) Antimonio: ..................................................................................................................... d) Potasio: ......................................................................................................................... e) Calcio: ........................................................................................................................... f) Carbono: ........................................................................................................................ g) Flúor: ............................................................................................................................. h) Sodio: ............................................................................................................................

2. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F): a) En los metales, los electrones se comparten de forma colectiva. b) Todos los elementos del Sistema Periódico tienen las mismas aplicaciones. c) El elemento de masa molecular 2 u es el oxígeno. d) Los no metales al unirse entre ellos dan a lugar a cristales.

iPad

3. Indica a qué grupo y período pertenecen los elementos de la tabla siguiente: Elemento

B

F

LI

Ca

Si

Bi

O

Ne

9:45 AM

100%

Evaluación competencial (ficha 6) Nombre y apellidos: .............................................................................................................................................................................................................................

Grupo

Curso: ............................................................................................................................................................................................

Fecha: ...........................................

Período

Central eléctrica limpia

© Grupo Anaya, S. A. Material imprimible autorizado.

4. Indica a qué grupo del Sistema Periódico de los elementos químicos pertenece cada uno de los átomos cuya corteza se muestra en el esquema:

a)

b)

c)

La ilustración muestra un esquema de una central eléctrica de ósmosis, también llamada energía azul. Se basa en un concepto denominado presión osmótica: al poner en contacto dos disoluciones con distinta concentración en sal através de una membrana semipermeable, el agua, y solo el agua, sin sales disueltas, pasa espontáneamente del tanque de menor concentración al de mayor concentración de sal, donde el volumen y la presión aumentan.

La ubicación de estas centrales eléctricas se limita a lugares donde el agua de un río desemboca en el mar, para así disponer de agua dulce y salada que alimenten los tanques, como ocurre en Tofte (Noruega).

d)

El agua del tanque de agua salada, sometida a mayor presión, fluye por una tubería y mueve una turbina.

1 Indica a qué lugar debe verterse el agua que abandona la turbina:

1/2

a) Al cauce de agua dulce, el río. b) Al mar. c) A un depósito especial para aguas contaminadas. d) El agua de la turbina se recircula dentro de la central.

2. Elige cuáles de los siguientes problemas de contaminación en la generación de energía evita este tipo de centrales de presión osmótica: a) Generación de residuos nucleares. b) Emisión de gases de efecto invernadero. c) Contaminación térmica. d) Lluvia ácida.

3. Indica si estos elementos son comunes a una central de presión osmórica y a otra térmica: a) Torre de refrigeración.

© Grupo Anaya, S. A. Material imprimible autorizado.

b) Generador.

14

c) Condensador. d) Edificio de contención.

4. Indica qué transformación de energía tiene lugar en el conjunto turbina-generador de este tipo de centrales eléctricas.

5. Algunos expertos han comparado este tipo de fuente de energía con las centrales hidroeléctricas tradicionales, afirmando que esta nueva forma de transformación de energía equivaldría a un salto de agua de 120 m de altura. ¿Qué transformación de energía se da en una central hidroeléctrica?

Generador de pruebas escritas de evaluación y ejercitación

iPad

9:45 AM

100%

Prueba de Física y Química

1)

Clasifica los procesos siguientes en físicos y químicos:

Herramienta con la que el profesorado podrá diseñar pruebas escritas de manera flexible, seleccionando, en función de sus objetivos di­ dácticos, los aprendizajes que desea evaluar o ejercitar (parte de una unidad, una unidad com­ pleta, una situación de aprendizaje…).

a) La maduración de una fruta. b) La ebullición de un líquido. c) Un motor eléctrico en marcha. d) Un motor de gasolina funcionando. e) La expansión de un gas a temperatura constante. f ) Hacer un filete a la plancha.

2)

Al añadir un terrón de azúcar al agua, observamos que este desaparece. Justifica qué tipo de cambio se produce (físico o químico).

3) Indica cuáles son los tres métodos de transformación que se indican en el texto siguiente y resúmelo brevemente: MÉTODOS DE TRANSMUTACIÓN [...] A comienzos del siglo XX, después de que el químico francés Marcellin Berthelot, ya en edad avanzada, tradujera al francés varios textos alquímicos griegos, el químico estadounidense Arthur J. Hopkins (1864-1939) demostró que estos podían ser interpretados como procedimientos prácticos en los que intervenían tintes y una serie de cambios de coloración. Hopkins explicó el modo en que estos alquimistas, influidos por la filosofía griega y por los conocimientos prácticos de los tintoreros, metalúrgicos y boticarios, habían seguido tres métodos de transmutación distintos y consistentes.

En primer lugar, en la tinción de metales o aleaciones con oro (como se describe en los papiros de Leiden y de Estocolmo); en segundo lugar, en la manipulación química de una «materia primaria», mezcla de plomo, estaño, cobre y hierro a lo largo de una serie de fases (negra, blanca, amarilla y morada) que Hopkins reprodujo en el laboratorio, y, en tercer lugar, en la utilización del «azufre sublimador» para dar color al plomo y al cobre […].

Historia de la química, William H. Broca, Ciencia y Tecnología, Alianza Editorial.

4) Las plantas verdes transforman el dióxido de carbono y el agua en sustancias orgánicas, formándose como subproducto oxígeno. ¿Cómo se llama este proceso? Explica si es un proceso físico o químico.

5) El óxido de hierro (III) reacciona con el monóxido de carbono, formándose hierro y dióxido de carbono. Calcula la masa de óxido de hierro (III), expresada en kg, necesaria para obtener una tonelada de hierro. La ecuación química sin ajustar es: Fe2O3 + COb → Fe + CO2 Datos: Masas atómicas: MC = 12,0 u; MO = 16,0 u; MFe = 55,8 u.

Y además...

•U na guía para trabajar con el porfolio. Con unas indicacio­ nes básicas que ayudarán al alumnado a preparar y utilizar su porfolio del curso.

•U n fondo de instrumentos de evaluación, autoevaluación y coevaluación. Con una amplia base de rúbricas, dianas, y otros instrumentos diseñados por especialistas con el fin de proporcionar al profesorado un conjunto de herramientas con las que llevar a cabo la evaluación, la autoevaluación y la coevaluación.

•U n área de documentación. Con orientaciones sobre el di­ seño de rúbricas y una recopilación de pruebas de evalua­ ción externa.

15

Programación, propuesta didáctica y documentación del proyecto

Las claves de Operación Mundo • I ncluye una amplia documentación sobre las metodolo­ gías activas desarrolladas en el proyecto.

Propuesta didáctica • Recopila la versión en pdf de las propuestas didácticas.

Programaciones.

Con la versión en word y en pdf de: • La programación didáctica.

• La programación por unidades.

• Los registros de evaluación.

iPad

9:45 AM

100%

OPERACIÓN MUNDO

¿QUÉ ES OPERACIÓN MUNDO? Operación mundo es un proyecto configurado para contribuir a dar respuesta a una de las cuestiones que con más frecuencia se suscitan en las aulas: ¿para qué sirve lo que aprendo? A través de situaciones de aprendizaje y de propuestas de actividades competenciales, pretende favorecer un aprendizaje para la vida y los retos de sostenibilidad, inclusión y digitalización que plantea al alumnado la sociedad del siglo XXI. En pocas palabras, Operación mundo puede definirse como un proyecto competencial, comprometido, interdisciplinar, que potencia las metodologías activas y la competencia digital.

Competencial Operación mundo plantea la adquisición paulatina e integradora de las competencias.

Su desarrollo favorece en el alumnado la capacidad de aprender a desenvolverse en las situaciones de su realidad cotidiana.

Para ello, el proyecto incorpora: • Actividades competenciales que se centran en el saber hacer y en el desarrollo de destrezas. Fomentan la aplicación de los aprendizajes en diferentes contextos, promueven el análisis, la justificación, la predicción, la experimentación, la argumentación, la interpretación o la revisión. Son actividades que preparan al alumnado para el día a día en su toma de decisiones.

• Situaciones de aprendizaje. Son contextos, enmarcados en la vida real y en un Objetivo de Desarrollo Sostenible, que plantean una situación problema. Con ellos se invita al alumnado a llevar a cabo una reflexión transformadora para la que será necesario poner en acción los saberes básicos adquiridos a lo largo de varias unidades.

• La evaluación competencial. Para medir el grado de adquisición del perfil de salida y reflexionar sobre el propio proceso de aprendizaje. Se dispondrá de diversas pruebas escritas y digitales para evaluar lo que se ha aprendido, su aplicación y su generalización a otras situaciones; y de un porfolio y una batería de instrumentos de evaluación para que el alumnado autoevalúe su propio proceso de aprendizaje (qué dificultades ha encontrado, que le ha satisfecho más, cómo se ha organizado, cómo ha trabajado en equipo…; en definitiva: cómo ha aprendido).

Comprometido

iPad

16

Para ello, el proyecto incorpora: • Objetivos de Desarrollo Sostenible. Las situaciones de aprendizaje y otras actividades propuestas enmarcadas en un ODS, tienen como finalidad que el alumnado tome conciencia y lleve a cabo una reflexión que provoque una transformación de hábitos, actitudes y comportamientos que repercutan positivamente en algunas metas establecidas den los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

O peración mundo

9:45 AM

100%

CL AVES

• Orientación académica y profesional. Para despertar o detectar vocaciones y ayudar al alumnado a decidir un itinerario formativo y profesional, acorde a sus habilidades e intereses personales, que les capacite para afrontar los retos de sostenibilidad, inclusión y digitalización de la sociedad del siglo xxi.

6

LAS

© Grupo Anaya, S. A. Material imprimible autorizado.

El alumnado juega un papel activo en el proyecto que va más allá del ámbito académico.

Se implicará en propuestas que contribuyan a transformar su entorno familiar, social, cultural y natural en beneficio de un mundo más comprometido y sostenible en todos los ámbitos.

PRO YEC TO DEL

De la LOMLOE a Operación Mundo

Perfil de salida de ESO El perfil de salida del alumnado al término de la enseñanza básica identifica y define, en conexión con los retos del siglo xxi, las com­ petencias clave que el alumnado debe haber desarrollado al finalizar la educación básica, e introduce orientaciones sobre el nivel de des­ empeño esperado al término de su itinerario formativo.

Se quiere garantizar que todo alumno o alumna que supere con éxi­ to la enseñanza básica y, por tanto, alcance el perfil de salida, sepa movilizar los aprendizajes adquiridos para responder a los principa­ les desafíos a los que deberá hacer frente a lo largo de su vida: - D esarrollar una actitud responsable a partir de la toma de con­ ciencia de la degradación del medioambiente basada en el cono­ cimiento de las causas que la provocan, agravan o mejoran, desde una visión sistémica, tanto local como global.

- I dentificar los diferentes aspectos relacionados con el consumo responsable, valorando sus repercusiones sobre el bien individual y el común, juzgando críticamente las necesidades y los excesos y ejerciendo un control social frente a la vulneración de sus dere­ chos como consumidor.

- D esarrollar hábitos de vida saludable a partir de la comprensión del funcionamiento del organismo y la reflexión crítica sobre los factores internos y externos que inciden en ella, asumiendo la res­ ponsabilidad personal en la promoción de la salud pública.

- E jercitar la sensibilidad para detectar situaciones de inequidad y exclusión desde la comprensión de sus causas complejas, para de­ sarrollar sentimientos de empatía y compasión.

- E ntender los conflictos como elementos connaturales a la vida en sociedad que deben resolverse de manera pacífica.

- A nalizar de manera crítica y aprovechar las oportunidades de todo tipo que ofrece la sociedad actual, en particular las de la cultura digital, evaluando sus beneficios y riesgos y haciendo un uso ético y responsable que contribuya a la mejora de la calidad de vida personal y colectiva.

- A ceptar la incertidumbre como una oportunidad para articular respuestas más creativas, aprendiendo a manejar la ansiedad que puede llevar aparejada.

- C ooperar y convivir en sociedades abiertas y cambiantes, valo­ rando la diversidad personal y cultural como fuente de riqueza e interesándose por otras lenguas y culturas.

- S entirse parte de un proyecto colectivo, tanto en el ámbito local como en el global, desarrollando empatía y generosidad.

- D esarrollar las habilidades que le permitan seguir aprendiendo a lo largo de la vida, desde la confianza en el conocimiento como motor del desarrollo y la valoración crítica de los riesgos y los be­ neficios de este último.

Las competencias clave que se deben adquirir son las siguientes: a) competencia en comunicación lingüística b) competencia plurilingüe c) competencia matemática y competencia en ciencia, tecnología e ingeniería (STEM) d) competencia digital e) competencia personal, social y de aprender a aprender f) competencia ciudadana g) competencia emprendedora h) competencia en conciencia y expresión culturales En cuanto a la dimensión aplicada de las competencias clave, se ha definido para cada una de ellas un conjunto de descriptores operativos. Estos descriptores operativos de las competencias clave cons­ tituyen el marco referencial a partir del cual se concretan las compe­ tencias específicas de cada área, ámbito o materia. Esta vinculación entre descriptores operativos y competencias específicas propicia que de la evaluación de estas últimas pueda colegirse el grado de adquisición de las competencias clave definidas en el perfil de salida y, por tanto, la consecución de las competencias y objetivos previstos para la etapa. Estos descriptores operativos son los siguientes:

18

Competencia en comunicación lingüística (CCL) CCL1. Se expresa de forma oral, escrita o signada con coherencia, corrección y adecuación a los diferentes contextos sociales, y parti­ cipa en interacciones comunicativas con actitud cooperativa y res­ petuosa, tanto para intercambiar información y crear conocimiento como para construir vínculos personales.

CCL2. Comprende, interpreta y valora con actitud crítica textos ora­ les, signados, escritos o multimodales de los ámbitos personal, so­ cial, educativo y profesional para participar en diferentes contextos de manera activa e informada y para construir conocimiento.

CCL3. Localiza, selecciona y contrasta de manera progresivamente autónoma la información procedente de diferentes fuentes evaluan­ do su fiabilidad y pertinencia en función de los objetivos de lectura y evitando los riesgos de manipulación y desinformación, y la integra y transforma en conocimiento para comunicarla adoptando un pun­ to de vista creativo, crítico y personal a la par que respetuoso con la propiedad intelectual.

CCL4. Lee con autonomía obras diversas adecuadas a su edad, se­ leccionando las que mejor se ajustan a sus gustos e intereses; apre­ cia el patrimonio literario como cauce privilegiado de la experiencia individual y colectiva; y moviliza su propia experiencia biográfica y sus conocimientos literarios y culturales para construir y compartir su interpretación de las obras y para crear textos de intención litera­ ria de progresiva complejidad.

CCL5. Pone sus prácticas comunicativas al servicio de la convivencia democrática, la resolución dialogada de los conflictos y la igualdad de derechos de todas las personas desterrando los usos discrimi­ natorios de la lengua, así como los abusos de poder a través de la misma, para favorecer un uso no solo eficaz sino también ético del lenguaje.

Competencia plurilingüe (CP) CP1. Usa eficazmente una o más lenguas, además de la lengua o len­ guas familiares, para responder a sus necesidades comunicativas, de manera apropiada y adecuada tanto a su desarrollo e intereses como a diferentes situaciones y contextos de los ámbitos personal, social, edu­ cativo y profesional.

CP2. A partir de sus experiencias, realiza transferencias entre distin­ tas lenguas como estrategia para comunicarse y ampliar su reperto­ rio lingüístico individual.

CP3. Conoce, valora y respeta la diversidad lingüística y cultural pre­ sente en la sociedad, integrándola en su desarrollo personal como factor de diálogo, para fomentar la cohesión social.

Competencia matemática y competencia en ciencia, tecnología e ingeniería (STEM) STEM1. Utiliza métodos inductivos, deductivos y lógicos propios del razonamiento matemático en situaciones conocidas, seleccio­ na y emplea diferentes estrategias para la resolución de problemas analizando críticamente las soluciones y reformulando el procedi­ miento, si fuera necesario.

STEM2. Utiliza el pensamiento científico para entender y explicar los fenómenos que ocurren a su alrededor, confiando en el conoci­ miento como motor de desarrollo, planteándose preguntas y com­ probando hipótesis mediante la experimentación y la indagación, utilizando herramientas e instrumentos adecuados, apreciando la importancia de la precisión y la veracidad y mostrando una actitud crítica acerca del alcance y limitaciones de la ciencia.

STEM3. Plantea y desarrolla proyectos diseñando, fabricando y eva­ luando diferentes prototipos o modelos para generar y/o utilizar productos que den solución a una necesidad o problema de for­ ma creativa y cooperativa, procurando la participación de todo el grupo, resolviendo pacíficamente los conflictos que puedan surgir, adaptándose ante la incertidumbre y valorando la importancia de la sostenibilidad.

STEM4. Interpreta y transmite los elementos más relevantes de pro­ cesos, razonamientos, demostraciones, métodos y resultados cien­ tíficos, matemáticos y tecnológicos de forma clara y precisa, en di­ ferentes formatos (gráficos, tablas, diagramas, fórmulas, esquemas, símbolos...) y aprovechando de forma crítica la cultura digital inclu­ yendo el lenguaje matemático-formal, con ética y responsabilidad para compartir y construir nuevos conocimientos.

STEM5. Emprende acciones fundamentadas científicamente para preservar la salud física y mental y el medioambiente y aplica princi­ pios de ética y seguridad, en la realización de proyectos para trans­ formar su entorno próximo de forma sostenible, valorando su im­ pacto global y practicando el consumo responsable.

Competencia digital (CD) CD1. Realiza búsquedas avanzadas en internet atendiendo a crite­ rios de validez, calidad, actualidad y fiabilidad, seleccionándolas de manera crítica y archivándolas para recuperar, referenciar y reutilizar dichas búsquedas con respeto a la propiedad intelectual.

CD2. Gestiona y utiliza su propio entorno personal digital de apren­ dizaje permanente para construir nuevo conocimiento y crear con­ tenidos digitales, mediante estrategias de tratamiento de la informa­ ción y el uso de diferentes herramientas digitales, seleccionando y configurando la más adecuada en función de la tarea y de sus nece­ sidades en cada ocasión.

CD3. Participa, colabora e interactúa mediante herramientas y/o pla­ taformas virtuales para comunicarse, trabajar colaborativamente y compartir contenidos, datos e información, gestionando de manera responsable sus acciones, presencia y visibilidad en la red y ejercien­ do una ciudadanía digital activa, cívica y reflexiva.

CD4. Identifica riesgos y adopta medidas al usar las tecnologías di­ gitales para proteger los dispositivos, los datos personales, la salud y el medioambiente, y para tomar conciencia de la importancia y la necesidad de hacer un uso crítico, legal, seguro, saludable y sosteni­ ble de las mismas.

CD5. Desarrolla aplicaciones informáticas sencillas y soluciones tec­ nológicas creativas y sostenibles para resolver problemas concretos o responder a retos propuestos, mostrando interés y curiosidad por la evolución de las tecnologías digitales y por su desarrollo sosteni­ ble y uso ético.

Competencia personal, social y de aprender a aprender (CPSAA) CPSAA1. Regula y expresa sus emociones fortaleciendo el optimis­ mo, la resiliencia, la autoeficacia y la búsqueda de propósito y moti­ vación hacia el aprendizaje, para gestionar los retos y los cambios, y armonizarlos con sus propios objetivos.

CPSAA2. Conoce los riesgos para la salud relacionados con factores sociales, para consolidar hábitos de vida saludable a nivel físico y mental.

CPSAA3. Comprende proactivamente las perspectivas y las expe­ riencias de los demás y las incorpora a su aprendizaje, para parti­ cipar en el trabajo en grupo, distribuyendo y aceptando tareas y responsabilidades de manera equitativa y empleando estrategias cooperativas.

CPSAA4. Realiza autoevaluaciones sobre su proceso de aprendiza­ je, buscando fuentes fiables para validar, sustentar y contrastar la información y para obtener conclusiones relevantes.

CPSAA5. Planea objetivos a medio plazo y desarrolla procesos me­ tacognitivos de retroalimentación para aprender de sus errores en el proceso de construcción del conocimiento.

Competencia ciudadana (CC) CC1. Analiza y comprende ideas relativas a la dimensión social y ciu­ dadana de su propia identidad, así como a los hechos sociales, histó­ ricos y normativos que la determinan, demostrando respeto por las

19

normas, empatía, equidad y espíritu constructivo en la interacción con los demás en diferentes contextos socio-institucionales.

y en equipo, para reunir y optimizar los recursos necesarios que lleven a la acción una experiencia emprendedora de valor.

CC2. Analiza y asume fundadamente los principios y valores que ema­ nan del proceso de integración europeo, la Constitución española y los derechos humanos y del niño, participando en actividades comu­ nitarias, como la toma de decisiones o la resolución de conflictos, con actitud democrática, respeto por la diversidad, y compromiso con la igualdad de género, la cohesión social, el desarrollo sostenible y el lo­ gro de la ciudadanía mundial.

CE3. Desarrolla el proceso de creación de ideas y soluciones valiosas y toma decisiones, de manera razonada, utilizando estrategias ágiles de planificación y gestión, y reflexiona sobre el proceso realizado y el resultado obtenido, para llevar a término el proceso de creación de prototipos innovadores y de valor, considerando la experiencia como una oportunidad para aprender.

CC3. Comprende y analiza problemas éticos fundamentales y de ac­ tualidad, considerando críticamente los valores propios y ajenos, y de­ sarrollando sus propios juicios para afrontar la controversia moral con actitud dialogante, argumentativa, respetuosa, y opuesta a cualquier tipo de discriminación o violencia.

Competencia en conciencia y expresión culturales (CCEC) CCEC1. Conoce, aprecia críticamente, respeta y promueve los aspectos esenciales del patrimonio cultural y artístico de cualquier época, valo­ rando la libertad de expresión y el enriquecimiento inherente a la diver­ sidad cultural y artística, para construir su propia identidad.

CC4. Comprende las relaciones sistémicas de interdependencia, eco­ dependencia e interconexión entre actuaciones locales y globales, y adopta, consciente y motivadamente, un estilo de vida sostenible y ecosocialmente responsable.

CCEC2. Disfruta, reconoce y analiza con autonomía las especificidades e intencionalidades de las manifestaciones artísticas y culturales más destacadas del patrimonio a través de sus lenguajes y elementos téc­ nicos, en cualquier medio o soporte.

Competencia emprendedora (CE)

CCEC3. Expresa ideas, opiniones, sentimientos y emociones de mane­ ra creativa y abierta. Desarrolla la autoestima, la creatividad y el sen­ tido de pertenencia a través de la expresión cultural y artística, con empatía y actitud colaborativa.

CE1. Analiza necesidades, oportunidades y afronta retos con sentido crítico, haciendo balance de su sostenibilidad, valorando el impacto que puedan suponer en el entorno, para presentar ideas y soluciones inno­ vadoras, éticas y sostenibles, dirigidas a crear valor en el ámbito perso­ nal, social, cultural y económico.

CCEC4. Conoce, selecciona y utiliza con creatividad diversos medios/ soportes y técnicas fundamentales plásticas, visuales, audiovisuales, sonoras y corporales para crear productos artísticos y culturales a través de la interpretación, ejecución, improvisación y composición musical. Identifica las oportunidades de desarrollo personal, social y económico que le ofrecen.

CE2. Evalúa las fortalezas y las debilidades propias, haciendo uso de estrategias de autoconocimiento y autoeficacia y comprende los elementos fundamentales de la economía y las finanzas, aplicando conocimientos económicos y financieros a actividades y situaciones concretas, utilizando destrezas que favorezcan el trabajo colaborativo

Las claves del Proyecto Operación Mundo refuerzan significativa­ mente los descriptores operativos del perfil de salida del alumnado de Educación Secundaria Obligatoria ante las competencias clave.

En el siguiente cuadro podemos ver la contribución de las claves de Operación Mundo para la consecución del perfil de salida:

PERFIL DE SALIDA Y CLAVES PEDAGÓGICAS DE OPERACIÓN MUNDO CLAVES PEDAGÓGICAS

PERFIL DE SALIDA DEL ALUMNADO – EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA DESCRIPTORES OPERATIVOS CCL

CP

1

2

3

4

5

Situaciones de aprendizaje comprometidas con los ODS

*

*

*

*

*

Plan Lingüístico

*

*

*

*

*

*

Aprendizaje cooperativo

*

*

*

Desarrollo del pensamiento

*

*

Aprendizaje lúdico: gamificación

*

*

*

*

Clase invertida

1

2

*

STEM 3

*

Emprendimiento

*

*

Digital

*

*

*

*

*

Inclusión

*

*

*

*

*

Evaluación competencial

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

1

2

3

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Proyectos interdisciplinares

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

CCEC

4

*

*

CE

3

*

*

CC

2

*

Educación emocional

CPSAA

1

*

*

CD

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

* *

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

3

4

*

*

*

*

*

*

* *

* *

*

*

* *

* *

2

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Competencias clave: CCL, competencia en comunicación lingüística. CP, competencia plurilingüe. STEM, competencia matemática y competencia en ciencia y tecnología. CD, competencia digital. CPSAA, competencia personal, social y de aprender a aprender. CC, competencia ciudadana. CE, competencia emprendedora. CCEC, competencia en conciencia y expresión culturales.

20

PERFIL DE SALIDA Y COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DEL ÁREA También se contribuye a la consecución del perfil de salida me­ diante el trabajo de las competencias específicas en cada una de las unidades. El siguiente cuadro muestra la relación entre las competencias específicas del área y los descriptores del perfil de salida de Educación Secundaria Obligatoria con los que se relaciona:

PERFIL DE SALIDA

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CCL1, STEM1, STEM2, STEM4 y CPSAA4.

Comprender y explicar los fenómenos fisicoquímicos

CCL1, CCL3, STEM1, STEM2, CD1, CPSAA4, CE1 y CCEC3.

Expresar preguntas, formular hipótesis y demostrarlas

CP1, STEM4, STEM5, CD3, CPSAA2, CC1, CCEC2 y CCEC4.

Reconocer el carácter universal del lenguaje científico

CCL2, CCL3, STEM4, CD1, CD2, CPSAA3, CE3 y CCEC4.

Utilizar plataformas tecnológicas y recursos variados

CCL5, CP3, STEM3, STEM5, CD3, CPSAA3, CC3 y CE2.

Utilizar las estrategias propias del trabajo colaborativo

CP1, STEM2, STEM5, CD4, CPSAA1, CPSAA4, CC4 y CCEC1.

Comprender la ciencia como una construcción colectiva en continuo cambio y evolución

1. Comprender los motivos por los que ocurren los principales fenómenos fisico­ químicos del entorno y explicarlos en términos de las leyes y teorías científicas adecuadas para resolver problemas con el fin de mejorar la realidad cercana y la calidad de vida humana.

2. Expresar las observaciones realizadas por el alumnado en forma de preguntas, formular hipótesis para explicarlas y demostrar dichas hipótesis a través de la ex­ perimentación científica, la indagación y la búsqueda de evidencias, para desarro­ llar los razonamientos propios del pensamiento científico y mejorar las destrezas en el uso de las metodologías científicas.

3. Manejar con soltura las reglas y normas básicas de la física y la química en lo referente al lenguaje de la IUPAC, al lenguaje matemático, al empleo de unidades de medida correctas, al uso seguro del laboratorio y a la interpretación y produc­ ción de datos e información en diferentes formatos y fuentes (textos, enunciados, tablas, gráficas, informes, manuales, diagramas, fórmulas, esquemas, modelos, símbolos, etc.), para reconocer el carácter universal del lenguaje científico y la necesidad de una comunicación fiable en investigación y ciencia entre diferentes países y culturas.

4. Utilizar de forma crítica y eficiente plataformas tecnológicas y recursos varia­ dos, tanto para el trabajo individual como en equipo, para fomentar la creatividad, el desarrollo personal y el aprendizaje individual y social, mediante la consulta de información, la creación de materiales y la comunicación efectiva en los diferentes entornos de aprendizaje.

5. Utilizar las estrategias propias del trabajo colaborativo que permitan potenciar el crecimiento entre iguales como base emprendedora de una comunidad cien­ tífica crítica, ética y eficiente, para comprender la importancia de la ciencia en la mejora de la sociedad, las consecuencias de los avances científicos, la preserva­ ción de la salud y la conservación sostenible del medioambiente.

6. Comprender la ciencia como una construcción colectiva en continuo cambio y evolución, en la que no solo participan las personas dedicadas a la ciencia, sino que también requiere de una interacción con el resto de la sociedad, para obte­ ner resultados que repercutan en el avance tecnológico, económico, ambiental y social.

21

Saberes básicos de Física y Química de primero a tercero Los saberes básicos deberán aplicarse en diferentes contextos rea­ les para alcanzar el logro de las competencias específicas del área.

En el área de Física y Química se trabajarán estos saberes básicos de primero a tercero:

A Las destrezas científicas básicas • Utilización de metodologías propias de la investigación científica para la identificación y la formulación de cues­ tiones, la elaboración de hipótesis y su comprobación ex­ perimental.

• Realización de trabajo experimental y emprendimiento de proyectos de investigación para la resolución de problemas mediante el uso de la experimentación, la indagación, la deducción, la búsqueda de evidencias o el razonamiento lógico-matemático para hacer inferencias válidas sobre la base de las observaciones y sacar conclusiones pertinentes y generales que vayan más allá de las condiciones experi­ mentales para aplicarlas a nuevos escenarios.

• Empleo de diversos entornos y recursos de aprendizaje científico, como el laboratorio o los entornos virtuales, uti­ lizando de forma correcta los materiales, sustancias y he­ rramientas tecnológicas y atendiendo a las normas de uso de cada espacio para asegurar la conservación de la salud propia y comunitaria, la seguridad en redes y el respeto hacia el medioambiente.

• Uso del lenguaje científico, incluyendo el manejo adecuado de sistemas de unidades y herramientas matemáticas, para conseguir una comunicación argumentada con diferentes entornos científicos y de aprendizaje.

• Interpretación y producción de información científica en diferentes formatos y a partir de diferentes medios para desarrollar un criterio propio basado en lo que el pensa­ miento científico aporta a la mejora de la sociedad.

• Valoración de la cultura científica y del papel de científicos y científicas en los principales hitos históricos y actuales de la física y la química para el avance y la mejora de la sociedad.

22

B

D

La materia

La interacción

• Aplicación de la teoría cinético-molecular a observaciones so­ bre la materia para explicar sus propiedades, los estados de agregación y los cambios de estado, y la formación de mez­ clas y disoluciones.

• Predicción del movimiento de los objetos a partir de los con­ ceptos de la cinemática, para formular hipótesis comproba­ bles sobre valores futuros de estas magnitudes, y validación de dichas hipótesis a través del cálculo numérico, la interpre­ tación de gráficas o el trabajo experimental.

• Realización de experimentos relacionados con los sistemas materiales para conocer y describir sus propiedades, su com­ posición y su clasificación.

• Aplicación de los conocimientos sobre la estructura atómica de la materia para entender la formación de iones, la existen­ cia de isótopos y sus propiedades, el desarrollo histórico del modelo atómico y la ordenación de los elementos en la tabla periódica.

• Valoración de las aplicaciones de los principales compuestos químicos, su formación y sus propiedades físicas y químicas, así como la cuantificación de la cantidad de materia.

• Relación de los efectos de las fuerzas, como agentes del cambio tanto en el estado de movimiento o el de reposo de un cuerpo, así como productoras de deformaciones, con los cambios que producen en los sistemas sobre los que actúan.

• Aplicación de las leyes de Newton, descritas a partir de obser­ vaciones cotidianas y de laboratorio, para entender cómo se comportan los sistemas materiales ante la acción de las fuer­ zas y predecir los efectos de estas en situaciones cotidianas y de seguridad vial.

• Participación de un lenguaje científico común y universal a través de la formulación y nomenclatura de sustancias sim­ ples, iones monoatómicos y compuestos binarios mediante las reglas de nomenclatura de la IUPAC.

E El cambio

C La energía • Formulación de cuestiones e hipótesis sobre la energía, sus manifestaciones y sus propiedades para describirla como la causa de todos los procesos de cambio.

• Diseño y comprobación experimental de hipótesis relaciona­ das con el uso doméstico e industrial de la energía en sus dis­ tintas formas y las transformaciones entre ellas.

• Elaboración fundamentada de hipótesis sobre el medioam­ biente y la sostenibilidad a partir de las diferencias entre fuen­ tes de energía renovables y no renovables.

• Análisis de los diferentes tipos de cambios que experimentan los sistemas materiales para relacionarlos con las causas que los producen y con las consecuencias que tienen.

• Interpretación de las reacciones químicas a nivel macroscópi­ co y microscópico para explicar las relaciones de la química con el medioambiente, la tecnología y la sociedad.

• Aplicación de la ley de conservación de la masa y de la ley de las proporciones definidas, para utilizarlas como evidencias experimentales que permitan validar el modelo atómico-mo­ lecular de la materia.

• Análisis de los factores que afectan a las reacciones químicas para predecir su evolución de forma cualitativa y entender su importancia en la resolución de problemas actuales por parte de la ciencia.

• Análisis y aplicación de los efectos del calor sobre la materia para aplicarlos en situaciones cotidianas.

• Consideración de la naturaleza eléctrica de la materia, los cir­ cuitos eléctricos y la obtención de energía eléctrica para de­ sarrollar conciencia sobre la necesidad del ahorro energético y la conservación sostenible del medioambiente.

23

Inclusión en Operación Mundo El Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA) es un conjunto de principios para de­ sarrollar el currículum que proporcionen a todos los estudiantes igualdad de oportu­ nidades para aprender. Estos principios son los siguientes:

Proporcione múltiples formas de

Proporcione múltiples formas de

Proporcione múltiples formas de

MOTIVACIÓN Y COMPROMISO

REPRESENTACIÓN

ACCIÓN Y EXPRESIÓN

Redes afectivas El «POR QUÉ» del aprendizaje

Redes de reconocimiento El «QUÉ» del aprendizaje

Redes estratégicas El «CÓMO» del aprendizaje

Proporcione opciones para

Proporcione opciones para

Proporcione opciones para

7.1 Optimice las elecciones individuales y la autonomía.

1.1 Ofrezca formas de personalizar la visualización de la información.

4.1 Varíe los métodos de respuesta, navegación e interacción.

7.2 Optimice la relevancia, el valor y la autenticidad.

1.2 Ofrezca alternativas para la información auditiva.

4.2 Optimice el acceso a herramientas y tecnologías de asistencia.

7.3 Minimice las amenazas y las distracciones.

1.3 Ofrezca alternativas para la información visual.

Proporcione opciones para

Proporcione opciones para

Proporcione opciones para

8.1 Resalte la relevancia de metas y objetivos.

2.1 Aclare vocabulario y símbolos.

5.1 Use múltiples medios para la comunicación.

8.2 Varíe las demandas y los recursos para optimizar los desafíos.

2.3 Apoye la decodificación de textos, notaciones matemáticas y símbolos.

Acceso

captar el interés

Construcción

mantener el esfuerzo y la persistencia

8.3 Promueva la colaboración y la comunicación.

8.4 Aumente la retroalimentación orientada a la maestría.

la acción física

el lenguaje y los símbolos

la expresión y la comunicación

2.2 Aclare sintaxis y estructura.

2.4 Promueva la comprensión entre diferentes lenguas.

5.2 Use múltiples herramientas para la construcción y la composición.

5.3 Desarrolle fluidez con niveles de apoyo graduados para la práctica y el desempeño.

2.5 Ilustre a través de múltiples medios.

Proporcione opciones para

Proporcione opciones para

Proporcione opciones para

9.1 Promueva expectativas y creencias que optimicen la motivación.

3.1 Active o proporcione conocimientos previos.

6.1 Guíe el establecimiento de metas apropiadas.

9.2 Facilite habilidades y estrategias para enfrentar desafíos.

3.2 Destaque patrones, características fundamentales, ideas principales y relaciones entre ellas.

6.2 Apoye la planificación y el desarrollo de estrategias.

la autorregulación

Internalización

la percepción

9.3 Desarrolle la autoevaluación y la reflexión.

la comprensión

la función ejecutiva

3.3 Guíe el procesamiento, visualización y manipulación de la información.

3.4 Maximice la transferencia y la generalización de la información.

6.3 Facilite la gestión de información y recursos.

6.4 Mejore la capacidad para monitorear el progreso.

Meta

APÉNDICES EXPERTOS Decididos y motivados

Ingeniosos y conocedores

Estratégicos y dirigidos a la meta CAST 2018 (Center for Applied Special Technology).

24

Pautas DUA en Operación Mundo Los diferentes elementos del Proyecto Operación Mundo están concebidos teniendo en cuen­ ta los principios del Diseño Universal de Aprendizaje (DUA). En la siguiente tabla se muestra la relación entre los principios o pautas DUA y los elementos del proyecto:

OPERACIÓN MUNDO

PAUTAS DUA QUE SE APLICAN EN EL PROYECTO MATERIAL IMPRESO

ENTORNO DIGITAL

Situación de aprendizaje ODS

La relación con los ODS (retos del siglo xxi) y con la vida cotidiana del alumnado optimiza la relevancia, el valor y la autenticidad (7.2).

Da acceso a información actualizada sobre los ODS al profesorado y al alumnado utilizando múltiples medios de comunicación (5.1).

Contexto

•L as preguntas vinculan la situación de aprendizaje con las experiencias y los conocimientos previos del alumnado (3.1).

•A porta información objetiva y contrastable sobre la importancia del desafío (8.1).

-

El desafío

•E stimula la reflexión colectiva a través de una estrategia de pensamiento útil para afrontar los problemas cotidianos (9.2).

•F omenta la autonomía proponiendo un producto final abierto a la contextualización en el centro y a la elección del alumnado (7.1), variando los niveles de exigencia (8.2).

•F acilita la generalización y la transferencia de los aprendizajes esenciales (3.4).

•F omenta la colaboración para la realización y la difusión colectiva del producto final (8.3).

-

Secuencia de aprendizaje

Cierres de unidad y porfolios de las situaciones de aprendizaje

Guía de forma ordenada la consecución del desafío (6.1), modelando y visibilizando el proceso (6.2) con un organizador gráfico (6.3).

•M aximiza la transferencia de los aprendizajes a nuevos contextos y situaciones (3.4).

• I ncorpora actividades que permiten respuestas abiertas que fomentan la experimentación, la resolución de problemas y la creatividad (7.2).

• Ofrece indicaciones y apoyo para visualizar el proceso y los resultados previstos para la consecución del producto final del desafío (6.1).

•F omenta la interacción y la tutorización entre iguales a través de técnicas de aprendizaje cooperativo (8.3).

Permite reconstruir el proceso de aprendizaje de forma interactiva con el apoyo del organizador gráfico que representa el progreso hacia la consecución del desafío (3.3).

-

Secuencia didáctica Secuencia de aprendizaje •A prendizajes esenciales

• I dentifica el vocabulario básico (color, iconos, tipografía) de cada unidad (2.1).

•P roporciona ejemplos de buena ejecución y avisos que focalizan la atención (3.2) minimizando la inseguridad y las distracciones (7.3).

•L a representación alternativa al texto facilita la comprensión y la conexión personal con el contexto del aprendizaje (2.5).

•P roporciona definiciones claras y bien estructuradas de los conceptos (2.2) y los presenta con diversos tipos de organizadores gráficos que representan las ideas clave y sus relaciones (3.2) de manera progresiva entre los niveles de la etapa (3.3).

• I ncorpora acciones de práctica y revisión sistemáticas que favorecen la generalización de los aprendizajes (3.4).

•P ropone actividades interactivas para la detección de ideas previas (3.1).

• Utiliza píldoras audiovisuales en la apertura de la UD como presentación de los aprendizajes, promoviendo expectativas y creencias que aumentan la motivación (9.1).

• Presenta en cada UD información adicional en distintos formatos que proporcionan alternativas a la información auditiva (1.2) y visual (1.3) como representaciones alternativas al texto (2.5): vídeos, organizadores gráficos, visual thinking, etc., utilizables además Para dinamizar la participación.

• Selecciona Lo esencial de cada UD (3.2) y proporciona Para estudiar: esquemas o resúmenes (3.3) interactivos imprimibles de los saberes básicos que permiten personalizar la presentación de información (1.1).

• Complementa el texto escrito a través de otros medios como apoyo Para exponer los saberes básicos con presentaciones o vídeos (2.5).

25

Pautas DUA en Operación Mundo OPERACIÓN MUNDO

Pautas DUA que se aplican en el proyecto MATERIAL IMPRESO

ENTORNO DIGITAL

-

Ofrece apoyo Para ejercitar los saberes básicos con actividades interactivas trazables en cada UD utilizando herramientas y tecnologías de apoyo (4.2).

Secuencia didáctica Secuencia de aprendizaje • Actividades de aplicación

• Actividades competenciales

• I ncorpora actividades que permiten respuestas personales abiertas que fomentan la participación, la experimentación, la resolución de problemas y la creatividad (7.2).

•P roporciona modelos y apoyos por medio de estrategias y llaves de pensamiento que facilitan el procesamiento de la información y su transformación en conocimiento útil (3.3).

•F omenta la interacción y la tutorización entre iguales a través de técnicas de aprendizaje cooperativo (8.3).

Proporciona modelos y apoyos del proceso y pautas de comprobación de los resultados (6.1) apoyando la planificación y el desarrollo de estrategias (6.2) y facilitando la gestión de la información y los recursos (6.3).

• Infografías Plan Lingüístico.

• Infografías TIC.

Proporciona métodos alternativos para que el alumnado acceda a la información e interaccione con el contenido (4.1).

Proporciona alternativas para la respuesta y la navegación (4.1) por medio de vídeos y variadas herramientas tecnológicas (4.2) complementando el texto escrito a través de múltiples medios (2.5).

Recursos complementarios • Clase invertida

• Plan TIC-TAC •G ameroom (aprendizaje basado en juegos)

-

Utiliza múltiples herramientas para la construcción y la composición (5.2).

-

Utiliza múltiples medios de comunicación como medios alternativos de expresar lo aprendido (5.1).

Define competencias con niveles de apoyo graduados para la práctica y la ejecución (5.3) variando los niveles de exigencia (8.2).

Diversidad e inclusión. Permite la personalización de la información adecuándola a las diversas características y necesidades educativas del alumnado (1.1) y ofreciendo fichas de adaptación al currículo, de ejercitación y de profundización.

Actividades de evaluación

Estimula la autoevaluación y la coevaluación, proporcionando variedad de instrumentos y actividades de evaluación y la elaboración del porfolio de las situaciones de aprendizaje (9.3).

•E stimula la autoevaluación y la coevaluación (9.3) con actividades interactivas no trazables con herramientas y tecnologías de apoyo (4.2).

• Aumenta la capacidad de hacer un seguimiento de los avances (6.4): – Instrumentos y actividades interactivas trazables de heteroevaluación.

– Generador de pruebas de evaluación y ejercitación por niveles de desempeño (básico/ avanzado) en los distintos momentos de la programación anual (inicial, durante el desarrollo, final) (5.3).

– Evaluación competencial.

Cierres de unidad y porfolios de las situaciones de aprendizaje

•M aximiza la transferencia de los aprendizajes a nuevos contextos y situaciones (3.4).

•E stimula el logro y la mejora por medio de estrategias de autorregulación que permiten afrontar los desafíos con información relevante sobre fortalezas personales y patrones de error (9.2).

Instrumentos vinculados al porfolio imprimibles, que permiten la personalización en la presentación de información (1.1) en cada UD, aumentando la capacidad del alumnado para realizar un seguimiento continuo de sus avances (6.4) a través de la autoevaluación y la reflexión (9.3) y la utilización del feedback y orientando una mejor ejecución (8.4).

• Atención a la diversidad

Evaluación

Perfil de salida y competencias específicas Evidencia la relevancia de metas y objetivos Facilita la autoevaluación y la coevaluación relacionando los elementos curriculares vinculados proporcionando instrumentos de evaluación de la con los aprendizajes esenciales (competencias práctica docente (9.3). específicas y criterios de evaluación) y los saberes básicos de cada UD con el perfil de salida de las competencias clave de la etapa en la PD (8.1).

26

UNIDADES

4

Las sustancias químicas

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DEL ÁREA 1. Comprender los motivos por los que ocurren los principales fenómenos fisicoquímicos del entorno y explicarlos en términos de las leyes y teorías científicas adecuadas.

2. Expresar las observaciones realizadas por el alumnado en forma de preguntas, formular hipótesis para explicarlas y demostrar dichas hipótesis a través de la experimentación científica, la indagación y la búsqueda de evidencias.

3. Manejar con soltura las reglas y normas básicas de la física y la química en lo referente al lenguaje de la IUPAC, para reconocer el carácter universal del lenguaje científico y la necesidad de una comunicación fiable en investigación y ciencia entre diferentes países y culturas.

4. Utilizar de forma crítica y eficiente plataformas tecnológicas y recursos variados, tanto para el trabajo individual como en equipo, para fomentar la creatividad, el desarrollo personal y el aprendizaje individual y social, mediante la consulta de información, la creación de materiales y la comunicación efectiva en los diferentes entornos de aprendizaje.

5. Utilizar las estrategias propias del trabajo colaborativo que permitan potenciar el crecimiento entre iguales como base emprendedora de una comunidad científica crítica, ética y eficiente, para comprender la importancia de la ciencia en la mejora de la sociedad, las consecuencias de los avances científicos, la preservación de la salud y la conservación sostenible del medioambiente.

6. Comprender la ciencia como una construcción colectiva en continuo cambio, en la que no solo participan las personas dedicadas a la ciencia, sino que también requiere de una interacción con el resto de la sociedad, para obtener resultados que repercutan en el avance tecnológico, económico, ambiental y social.

28

SABERES BÁSICOS DE PRIMERO A TERCERO

¿QUÉ VAMOS A APRENDER?

A. Las destrezas científicas básicas • Utilización de metodologías propias de la investigación científica.

• Realización de trabajo experimental y emprendimiento de proyectos de investigación para hacer inferencias válidas sobre la base de las observaciones y sacar conclusiones pertinentes y generales que vayan más allá de las condiciones experimentales para aplicarlas a nuevos escenarios.

• Empleo de diversos entornos y recursos de aprendizaje científico, como el laboratorio o los entornos virtuales, utilizando de forma correcta los materiales, sustancias y herramientas tecnológicas.

• Uso del lenguaje científico para conseguir una comunicación argumentada con diferentes entornos científicos y de aprendizaje.

• Interpretación y producción de información científica en diferentes formatos y a partir de diferentes medios.

• Valoración de la cultura científica y del papel de científicos y científicas en los principales hitos históricos y actuales de la física y la química para el avance y la mejora de la sociedad.

B. La materia • Realización de experimentos relacionados con los sistemas materiales para conocer y describir sus propiedades, su composición y su clasificación.

• Valoración de las aplicaciones de los principales compuestos químicos, su formación y sus propiedades físicas y químicas.

• Participación de un lenguaje científico común y universal a través de la formulación y nomenclatura de sustancias simples, iones monoatómicos y compuestos binarios mediante las reglas de nomenclatura de la IUPAC.

Página inicial • Producción y procesado de productos agrícolas • Compromiso ODS Sustancias simples y compuestas • Los ladrillos de la materia • Elementos naturales y artificiales • Elementos químicos y sustancias simples • Grandes grupos en el sistema periódico Los átomos se unen • El enlace químico • Gases nobles y regla del octeto • Formas de alcanzar la configuración de gas noble Enlaces químicos • Cargas eléctricas de los iones • Enlace iónico • Uniones de átomos compartiendo electrones Moléculas y cristales • Moléculas • Cristales

Fórmulas químicas • Fórmulas químicas • Interpretación de fórmulas químicas • Masa molecular y masa de la unidad fórmula Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas • Aplicaciones industriales • Aplicaciones biomédicas • Aplicaciones tecnológicas

Taller de ciencias • Proyecto de investigación: Fertilizantes y explosivos • Trabajo práctico: Sustancias simples y compuestos Desafíos que dejan huella

• Comprende • Reflexiona • Pon a prueba tus competencias

Basado en el Real Decreto del MEYFP • Ver desarrollo completo de competencias y saberes básicos en páginas 19, 20, 21, 22 y 23 de esta Propuesta Didáctica.

Recursos digitales Inclusión y atención a la diversidad Evaluación

RECURSOS EN EL PROYECTO DIGITAL

CLAVES PEDAGÓGICAS EN EL LIBRO DEL ALUMNADO

Vídeo: «Antes de empezar».

Presentación: «Qué necesitas saber».

Compromiso ODS. Metas 9.b y 12.4.

Tabla periódica interactiva.

Infografía: «Sustancias simples, compuestos, elementos».

Presentación: «Breve historia de los elementos químicos».

Ejercicio resuelto: «Grupos y períodos».

Videoconcepto: «Elementos del sistema periódico».

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Sustancias simples y compuestas».

Búsqueda de información.

ideoconcepto: «Enlace químico».

V Presentación: «Uniones entre átomos».

Ejercicio resuelto: «Ion de oxígeno».

Infografía: «Regla del octeto».

Presentación: «Ideas clave. Los átomos se unen».

Plan Lingüístico. Destreza: Escribir (texto argumentativo).

Búsqueda de información.

ctividades interactivas.

A Presentación: «Ideas clave. Enlace químico».

resentación: «La molécula de agua».

P Simulación: «Construye una molécula».

Infografía: «Moléculas, sólidos amorfos y cristales».

Visor de moléculas: «Sustancias moleculares», «Cristales covalentes», «Cristales iónicos» y «Cristales metálicos».

Presentación: «Ideas clave. Moléculas y cristales».

Organizador gráfico: Esquema. Técnica: Veo, pienso, me pregunto.

Ejercicios resueltos: «Masa molecular» y «Masa de la unidad fórmula».

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Fórmulas químicas».

Búsqueda de información.

Documentos: «¿Quieres dedicarte a la microbiología?», «¿Quieres dedicarte a la ingeniería ambiental?» y «¿Quieres dedicarte a químico/a especialista en femtoquímica?».

Animaciones: «Nanotubos de carbono» y «El fullereno».

Actividades interactivas.

Presentación: «Ideas clave. Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas».

Búsqueda de información.

Cultura emprendedora: Imaginación (dimensión personal).

Búsqueda de información.

Técnica: El espejo.

Buscar y analizar información.

Técnica: Rompecabezas.

Compromiso ODS. Metas 2.3, 6.3 y 12.2.

resentación: «Para estudiar».

P Autoevaluación final.

Lo esencial.

Soluciones de las actividades numéricas.

Evaluación.

Organizador gráfico: Mapa conceptual jerárquico.

Compromiso ODS. Meta 3.3.

29

Presentación de la unidad En esta unidad se abordan los saberes básicos correspondientes al bloque de la materia. Se avanza en el conocimiento sobre las sustancias químicas dando una información fundamental acerca de las uniones entre átomos. Se estudian las características de las sustancias a partir del tipo de enlace que mantiene unidas sus entidades elementales.

De forma especial, se muestra la diferencia entre moléculas y cristales, para lo cual se han introducido previamente en la unidad los tres tipos de enlace; desde este conocimiento se muestra la interpretación de una fórmula química.

A partir de la regla del octeto, se justifica la carga de algunos iones. Por último, se muestran algunas aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas.

Como complemento a esta unidad, se añade un apéndice de formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos que se puede ir estudiando en paralelo al resto de contenidos de la unidad.

Recursos y materiales Para el tratamiento de la unidad, además del libro del alumnado y la propuesta didáctica, le serán de utilidad los recursos digitales disponibles en la web de Anaya. También puede llevarse a cabo la práctica de laboratorio que se recoge en el apartado «Trabajo práctico».

Sugerencias generales IDEAS PREVIAS Y DIFICULTADES DE APRENDIZAJE

La principal dificultad tiene que ver con el uso y la percepción que tienen los estudiantes sobre los modelos que utiliza la ciencia. En este caso, los modelos de enlace. Conviene incidir, al iniciar la unidad, en el concepto de modelo en sí mismo, para evitar que los alumnos y las alumnas asuman que un modelo no es una representación fiel de la realidad, sino una posible explicación a las propiedades de la materia. Al igual que en la unidad anterior, conviene destacar que los modelos moleculares y de cristales son solo una representación, y que no existen físicamente esas uniones entre átomos como un sistema material diferente a los propios átomos del enlace.

TAREAS RELACIONADAS

En el final de esta unidad se abordan las aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas de las sustancias químicas. Una de ellas es la producción de fertilizantes, propuesta en el apartado «Taller de ciencias», donde se abordan ODS relacionados con el medioambiente y la agricultura. Se trata de acercar al alumnado la vida rural a través de algunas cuestiones relacionadas con la producción agraria y alimentaria, poniendo de manifiesto que el estudio de la química no solo se circunscribe al laboratorio o la industria de producción de productos de consumo. En ese mismo sentido, en la introducción a la unidad se pide una búsqueda de información sobre aditivos alimentarios.

EDUCACIÓN EN VALORES

En esta unidad se sientan las bases para el estudio de la química. La habilidad de aprender a aprender está presente durante todo el aprendizaje y se ve aplicada en contenidos concretos como la formulación y la nomenclatura de sustancias químicas, o el cálculo de sus masas.

Las habilidades sociales y cívicas se trabajarán siempre que se lleven a cabo prácticas de laboratorio y actividades de forma colaborativa por equipos.

30

Página inicial ¿Qué vas a descubrir?

En esta unidad Producción y procesado de productos agrícolas

VÍDEO. LA REGLA DEL OCTETO.

1. Sustancias simples y compuestas

4.1 Crea un canal de YouTube, de acceso privado, en el que subirás los vídeos que vayas creando.

2. Los átomos se unen 3. Enlace químico 4. Moléculas y cristales 5. Fórmulas químicas 6. Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas

4

Taller de ciencias Proyecto de investigación: Fertilizantes y explosivos Trabajo práctico: Sustancias simples y compuestos

Las sustancias químicas

En anayaeducacion.es Para motivarte: • Vídeo: «Antes de empezar».

PRODUCCIÓN Y PROCESADO DE PRODUCTOS AGRÍCOLAS La diversidad de la materia que nos rodea se debe a las distintas propiedades de las sustancias que la componen. Hay sustancias conductoras del calor, de la electricidad y otras que son solubles en agua. Además, las sustancias pueden ser transformadas o procesadas para obtener otras distintas, con mejores propiedades para una función concreta.

El procesamiento de sustancias es de suma importancia en los alimentos, los cuales son procesados desde que son un producto agrícola hasta convertirse en un alimento final. Actualmente, no todos los países son capaces de transformarlos, y solo el 30 % de los países en vías de desarrollo someten a los alimentos a un procesamiento industrial. Frente a esto, casi la totalidad de los países desarrollados, un 98 %, sí procesan los productos agrícolas que generan.

Además de suplir estas diferencias entre países industrializados y países en desarrollo, existe otro problema derivado de la industria alimentaria: los productos químicos utilizados y los desechos que se generan. Los fertilizantes y los pesticidas que se usan en los cultivos terminan contaminando los suelos y las aguas a su alrededor. Y no es el único problema asociado a las tierras de cultivo, pues también son las causantes de más del 20 % de las emisiones de gases de efecto invernadero debido a la deforestación.

COMPROMISO ODS

Una vez hayáis visto los vídeos sobre las metas 9.b y 12.4, haced las siguientes actividades en grupo:

1. Realizad una búsqueda de proyectos de desarrollo en Asia relacionados con la meta 9.b de los ODS. 2. Escribid un párrafo sobre la posibilidad y la oportunidad de llevar a cabo esta meta.

3. Buscad información acerca de las sustancias químicas permitidas en el procesado de alimentos, como la sal común.

Al terminar esta unidad, revisad vuestras anotaciones iniciales y comparadlas con el conocimiento que habéis adquirido.

4. ¿Qué problemas conlleva la utilización de fertilizantes y pesticidas sobre la salud de los suelos y los ecosistemas? Buscad algunas medidas que se pueden tomar para restaurar las tierras degradadas.

96

SECUENCIA DE APRENDIZAJE

• Documentos: «¿Quieres dedicarte a la ingeniería ambiental?», «¿Quieres dedicarte a la microbiología?», «¿Quieres dedicarte a ser químico/a especialista en femtoquímica?».

Para detección previa de ideas: • Actividad interactiva: Autoevaluación inicial.

• Presentación: «Qué necesitas saber».

Para estudiar: • Vídeo: «Nanotubos de carbono».

• Simulación: «Construye una molécula».

• Presentación: «La tabla periódica».

• Visualizador de moléculas: Sustancias moleculares, cristales iónicos, cristales metálicos y cristales covalentes.

• Presentación: «Para estudiar».

Para evaluarte: • Actividad interactiva: Autoevaluación final.

• Soluciones de todas las actividades numéricas.

Y, además, toda la documentación necesaria para aplicar las claves del proyecto.

4.2 Siguiendo en el modelo de buenas prácticas que elaboraste, crea un vídeo en el que expliques las formas en que los elementos pueden conseguir la configuración electrónica del gas noble más cercano. En esta unidad, los vídeos serán sencillos y de corta duración. Se puede optar porque se vea una presentación mientras se escucha la voz del presentador o presentadora.

Cada una de las presentaciones las debéis hacer en grupo y los pasos a seguir pueden ser: • Hacer un esquema.

• Introducir los textos. Deben ser cortos y directos.

• Buscar las imágenes o animaciones que se van a añadir, comprobando que tengan las licencias pertinentes.

• Realizar las animaciones y transiciones.

• Hacer un guion del audio y ensayarlo.

• Elegir la música ambiental, de licencia adecuada.

Es conveniente que para este primer vídeo optéis por una opción sencilla sin mucho material audiovisual.

VÍDEO. EL ENLACE QUÍMICO. Elabora un vídeo para explicar los distintos modos en que se unen los átomos para formar compuestos. Utiliza algún programa de modelado de moléculas para generar imágenes con las que ilustrar tus explicaciones.

VÍDEO. LA MASA MOLECULAR. Explica en un vídeo cómo se calcula la masa molecular de un compuesto de interés industrial. Puedes incluir una explicación sobre la importancia de dicho compuesto, el proceso de producción, etc. + orientaciones en anayaeducacion.es

97

Compromiso ODS Le recomendamos que sugiera al alumnado visualizar los vídeos explicativos de las metas 9.b y 12.4 disponibles en anayaeducacion.es, antes de responder a las cuestiones propuestas.

TIC El vídeo «Antes de empezar» ayudará al alumnado a obtener una visión general de los conocimientos básicos que obtendrá en el estudio de esta unidad y sus aplicaciones para la ciencia y la sociedad. Le servirá también para conocer los conceptos previos que debe dominar antes de abordar su estudio, conceptos que puede repasar en el apartado «Qué debes saber».

INTRODUCCIÓN En esta unidad comenzamos un estudio sistemático de la química. Por ello, es especialmente importante adquirir los conocimientos conceptuales y procedimentales que en ella se tratan, así como aprovechar para transmitir al alumnado una buena disposición hacia esta ciencia. Como parte fundamental de la nomenclatura química, veremos las fórmulas químicas y su interpretación. Se puede utilizar el apéndice «Formulación y nomenclatura» de forma complementaria. La unión entre átomos da lugar a las sustancias, tanto si se trata de elementos como de compuestos. Las propiedades de las sustancias varían mucho de unas a otras, y dependen del tipo de unión entre los átomos que la componen; la importancia y las aplicaciones de algunas de ellas se muestran en el último epígrafe.

PRODUCCIÓN Y PROCESADO DE PRODUCTOS AGRÍCOLAS. COMPROMISO ODS Se recomienda responder en grupo a las preguntas de este apartado, en conjuntos de entre 3-5 estudiantes para que los tiempos de discusión no se prolonguen mucho, y permitir así una adecuada puesta en común de conclusiones con toda la clase.

1 Una vez que se hayan entendido las metas 9.b y 12.4, se buscan proyectos reales que se estén llevando a cabo en Asia para lograrlas. El profesorado puede orientar en la búsqueda de información y en su comprensión para relacionarla correctamente con las metas.

2 A partir de la actividad anterior, el alumnado debe escribir su opinión sobre si es posible alcanzar las metas trabajadas.

3 Con esta actividad se trabaja a través de la propia reflexión y el autoaprendizaje del alumnado.

Anotarán sustancias químicas que no saben de qué tipo son ni qué efectos tienen, y, al concluir la unidad, revisarán lo que escribieron y lo relacionarán con lo que han aprendido.

SECUENCIA DE APRENDIZAJE

Para contribuir desde esta unidad a la superación del «Desafío» propuesto en la situación de aprendizaje, se deberán realizar las siguientes tareas, que se distribuirán a lo largo del desarrollo de los tres pasos señalados en la secuencia de aprendizaje: CREACIÓN DE UN CANAL DE YOUTUBE Para crear un perfil de YouTube, se necesitará disponer de un correo electrónico de Gmail.

Una vez iniciada la sesión, el canal ya estará disponible para subir los vídeos.

Es conveniente revisar con el alumnado los ajustes de subida de vídeos que existen y la opción de visibilidad que se desea adoptar: privado, oculto o público.

CREACIÓN DE UN VÍDEO EXPLICATIVO A PARTIR DE UNA PRESENTACIÓN En esta unidad, se puede optar por que se vea una presentación mientras se escucha la voz del presentador o presentadora. La presentación se puede hacer mediante un programa de presentaciones de ofimática o aplicaciones como Prezi o Genially. La grabación se puede hacer desde el mismo programa de creación de presentaciones, desde cualquier programa de videoconferencia como Meet o Zoom o instalando un programa de grabación de pantalla o audio como puede ser Loom.

SUBIDA DEL VÍDEO REALIZADO AL CANAL CREADO Para subir un vídeo a YouTube, se utilizará la opción «Crear». Se abre una ventana en la que se debe arrastrar el archivo o poner la ruta de subida de este. Después, es conveniente rellenar al menos parte de la información que se va solicitando: • Título, descripción y elección de una miniatura. En la descripción se debe incluir toda información sobre el material audiovisual utilizado que pudiera estar sujeto a algún tipo de licencia y sobre las fuentes de información.

• Opción para marcar si se trata de un vídeo infantil (no es nuestro caso).

• Añadir un archivo con los subtítulos.

Tras la comprobación automática de que no existen incompatibilidades relacionadas con el uso indebido de la propiedad intelectual, se procede a la publicación del vídeo.

31

U4

1

Sustancias simples y compuestas

1.1 Los ladrillos de la materia

1.3 Elementos químicos y sustancias simples

Hemos estudiado que la materia está compuesta de átomos, y los distintos tipos de átomos se ordenan según su número atómico en el sistema periódico de los elementos. Muchos de estos elementos químicos se conocen desde la Antigüedad y otros fueron descubiertos una vez que la química alcanzó la entidad de ciencia. Pero ¿cómo fue posible descubrir distintos tipos de átomos antes de conocer siquiera su existencia?

Es importante tener presente que la denominación «elemento» puede referirse tanto al tipo de átomo con el mismo número de protones (es decir, con el mismo número atómico), o bien a la sustancia simple formada por átomos de este tipo. Para evitar que haya confusión, en muchas ocasiones en este libro utilizaremos el término «elemento químico» para denominar al tipo de átomos y no a la sustancia simple. Por ejemplo, el hierro es la sustancia simple formada por átomos del elemento químico hierro.

Para responder a la pregunta anterior, es necesario acudir a una clasificación de las sustancias en función de su composición y determinar si es posible o no descomponer la sustancia:

De forma complementaria a la agrupación de los elementos químicos en familias o grupos, y en períodos, y atendiendo a ciertas propiedades, podemos clasificar los elementos químicos en:

• Sustancias compuestas, o compuestos, si están formadas por la unión de átomos de diferentes elementos químicos. Las sustancias compuestas se pueden descomponer en sustancias simples; por ejemplo, el agua puede descomponerse en dioxígeno y dihidrógeno.

• Metales. La mayoría de los elementos químicos (los representados en color azul en la imagen inferior) son metálicos. Los átomos metálicos pierden electrones con facilidad y, por tanto, forman cationes.

Identifica las entidades elementales

De forma general, se puede afirmar que los elementos químicos cuyo número atómico es inferior o igual al del uranio (Z = 92) corresponden a átomos que se encuentran en la corteza terrestre formando sustancias simples o compuestas. Su descubrimiento pasó necesariamente por aislar las sustancias simples formadas por cada uno de ellos.

Observa la imagen de la clasificación de las sustancias puras, en la que cada esfera representa un átomo. ¿Cuál dirías que es la entidad elemental que forma cada una de las sustancias?

El resto de los elementos químicos conocidos se han obtenido por medio de la desintegración radiactiva de otros o en aceleradores de partículas.

Su descubrimiento no ha implicado aislar la sustancia simple, sino observar directamente el átomo.

Vuelve sobre esta pregunta al finalizar la unidad.

Sustancia simple o compuesto

2

5

No

Compuesto

Sustancia simple

Fe

44

Nh Co Ni 28

27

NIHONIO

46

45

29

Cu

77

109

Hs

Ir

Mt

47

7

C

N

15

Mc

32

33

30

Al

31

Si

Zn Ga Ge MOSCOVIO

48

Ru Rh Pd Ag Cd

76

108

Os

Tanto los compuestos como las sustancias simples están formados por entidades idénticas entre sí. La diferencia es que las que constituyen los compuestos están formadas por dos o más átomos diferentes.

6

14

115

113 26

Sí

B

13

49

In

50

Sn

117 P

8

O

16

9

F

17

S 118 Cl

34

51

Sb

52

Te

35

• Gases nobles. Se trata de los elementos del grupo 18 de la tabla periódica. Las sustancias formadas por estos elementos químicos son gaseosas y están formadas por átomos que no están unidos entre sí. Estas características permiten explicar la carga de los iones y la forma en la que el resto de los elementos químicos se unen entre sí.

Ar

I

Xe

81

82

83

84

85

86

113

114

115

116

117

118

Tl

Pb

Bi

Po

K

54

80

112

At

Metales

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

Rn

1 Explica la diferencia entre sustancia sim-

No metales

Ca

Sc

Ti

Rb

Sr

Y

Cs

Ba La

Hf

Ta

Re Os

Ir

Pt

Fr

Ra Ac

Rf

Db Sg Bh Hs

Mt

Ds Rg Cn

Zr

V

Cr Mn Fe

Nb Mo Tc W

Co

Ni

Cu

Zn

B

C

Al

Si

Ga Ge

Ru Rh Pd Ag Cd

O

N

F

Ne

P

S

Cl

Ar

As

Se

Br

Kr

In

Sn

Tl

Pb

Bi

Po

At

Fl

Mc

Lv

Ts

Dy Ho

Er

Tm Yb

Lu

Es Fm Md No

Lr

Au Hg

Nh

Sb

Te

I

Xe Rn

2

Consulta la tabla periódica interactiva que te ofrecemos en anayaedu­ cacion.es y contesta: ¿cuántas filas y columnas tiene el sistema periódico de los elementos químicos?

3 Indica si los elementos químicos siguientes son metales, no metales, gases nobles o semimetales:

Fl Uup Lv Uus Uuo

Los nuevos elementos químicos descubiertos en los últimos Busca información años ya tienen nombre y símbolo. sobre los nombres de los nuevos elementos químicos. ¿Qué criterios se establecen para nombrarlos?

ple y elemento químico. Pon un ejemplo de cada uno.

He Be

Na Mg

OGANESÓN

53

79

Au Hg

Li

36

111

Pt

Gases nobles

H

Ne

18

78

Ds Rg Cn Uut

Semimetales

He

10

110

Comenzamos esta unidad partiendo de la idea de átomo como último constituyente de la materia, de ahí que el primer apartado aluda a los ladrillos de la materia.

• Semimetales. Las sustancias simples formadas por estos elementos químicos comparten con los metales ciertas propiedades, pero presentan también propiedades de las sustancias no metálicas. Son los elementos químicos representados en color verde en la tabla inferior.

Ts Br OgKr

As Se TENESO

SUGERENCIAS METODOLÓGICAS

¿A qué grupo pertenece el hidrógeno? ¿Presenta las mismas propiedades que los metales?

• No metales. Al contrario de lo que puede parecer por su nombre, los elementos químicos que se denominan «no metales» no son todos aquellos que no son metales, sino que se trata tan solo de los diez elementos representados en amarillo. Estos átomos forman aniones.

Los grupos de elementos en el sistema periódico

Sustancia pura ¿Se puede descomponer en otras sustancias por procesos químicos?

a) Fósforo, cloro y carbono.

Lantanoides

Ce

Pr

Actinoides

Th

Pa

Nd Pm Sm Eu Gd Td U

Np Pu Am Cm Bk

Cf

Sustancias simples y compuestas

HH

1.4 Grandes grupos en el sistema periódico

• Sustancias simples, si las unidades que las componen están formadas por átomos del mismo elemento químico. Por tanto, este tipo de sustancias no se descomponen en otras más sencillas.

1.2 Elementos naturales y artificiales

Analiza el grupo del hidrógeno

b) Magnesio, calcio y cinc. c) Argón, xenón y radón. d) Boro, silicio y germanio.

99

98

TIC Se propone utilizar esta clave como medio para ampliar los conocimientos de nuestro alumnado con preguntas diferentes y que le acerquen a la química de una forma menos técnica. Se pueden recomendar opciones de búsqueda para encontrar la solución verdadera y que contrasten lo que vayan encontrando para llegar a sus propias conclusiones.

Además, en anayaeducacion.es, tienen una tabla periódica interactiva donde pueden consultar las propiedades de los elementos químicos mientras estudian la unidad.

En la primera parte del epígrafe, introducimos la diferencia entre sustancia simple, y sustancia compuesta, o cumpuesto. Es esta unidad, esta diferenciación se hace a partir de la composición de la sustancia, mientras que anteriormente se hizo en relación con la percepción de la diferencia entre el aspecto homogéneo y heterogéneo de las mezclas, y la falsa analogía entre mezcla homogénea y sustancia elemental, y entre mezcla heterogénea y compuesto químico. Conviene repasar esos contenidos en este punto del curso.

Sugerimos presentar diversos ejemplos de compuestos químicos cotidianos, como pueden ser: agua, alcohol, glicerina, amoníaco, oxígeno, nitrógeno, etc. y apoyar la explicación mostrando su fórmula y utilizando e esquema del final de la primera página. De este modo, introducimos además los contenidos del apéndice «Formulación y nomenclatura química».

Se explican los distintos significados que puede tomar la palabra «elemento», ya que, aunque en este libro se ha utilizado sustancia simple para referirse al elemento, es común encontrar la denominación elemento para referirse indistintamente al elemento químico o a la sustancia simple.

Por último, mostramos la clasificación en grandes grupos de los elementos de la tabla periódica. Es conveniente destacar que no todos los elementos no metálicos son de características iguales, sino que se clasifican en semimetales y gases nobles, a su vez. El uso de un diagrama de Venn puede resultar útil.

SOLUCIONES Identifica las entidades elementales Para ilustrar el concepto de entidad elemental, podemos utilizar ejemplos cotidianos. Para ello, se puede lanzar una pregunta abierta al grupo de modo que cada estudiante cree su propia estructura mental de este concepto. Algunos de estos ejemplos pueden ser: un ladrillo en una pared, una letra en una sopa de letras o un estudiante en una clase.

Una vez hecha la introducción, cada estudiante podrá deducir que la entidad elemental de la primera imagen es una agrupación de tres átomos, y en la segunda, átomos sueltos. Al finalizar la unidad, establecerá que en el primer caso se trata de una molécula, y en el segundo, de átomos de un gas noble.

Analiza al grupo del hidrógeno Para introducir al alumnado en la clasificación de los elementos químicos en la tabla periódica, se proponen dos preguntas sobre el hidrógeno, pues es un elemento que no se sabe ubicar muy bien dentro de ella. Se pueden trabajar tanto en gran grupo con una lluvia de ideas como en una búsqueda y puesta en común de información.

Comprende, piensa, investiga...

1 La sustancia simple se refiere a una sustancia formada por átomos de un mismo elemento químico, es

decir, por átomos con el mismo valor de número atómico, mientras que el elemento es el conjunto de átomos con el mismo valor de número atómico. Un ejemplo de elemento puede ser un átomo de oxígeno (Z = 8) y una sustancia química formada por átomos de ese elemento puede ser el ozono (O3).

2 El sistema periódico tiene 18 columnas, o grupos, y 7 filas, o períodos.

3 a) No metales; b) Metales; c) Gases nobles; d) Semimetales.

U4

2

2.1 El enlace químico

Las observaciones anteriores se resumen en la regla del octeto:

Las sustancias simples, como el dicloro, Cl2, y las compuestas, como el amoníaco, NH3, están formadas por entidades elementales que son el resultado de la unión entre átomos, unión que se denomina enlace químico y se produce porque los átomos enlazados son más estables que los átomos aislados, salvo en el caso de los gases nobles, como veremos a continuación.

Los átomos se unen

Un enlace químico es el resultado de la fuerza de atracción que une dos átomos.

2.2 Gases nobles y regla del octeto Si los átomos de los gases nobles no se unen es porque son estables aislados. Observando las características de estos átomos podemos concluir que su estabilidad proviene del número de electrones de su última capa: • El helio (Z = 2), primer gas noble, tiene dos electrones en su última capa.

Como esa capa es la única que tiene, esta estará llena.

Extrae conclusiones Explica el diferente color utilizado para ilustrar los electrones de los gases nobles de la imagen.

• El resto de los gases nobles poseen ocho electrones en su última capa, pero no todos tienen su último nivel lleno. De todos ellos, solo el neón tiene su última capa de electrones completa.

A partir del neón, los gases nobles no tienen su última capa al completo debido al orden en el llenado de las capas, que se estudiará en otros cursos.

Configuración electrónica de los gases nobles

Los átomos se unen entre sí de tal modo que, como resultado de la unión, posean ocho electrones en su última capa, salvo el H, Li y Be que se quedan con dos electrones.

2.3 Formas de alcanzar la configuración de gas noble

Investiga los tipos de enlace químico

Al estudiar la corteza del átomo vimos que un átomo neutro puede ceder o ganar electrones, dando lugar a un ion. El número de electrones que cede o gana no es cualquiera, sino el necesario para que su última capa tenga los mismos electrones que el gas noble más próximo (dos en el caso del helio y ocho para el resto de gases nobles).

Pero hay átomos muy alejados de un gas noble en el sistema periódico, por lo que tendrían que ceder o ganar un número excesivo de electrones.

En estos casos ocurre que dos o más átomos comparten electrones entre sí, para cumplir la regla del octeto.

A partir de las formas de conseguir ocho electrones en la capa de valencia que se muestran en el organizador visual, se obtienen tres tipos de enlace químico diferentes: covalente, iónico y metálico.

Investiga acerca de los tipos de enlace químico y asigna cada uno de ellos en la parte adecuada del esquema.

Formas de conseguir ocho electrones Los átomos adquieren espontáneamente estabilidad

pueden ser estables como los de cediendo electrones Gases nobles

ganando electrones

Cationes

que tienen

compartiendo electrones

Aniones para adquirir

Ocho electrones en su última capa

2

He HELIO

10

Ne NEÓN

18

Ar

ARGÓN

36

Kr

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

4 Haz un esquema de la corteza de los átomos de los tres primeros períodos del grupo 17 de la tabla periódica. ¿Qué conclusiones extraes?

KRIPTÓN

5 El helio y el neón tienen su última capa de electrones completa; sin embargo, el argón y el kriptón no tienen esta capa completa, aunque sí poseen ocho electrones en ella.

En siguientes cursos verás que esta es una primera aproximación a la regla del octeto, que como veremos, es la regla que predice la formación de uniones entre átomos.

Los globos de helio flotan en el aire, ya que este gas es menos denso que la mezcla de gases que forman el aire. ¿Crees que es conveniente lanzar globos de helio en un evento sobre medioambiente? Explica tu postura al respecto mediante una redacción.

6

«Los gases nobles […] normalmente se encuentran en la naturaleza en forma aislada pues su capacidad para reaccionar con otros elementos y formar compuestos es muy reducida. Pero no nula y en el laboratorio se ha estudiado un buen número de moléculas formadas por gases nobles». Agencia SINC, diciembre, 2013.

Plan Lingüístico En relación con la actividad 5, conviene recordar al alumnado que en anayaeducacion.es dispone del apartado «Plan Lingüístico», en el que encontrará la información necesaria sobre cómo escribir un texto argumentativo.

TIC Se propone utilizar esta clave para ampliar los conocimientos de nuestro alumnado con preguntas diferentes relacionadas con la química. Se puede recomendar que contrasten la información para llegar a sus propias conclusiones.

32

SUGERENCIAS METODOLÓGICAS En este epígrafe explicamos las bases del enlace químico, por lo que volvemos a la escala subatómica (la de la corteza del átomo) para comprender el mecanismo que hay detrás de cada tipo de enlace.

Dada su complejidad y que es un contenido que se estudia mucho más en profundidad en próximos cursos, aquí se hace una simplificación sobre las configuraciones electrónicas. Para ello, es conveniente recordar lo aprendido en la unidad anterior sobre el llenado de capas con electrones por niveles de energía.

Busca el origen de esta información y analízala.

101

100

Los átomos se unen

Un átomo puede adquirir la configuración electrónica de gas noble al unirse con otro, lo que quiere decir que como resultado de esa unión el átomo tendrá tantos electrones como un gas noble. Los iones también se forman para tener el mismo número de electrones que un gas noble.

Se introduce la regla del octeto como criterio de estabilidad atómica. Se toman los gases nobles como el ejemplo de átomos estables por sus ocho electrones en su última capa, y se representa la distribución de los electrones de los cuatro primeros del grupo. Además, se explica qué hará un átomo para conseguir dicha estabilidad: formará un anión, un catión o compartirá los electrones. Para ello, se sugiere que se utilice el esquema de la segunda página.

SOLUCIONES Extrae conclusiones Los electrones de la última capa tienen un color diferente, pues son los que determinan la tendencia a ganar, perder o compartir electrones entre los átomos. En este caso, al tratarse de gases nobles en los cuatro ejemplos, son ocho en la última capa en todos los casos, excepto en el helio, que son dos.

Investiga los tipos de enlace químico La resolución de esta actividad sirve de introducción al epígrafe siguiente. Con ella, el alumnado buscará información sobre los tres tipos de enlace que existen: iónico, covalente y metálico, y los relacionará con la tendencia de los átomos a adquirir estabilidad electrónica a través del octeto electrónico.

Situarán los enlaces covalente y metálico por debajo de «compartiendo electrones» y el enlace iónico por debajo de «cationes» y «aniones».

Comprende, piensa, investiga...

4 A partir de la ilustración que se muestra de la configuración electrónica de los gases nobles en el

apartado «Trabaja con la imagen», el alumnado debe hacer lo mismo con los primeros tres elementos del grupo 17, dibujándolos de esta forma: • Flúor, dos electrones en la primera capa y siete en la segunda y última.

• Cloro, dos electrones en la primera capa, ocho en la segunda y siete en la tercera y última.

• Bromo, dos electrones en la primera capa, ocho en la segunda, dieciocho en la tercera y siete en la cuarta y última.

9

F

17

Cl

35

Br

La conclusión que se debe extraer es que los tres elementos tienen siete electrones en la última capa.

5 El alumnado debería ser capaz de relacionar la densidad de los fluidos y su flotabilidad con el he-

cho de la contaminación ambiental por el uso lúdico de plásticos al hinchar globos y dejar que vuelen libremente en el aire.

6 El propósito de esta actividad es mostrar que el conocimiento que se transmite es aplicable en

determinadas condiciones y, que, además, cambia al ritmo que lo hacen las técnicas experimentales. Por otra parte, se propone a la agencia SINC como fuente fiable de información científica en nuestro país.

U4

3

3.1 Cargas eléctricas de los iones Mediante la regla del octeto se puede justificar que los iones de ciertos elementos químicos tengan una determinada carga eléctrica. Por ejemplo, el aluminio forma cationes Al3+; el bario, Ba2+; el cloro, aniones Cl–, y el azufre, S2–. Esto es así porque, de este modo, estos elementos alcanzan la configuración electrónica del gas noble más cercano.

Enlace químico

Podemos conocer la carga del ion aplicando esta secuencia: • A partir del grupo del sistema periódico deducimos el número de electrones en la última capa.

• Conociendo el número de electrones de la última capa, sabremos cuántos le faltan o le sobran para tener los mismos que el gas noble más próximo y, con ello, la carga del ion que se forma.

3.2 Enlace iónico Hemos visto, en cursos anteriores, que una de las formas en que la materia adquiere carga eléctrica es mediante el intercambio de electrones entre los átomos que la forman. Por tanto, para que se forme un anión es necesario que simultáneamente se forme un catión, produciéndose el intercambio de electrones entre ambos.

Cuando este intercambio ha ocurrido, existen dos iones de cargas contrarias, lo que da lugar a la atracción eléctrica entre ambos.

Un enlace iónico es el resultado de la fuerza de atracción entre cationes y aniones por ser las cargas de estos de signo contrario.

3.3 Uniones de átomos compartiendo electrones Algunos átomos se unen a otros compartiendo electrones entre ellos, lo que puede dar lugar a dos tipos de uniones, o enlaces, totalmente diferentes: el enlace covalente y el enlace metálico.

Las sustancias que presentan enlace covalente tienen propiedades físicas y químicas muy diferentes a las de las sustancias con enlace metálico.

• Enlace covalente. Es la unión entre dos átomos de elementos del grupo de los no metales, que pueden ser del mismo elemento químico o de elementos químicos diferentes, los cuales comparten pares de electrones.

Los electrones que se comparten pertenecen a la vez a ambos átomos, ya que son atraídos por cada uno de los núcleos de los dos átomos enlazados. Se trata de un tipo de unión muy estable y, por tanto, muy difícil de separar.

• Enlace metálico. Es la unión de los átomos de un mismo metal resultado de que todos ellos comparten de forma colectiva algunos de sus electrones.

EJERCICIOS RESUELTOS

1 Indica qué tipo de ion formará el berilio a partir de la información sobre su ubicación en el sistema pe­ riódico. ¿A qué gas noble corresponde la corteza electrónica del ion formado?

El berilio está en el segundo grupo y segundo pe­ ríodo, por lo tanto su capa de valencia es la segunda y tiene dos electrones. Formará un catión Be2+ al perder estos dos electrones y quedar con la misma distribución de electrones en su corteza que el helio.

SUGERENCIAS METODOLÓGICAS

2 Utilizando el método que hemos aprendido para justificar la carga de iones, indica qué tipo de ion forma el hidrógeno.

El hidrógeno tiene un electrón en su capa de valencia, por lo que puede: – Ganar un electrón y que su corteza quede como la del helio, formando H–.

En este apartado se continúa con el mismo esquema que en el epígrafe anterior: por una parte, el enlace que resulta de ceder o ganar electrones, enlace iónico, y por otra, los enlaces covalente y metálico, en los que se comparten electrones.

– Perder un electrón y quedar sin electrones, formando H+. Este ion del hidrógeno se conoce también como protón.

Estructura del enlace covalente y el enlace metálico

Veremos, a continuación, que el enlace iónico no se produce en dos iones aislados, sino entre un gran número de ellos.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Carga de iones a partir de su posición en el SI 1 1

2

H

2

HIDRÓGENO

3

Li

LITIO

11

16 8

4

Be

OXÍGENO

BERILIO

16

12

Na Mg SODIO

19

K

POTASIO

37

Rb

RUBIDIO

3

MAGNESIO

20

Ca

CALCIO

38

Sr

ESTRONCIO

O

21

Sc

ESCANDIO

39

Y

ITRIO

S

AZUFRE

34

Se

SELENIO

52

Te

TELURO

17 9

F

FLÚOR

17

Cl

CLORO

35

Br

BROMO

53

I

YODO

18

He Ne

N.º electrones valencia

Ceden o ganan

Carga del ion

1

1

Ceden

+1

NEÓN

18

Ar

ARGÓN

36

Kr

KRIPTÓN

2

2

Ceden

+2

13

3

Ceden

+3

16

6

Ganan

–2

17

7

Ganan

–1

54

Xe

XENÓN

Los elementos de los grupos más próximos al grupo 18 (gases nobles) ceden o ganan un número de electrones igual o inferior a cuatro, formando iones. De esta manera consiguen tener el mismo número de electrones que el gas noble más cercano. Así, el flúor ganará un electrón, formando F–, y el magnesio perderá dos, dando lugar a Mg2+.

102

Grupo

HELIO

10

Lo expuesto aquí sirve para conocer la carga de los iones de los elementos de los grupos de esta tabla.

Para el resto de elementos del sistema periódico, pues también hay elementos de otros grupos que forman iones, la deducción de la carga no es tan sencilla, como verás si estudias química en cursos superiores.

El agua, H2O, está formada por un átomo de oxígeno que está unido a dos átomos de hidrógeno, compartiendo con cada uno de ellos un par de electrones.

Enlace químico

El enlace metálico se basa en la atracción de cada uno de los átomos cargados de la red con los electrones que ceden al conjunto.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

7 Deduce qué carga tendrán los iones de los elementos si-

8 Indica si es posible que las siguientes parejas de átomos

guientes, refiriéndolos al gas noble más cercano en el sistema periódico: a) Cloro. b) Potasio. c) Boro. d) Oxígeno.

se unan, atendiendo a la carga de los iones que forman: a) Cloro y flúor. b) Sodio y litio.

103

Este aprendizaje se puede complementar con la memorización de la valencia principal de cada grupo del sistema periódico, que se muestra en los contenidos del apéndice «Formulación y nomenclatura química». Es conveniente explicar el porqué del resto de las cargas de los iones (valencia iónica) que allí se muestran, dando como respuesta que en este curso se utiliza un modelo que no explica esos hechos, el modelo de capas de electrones, pero que en cursos posteriores estudiarán otro modelo y otros criterios para establecer la valencia de un metal y de un no metal.

Se puede utilizar la imagen para deducir la carga de los iones formados a partir de átomos de otros elementos diferentes a los resaltados en ella. Se tendrá en cuenta que solo se explicarán los elementos de los grupos 1, 2, 13, 16 y 17.

Por otra parte, respecto al enlace covalente, se aborda aquí este aprendizaje a una primera aproximación, pues no se explican de forma explícita los enlaces dobles o triples. Como parte de atención a la diversidad para el alumnado con altas capacidades, se puede anticipar una representación sencilla de las estructuras de Lewis de moléculas diatómicas, o de compuestos como el metano o el amoníaco; si se da el caso, en esta ampliación se introducirían los enlaces dobles y triples.

El modelo utilizado para la descripción del enlace metálico es también muy sencillo, pues se trata solo de justificar la movilidad de los electrones por la red metálica, hecho del que el alumnado es conocedor desde el primer curso de esta etapa gracias a la asignatura de Tecnología.

En la fotografía se muestra una cacerola metálica con agua en forma gaseosa. En ella se representan de forma muy sencilla los dos tipos de enlace de compartición de electrones: covalente y metálico, y se ve la diferente manera que tiene cada enlace de compartir estos electrones.

33

A partir de los ejercicios resueltos, el alumnado podrá contestar a las actividades propuestas al final del epígrafe. Además, puede ser interesante que vean la dualidad del hidrógeno, que ya vieron en epígrafes anteriores alguna peculiaridad más de este elemento.

SOLUCIONES Comprende, piensa, investiga...

7 a) Cloro. Elemento del grupo 17 de número atómico 17. La distribución en capas de sus electrones

es: K = 2, L = 8, M = 7. El gas noble más cercano es el argón, que tiene 8 electrones en la capa M. Como el cloro tiene 7 electrones en su última capa, para tener el mismo número de electrones que el argón y conseguir el octete, formará un anión ganando 1 electrón y su carga será de –1: Cl–.

b) Potasio. Elemento del grupo 1 de número atómico 19. La distribución en capas de sus electrones es: K = 2, L = 8, M = 9. El gas noble más cercano en este caso también es el argón, que tiene 8 electrones en su última capa. Como el potasio en su última capa tiene 9 electrones, para tener el mismo número de electrones que el argón formará un catión perdiendo un electrón para conseguir el octete y su carga será de +1: K+. c) Boro. Elemento del grupo 13 de número atómico 5. La distribución en capas de sus electrones es: K = 2, L = 3. En este caso, el gas noble más cercano es el helio, que tiene 2 electrones en su última capa. Como el boro tiene 3 electrones en su última capa, para tener el mismo número de electrones que el helio formará un catión perdiendo esos 3 electrones y su carga será de +3: B3+.

En este caso, se puede comentar que el boro es uno de esos elementos que es más estable con 2 electrones en su última capa, como el helio, que intentando llegar a 8 electrones, pues en este caso sería inestable energéticamente. d) Oxígeno. Elemento del grupo 16 de número atómico 8. La distribución en capas de sus electrones es: K = 2, L = 6. Como en su última capa tiene 6 electrones, formará un anión ganando 2 electrones para tener el mismo número de electrones que el neón, gas noble más cercano, y su carga será de –2: O2–.

8 En ambos casos, los átomos no se unen, pues los del apartado a) forman aniones los dos, y los del apartado b) forman cationes los dos. Para unirse, uno debería formar un catión y el otro un anión.

U4

4

Las entidades elementales que componen las sustancias pueden ser átomos individuales o agrupaciones de dos o más átomos. El calificativo elemental se utiliza porque estas entidades representan la menor porción posible de una sustancia, ya sea simple o compuesta. Las entidades elementales formadas por varios átomos pueden ser moléculas o cristales.

Moléculas y cristales

4.1 Moléculas La mayoría de las sustancias están formadas por moléculas, que son el resultado de la unión de átomos de elementos no metálicos compartiendo los electrones; es decir, son el resultado de enlaces covalentes.

Una molécula es una entidad elemental formada por átomos unidos entre sí mediante enlace covalente.

Los átomos que forman una molécula pueden ser del mismo o de diferentes elementos químicos. El número de átomos que componen una molécula determinada no es variable, sino que todas las moléculas de una sustancia tienen el mismo número y tipo de átomos.

Existen moléculas sencillas, como el dicloro o el agua; otras más complejas, como la glucosa, y otras de gran complejidad, como las proteínas, cuya función en el organismo está determinada por su estructura tridimensional.

Interpreta modelos moleculares

4.2 Cristales

En los modelos moleculares, la unión entre átomos se representa por barras y los átomos por esferas.

En el estado sólido, las partículas presentan un orden tridimensional. Esta estructura se denomina cristal.

¿Cuántos átomos tiene una molécula de glucosa? ¿A cuántos átomos está unido cada nitrógeno (esfera azul) en una molécula de amoníaco?

Un cristal es una estructura tridimensional que mantiene un orden regular en las unidades que la forman.

Existen sólidos que no están formados por cristales, se denominan sóli­ dos amorfos.

Moléculas de agua.

Molécula de glucosa.

Tipos de cristales

• Los cristales iónicos están formados por cationes y aniones que se unen como resultado de la atracción de cargas eléctricas de signo contrario; es decir, como resultado de enlaces iónicos.

• Los cristales metálicos están formados por átomos del mismo metal, que comparten sus electrones. Los electrones de la red metálica se mueven libremente por la misma, con mayor o menor facilidad en función del elemento metálico que forme la red.

• Los cristales covalentes son resultado de la unión de átomos de elementos no metálicos mediante enlace covalente. Por ello, los electrones en estas redes no se mueven libremente.

Esta variedad de uniones entre los átomos que forman cada tipo de cristal da como resultado propiedades muy diferentes entre sí.

• Las sustancias formadas por cristales metálicos, llamadas metales, son conductoras de la electricidad, flexibles, dúctiles y maleables. Se trata de sustancias simples como el hierro.

• Los sólidos covalentes, que es como se denomina a las sustancias formadas por cristales covalentes, son duros, no conducen la electricidad y son muy estables. Un ejemplo es el diamante.

9

Haz un esquema en el que se relacione la información de las uniones entre átomos con el tipo de entidades elementales que pueden tener las sustancias.

10

Visualiza los distintos tipos de cristales que te ofrecemos en anayaeducacion.es y explica cuáles son las diferencias entre un cristal iónico, uno metálico y uno covalente.

11

A partir de lo estudiado, propón un método para identificar los distintos tipos de cristales.

12

Veo, pienso, me pregunto. Investiga sobre el material que se ubica en la parte alta de la torre de una central termosolar y expón tus conclusiones.

13

Busca información sobre el cuarto tipo de cristal que no está mencionado en este texto, el cristal molecular, y explica cómo está constituido, así como algunas de sus características.

En los metales, los electrones se comparten de forma colectiva, y tienen libertad de movimiento.

El diamante es una red cristalina covalente de átomos de carbono. Es la segunda forma más estable del carbono.

105

104

Moléculas y cristales SUGERENCIAS METODOLÓGICAS

Los aniones (verde) y los cationes (violeta) de la sal común (NaCl) se unen formando un cristal iónico.

• Las sustancias formadas por cristales iónicos, llamadas sales, son frágiles y solubles en agua, como el cloruro de sodio.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

Modelos para representar las moléculas

Moléculas de amoníaco.

Los cristales se clasifican según la entidad elemental que se repita en su estructura: cristales iónicos, metálicos o covalentes.

Desarrollo del pensamiento Recomiende a su alumnado la consulta de los recursos «Veo, pienso, me pregunto» y «Esquema», disponibles en anayaeducacion.es, para conocer las bases para aplicar estas técnicas en la resolución de las actividades 9 y 12, respectivamente.

Cultura emprendedora Se propone la actividad 11 para desarrollar la imaginación de nuestro alumnado a la hora de aplicar de forma individual lo que han aprendido durante la unidad y compartir nuevas propuestas que pueden ser válidas o no.

TIC Se propone utilizar esta clave en la actividad 13 para ampliar los conocimientos de nuestro alumnado con preguntas que amplíen sus conocimientos. Se pueden recomendar opciones de búsqueda para encontrar la solución verdadera y que contrasten lo que vayan encontrando para llegar a sus propias conclusiones.

Además, en anayaeducacion.es disponen de visores de modelos de diferentes sustancias químicas y tipos de cristales, que le serán de utilidad para responder a la cuestión planteada en la actividad 10.

En este epígrafe se explica la diferencia entre molécula y cristal, se indican sus características más importantes, y se representan algunos ejemplos de cada uno de ellos.

Aunque los contenidos de esta unidad se presentan de manera secuencial (primero se produce una transferencia o compartición de electrones, para que luego los átomos se unan y adquieran una estabilidad formando cristales o moléculas), conviene hacer patente que se trata solo de una forma de analizar la composición de las sustancias para evitar la transmisión de un esquema de pensamiento único e incompleto que pudiera dificultar la comprensión de conceptos en cursos posteriores.

Recomendamos el uso del visualizador de moléculas y cristales de los recursos digitales en la web de Anaya, pues ofrece al alumnado una visión tridimensional y dinámica de algunas moléculas y cristales que resulten de su interés.

Conviene utilizar ejemplos variados de moléculas, desde las más sencillas, como el dioxígeno, hasta moléculas tan complejas como el ADN. En la segunda página, en la descripción de los cristales iónico, metálico y covalente, se hace una primera aproximación a las propiedades de las sustancias formadas por estos tres tipos de cristales.

Es este epígrafe en el que se introducen las propiedades de las sustancias metálicas y no en la parte del texto dedicada al sistema periódico. La razón de esta organización no es otra que evitar que el alumnado confunda propiedades propias de la escala atómica (electronegatividad, afinidad electrónica, potencial de ionización) con propiedades macroscópicas que son consecuencia del tipo de enlace y la entidad elemental que resulta de ese enlace, como es la conductividad eléctrica.

SOLUCIONES Interpreta modelos moleculares La glucosa tiene 24 átomos (C6H12O6).

Cada átomo de nitrógeno está unido a 3 átomos de hidrógeno en una molécula.

Comprende, piensa, investiga...

9 El esquema debe relacionar el enlace covalente con moléculas y cristales, el enlace iónico con cristales y el enlace metálico con cristales.

10 Las diferencias han de clasificarse en dos tipos; por una parte, la entidad elemental y el tipo de enlace que compone cada cristal y, por otra, las propiedades de la sustancia a la que dan lugar.

34

En el cristal iónico se debe indicar que sus entidades elementales son iones (cationes y aniones), unidos por atracción electrostática entre ellos y que las sustancias formadas son solubles en agua.

En el cristal covalente se explica que las entidades elementales son átomos unidos por enlace covalente (es decir, compartiendo electrones) y que da lugar a sustancias estables, no solubles y no conductoras de la electricidad. En el cristal metálico, los átomos son todos del mismo metal y comparten los electrones, que se mueven libremente por la red metálica, surgiendo sustancias conductoras de la electricidad, dúctiles y maleables.

11 – Uniones entre átomos del mismo metal: cristal metálico.

– Uniones entre átomos de elementos no metálicos: cristal covalente.

– Uniones entre átomos de un metal y un no metal: cristal iónico.

12 Las centrales termosolares tienen un funcionamiento complejo donde la fuente de energía es la radiación solar; por tanto, una fuente de energía renovable. En este caso, se sitúa un fluido en la parte superior de las placas y se espera a que alcance una temperatura muy elevada y mueva un alternador. Le energía generada se almacena en agua o en sales iónicas. Dentro de Europa, España es el país líder en este tipo de centrales.

El profesorado debería guiar al alumnado en la búsqueda de información comprensible a su nivel de conocimiento y que sean capaces de relacionar lo que encuentren con los ODS.

13 En los cristales moleculares, las entidades elementales son moléculas. La principal diferencia con

los otros tres es que estas entidades elementales no están unidas entre sí mediante enlace químico, sino por fuerzas intermoleculares. Un ejemplo de cristal molecular es el yodo.

U4

5

5.1 Fórmulas químicas A partir del nombre común de una sustancia, por ejemplo el amoníaco, sin otra información adicional, no es posible saber si se trata de una sustancia simple o de un compuesto. Sin embargo, si disponemos de la fórmula química sí podremos deducir de qué tipo de sustancia se trata.

Fórmulas químicas

Sustancias simples Fórmula

Formulación química

Fórmula

Nombre

Fe

Hierro

Al2O3

Óxido de aluminio

Cl2

Dicloro

NH3

Amoníaco

5.2 Interpretación de fórmulas químicas Las fórmulas químicas ofrecen información de dos clases: • Cualitativa, puesto que indican cuáles son los elementos químicos cuyos átomos forman las entidades elementales de la sustancia.

• Cuantitativa, a través de los subíndices de cada símbolo químico. En el caso de que el subíndice sea el valor «1», este no se escribe.

Interpretación de una fórmula química Número de símbolos químicos Uno

Metal

No metal

Fórmula química

Se denomina masa molecular de una sustancia a la masa de su molécula, que se obtiene a partir de su fórmula química, sumando las masas atómicas de los átomos que componen dicha molécula.

En el caso de las sustancias simples moleculares, la masa molecular tiene en cuenta el número de átomos que forman la molécula.

m (CH4) = 1 · m (C) + 4 · m (H)

Se sugiere que se aborden en este punto los contenidos del apéndice «Formulación y nomenclatura química», para combinar de forma efectiva la escritura de una fórmula química, la interpretación de su significado y la forma en la que se nombran.

La masa de la unidad fórmula de una sustancia pura es la suma de las masas de los átomos que se representan en la fórmula de la sustancia.

Para cuantificar la masa de una unidad de una sustancia formada por cristales, por ejemplo el fluoruro de bario, BaF2, que es un cristal iónico, utilizamos la fórmula del compuesto. Así, la masa de su unidad fórmula es la masa de un átomo de bario, Ba, y dos de flúor, F.

3 Calcula la masa de la unidad fórmula del óxido de alu­ Ejemplo

Cristal

m (BaF2) = m (Ba) + 2 · m (F)

Al

Cristal covalente

C

Molécula

Cl2

minio a partir de esta información: un cristal de óxido de aluminio contiene dos átomos de aluminio por cada tres átomos de oxígeno; m (Al) = 27 u, m (O) = 16 u.

Explicación

La fórmula del compuesto es: Al2O3.

El subíndice 1 (que no se escribe) indica que solo existe ese elemento en el cristal.

La masa de la unidad fórmula será: m (Al2O3) = 2 · m (Al) + 3 · m (O) Sustituyendo:

El subíndice indica el número de átomos que forma cada molécula.

m (Al2O3) = 2 · 27 u + 3 · 16 u = 102 u

4 Calcula la masa molecular del agua oxigenada (H2O2). ¿Será mayor o menor que la masa molecular del agua?

La masa molecular será: m (H2O2) = 2 · m (H) + 2 · m (O) A partir de los valores de masa atómicas del sistema periódico: m (H2O2) = 2 · 1,008 u + 2 · 15,999 u = 34,014 u Este valor es mayor que la masa molecular del agua, que tiene un átomo menos en su molécula.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA… Varios

Metal + No metal

Compuesto

No metal + No metal

106

Cristal

Molécula

Fórmulas químicas SUGERENCIAS METODOLÓGICAS

Cristal de fluoruro de bario

En sustancias formadas por cristales, la masa de su entidad elemental se denomina masa de la unidad fórmula.

EJERCICIOS RESUELTOS

Tipo de elementos que la componen Sustancia simple

Molécula de butano

Las propiedades de una sustancia química están determinadas por las de la entidad elemental que las compone. Una de estas características es la masa molecular o la masa de la unidad fórmula.

Compuesto

Nombre

En el caso de la sustancia simple formada por cloro, su nombre puede ser dicloro, dando así información sobre el subíndice de la fórmula, o simplemente cloro. En este último caso se puede confundir la denominación de la sustancia con la del elemento químico que la forma.

Consulta el anexo de formulación para familiarizarte con la manera de escribir las fórmulas químicas y nombrar las sustancias.

5.3 Masa molecular y masa de la unidad fórmula

Al2O3

Los subíndices indican la proporción de cada ion en el cristal.

CH4

Los subíndices indican el número de átomos de cada elemento presentes en la molécula.

14 Calcula la masa molecular de las sustancias cuyas fór-

16 Indica si las siguientes sustancias están formadas por

mulas son: a) SO3, b) N2O3, c) FeS, d) Na2O. ¿Es correcto hablar de masa molecular en todos estos casos? ¿Por qué?

moléculas o cristales. Calcula la masa de la unidad fórmula o la masa molecular (utiliza para ello la información de la tabla periódica):

El hipoclorito de sodio se utiliza como agente desinfectante en la potabilización de aguas. Busca la fórmula química de este compuesto y calcula la masa de su unidad fórmula.

a) Óxido de bario.

d) Amoníaco.

b) Hidruro de cinc.

e) Cloruro de bario.

c) Arsano.

f) Óxido de aluminio.

15

107

TIC Se propone utilizar esta clave en la actividad 15 para ampliar los conocimientos de nuestro alumnado con preguntas que amplíen sus conocimientos. Se pueden recomendar opciones de búsqueda para encontrar la solución verdadera y que contrasten lo que vayan encontrando para llegar a sus propias conclusiones.

Un motivo fundamental para presentar la formulación y la nomenclatura junto con estos contenidos es dar significado a las fórmulas químicas, para así no quedarse únicamente en un conjunto de reglas de combinación de símbolos y números. Además, llegado este punto del curso, el alumnado conoce en parte el sistema periódico y cómo a partir de él se pueden deducir las cargas de algunos iones. Esta información les será de utilidad para memorizar más fácilmente las valencias iónicas.

Por último, sugerimos destacar que la información que se obtiene de las fórmulas químicas no es solo cualitativa, sino también cuantitativa, de ahí la importancia de escribir adecuadamente las fórmulas de los compuestos químicos. Asimismo, resaltar el diferente significado de una fórmula de una sustancia molecular y de una fórmula de una sustancia formada por un cristal, pues de este modo estamos sentando las bases para, en cursos posteriores, interpretar adecuadamente la fórmula empírica de un compuesto químico. Con este razonamiento, se explica cómo calcular tanto la masa molecular como la masa de la unidad fórmula y qué representan cada una de ellas.

SOLUCIONES Comprende, piensa, investiga...

14 Utilizamos los valores de las masas atómicas siguientes: m (Na) = 22,99 u; m (O) = 15,999 u; m (S) = 32,064 u; m (N) = 14,007 u; m (Fe) = 55,847 u. a) m (SO3) = 32,064 u + 3 · 15,999 u = 80,061 u b) m (N2O3) = 2 · 14,007 u + 3 · 15,999 u = 76,011 u c) m (FeS) = 55,847 u + 32,064 u = 87,911 u d) m (Na2O) = 2 · 22,99 u + 15,999 u = 61,979 u No es adecuado utilizar masa molecular para los compuestos que no están formados por moléculas; en este caso, los de los apartados c y d.

15 La fórmula del hipoclorito de sodio es NaClO. La masa de su unidad fórmula es: m (NaClO) = 22,99 u + 35,453 u + 15,999 = 74,442 u

16 a) Óxido de bario, BaO, la masa de su unidad fórmula es: 137,34 u + 15,999 u = 153,339 u. b) Hidruro de cinc, ZnH2 la masa de su unidad fórmula es: 65,37 u + 2 · 1,008 u = 67,386 u. c) Arsano, AsH3, la masa de su unidad fórmula es: 74,922 u + 3 · 1,008 u = 77,946 u. d) Amoníaco, NH3, la masa de su unidad fórmula es: 14,007 u + 3 · 1,008 u = 17,031 u. e) Cloruro de bario, BaCl2, la masa de su unidad fórmula es: 137,34 u + 2 · 35,453 u = 208,246 u. f) Óxido de aluminio, Al2O3, la masa de su unidad fórmula es: 2 · 26,981 u + 3 · 15,999 u = 101,959 u.

35

U4

6

Multitud de sustancias químicas, simples o compuestas, sirven de base para la fabricación de productos de alto valor añadido.

Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas

Avances en biomedicina

Algunas de las áreas de investigación en química consisten en el diseño de nuevas sustancias, o el descubrimiento de nuevos usos en sustancias conocidas. Según sea el ámbito de uso o aplicación de las sustancias químicas, podemos citar aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas.

Los compuestos químicos de mayor relevancia en la industria sirven, a su vez, de materia prima para otros productos, entre ellos destacan: • Ácido sulfúrico (H2SO4). Es el compuesto químico más producido en el mundo. La producción de este ácido se considera un indicador de la capacidad industrial de un país, puesto que sirve de materia prima para la fabricación de otros productos. La mayor parte de la producción de ácido sulfúrico se destina a la fabricación de fertilizantes.

• Amoníaco (NH3). El proceso de fabricación del amoníaco a partir de hidrógeno y nitrógeno supuso en su día una gran revolución, puesto que se conseguía obtener fertilizantes de forma artificial y no depender de las fuentes naturales. Los abonos son sustancias de origen natural o artificial que poseen nutrientes que pueden ser asimilados por las plantas.

• Ácido clorhídrico (HCl). El ácido clorhídrico se utiliza en procesos de tratamiento de aguas residuales, en la producción de alimentos y en la fabricación de otros productos químicos. Además, se utiliza para eliminar el óxido y las impurezas de acero antes de su procesado.

Recientemente se ha descubierto que el magnesio puede estar implicado en la resistencia que algunas bacterias presentan ante ciertos antibióticos.

El desarrollo de nanopartículas capaces de hacer llegar fármacos hasta el interior de los tumores es una faceta prometedora de la investigación en biomedicina.

El diseño de nuevos materiales con aplicaciones electrónicas ha permitido un avance exponencial de la tecnología en las últimas décadas. En este avance han tenido un gran protagonismo los semiconductores, como el silicio, y materiales como el grafeno. En los últimos años, la investigación sobre muchos materiales con aplicaciones prometedoras ocupa un espacio destacable en la innovación y el desarrollo de la química.

Nuevos materiales +

Reino Unido 18 % Alemania 17 % Francia 12 %

España 15 %

Italia 9 % Finlandia 9 % Grecia 4 % Noruega 4 % Suecia 4 %

–

– –

–

–

+

–

– –

El antimonene, un nuevo material bidimensional de espesor monoatómico compuesto por átomos de antimonio, presenta prometedoras propiedades en el almacenaje de energía.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

17

Busca el pictograma de seguridad de las sustancias que se nombran en la página anterior y enumera cuáles son los riesgos de su manejo.

18

El espejo. Busca información sobre el antimonene y el grafeno y enumera las similitudes entre estos materiales y las ventajas de uno frente al otro.

Para llegar al campo profesional de la bioquímica, puedes optar por ciclos formativos de la familia química, o una gran variedad de grados universitarios relacionados con las ciencias y las ciencias de la salud.

19

El campo de la bioquímica está muy relacionado con ámbitos como la medicina o la farmacología, y se

Nombra tres profesiones que combinen la química con otra rama de conocimiento.

Países bajos 6 %

Los países más industrializados son los mayores productores de ácido sulfúrico.

+

+

– –

El grafeno es un material formado por una capa de átomos de carbono con multitud de aplicaciones; como los nanocircuitos de grafeno.

Producción de ácido sulfúrico en la CEE

+

+

+

+

+

La biomedicina engloba las ciencias que estudian el desarrollo de nue­ vos fármacos, o principios activos, y la comprensión a nivel molecular de los mecanismos que causan las enfermedades. Los dos objetivos de la biomedicina están íntimamente relacionados, pues conocer las interacciones entre moléculas en las enfermedades es el punto de partida para desarrollar nuevos fármacos, o proponer nuevas aplicaciones de los principios activos ya existentes.

Producción de ácido sulfúrico

La acción de la quinolina sobre los glóbulos rojos afectados por malaria es uno de los últimos descubrimientos en biomedicina.

6.3 Aplicaciones tecnológicas

6.2 Aplicaciones biomédicas

Bélgica y Luxemburgo 12 %

Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas

6.1 Aplicaciones industriales

Los procesos industriales de obtención de ácido sulfúrico requieren de instalaciones de gran complejidad.

trabaja en equipos con expertos de otras áreas haciendo uso de las tecnologías más punteras.

109

108

TIC Se propone utilizar esta clave en la actividad 17 para ampliar los conocimientos de nuestro alumnado con preguntas que amplíen sus conocimientos. Se pueden recomendar opciones de búsqueda para encontrar la solución verdadera y que contrasten lo que vayan encontrando para llegar a sus propias conclusiones.

Además, en anayaeducacion.es disponen de un vídeo sobre la estructura del grafeno.

Desarrollo del pensamiento Recomiende a su alumnado la consulta del recurso «El espejo», disponible en anayaeducacion.es, para facilitarle la aplicación de esta técnica de pensamiento en la resolución de la actividad 18.

Orientación académica y profesional Se propone la actividad 19 para la búsqueda de profesiones relacionadas con la química y ver la amplia oferta que hay en el mercado de trabajo. En anayaeducacion.es su alumnado dispone de tres documentos con información sobre ejemplos de este tipo de profesiones.

SUGERENCIAS METODOLÓGICAS Terminamos esta unidad mostrando aplicaciones de las sustancias químicas en tres ámbitos: el industrial, el biomédico y el tecnológico. La selección de los ejemplos que se abordan aquí no tiene por qué ser única, pues son áreas de innovación científica muy amplias y pueden ser tratadas desde diferentes puntos de vista.

En las aplicaciones industriales se han considerado las tres sustancias cuya producción está ligada a la industrialización de una región, pues son materia prima, a su vez, de otras muchas sustancias: el ácido sulfúrico, el ácido clorhídrico y el amoníaco. Además, los procesos de producción industrial de estas sustancias supusieron en su momento un avance notable de la industria química y su estudio se aborda en la siguiente etapa educativa, de forma mucho más exhaustiva.

Respecto a las aplicaciones biomédicas, no solo se muestran las aplicaciones de algunas sustancias concretas para el tratamiento de enfermedades, como la quinolina o los compuestos de magnesio, sino que se ha destacado que el conocimiento químico contribuye a descubrir cómo es el mecanismo molecular de algunas enfermedades.

Para las aplicaciones tecnológicas, los ejemplos que hemos mostrado se refieren a materiales novedosos para el almacenamiento de energía. Este campo de investigación avanzará en los próximos años, por lo que el alumnado que ahora curse 3.º ESO tendrá una perspectiva de innovación a lo largo del tiempo.

De forma adicional, se puede encargar al alumnado una búsqueda de información sobre cuáles han sido los fármacos que se han barajado para el tratamiento de la infección causada por COVID-19, cuáles han sido los ensayos clínicos conocidos y cuál es su opinión acerca de la importancia de mantener la financiación de la investigación básica y aplicada.

SOLUCIONES Comprende, piensa, investiga...

17 El alumnado debe buscar las «Fichas Internacionales de Seguridad Química», publicadas por el

Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo. Para las sustancias nombradas en este epígrafe, tendremos los siguientes pictogramas: Ácido sulfúrico, H2SO4:

Amoníaco, NH3:

Ácido clorhídrico, HCl:

18 Para preparar la actividad se pueden mostrar al alumnado diferentes artículos que pueden encon-

trar en Internet. Para ello, el profesorado debe aconsejar al alumnado cuáles son las fuentes fiables y por qué lo son. Deben recoger similitudes como que ambos pueden almacenar energía, están formados por un solo elemento químico (carbono y antimonio), su espesor es monoatómico y su relación superficie-volumen es muy elevada. La ventaja del antimonene frente al grafeno es su mayor capacidad de almacenar energía y su mayor estabilidad en la carga y descarga de energía eléctrica (Agencia SINC).

19 Algunas profesiones que combinan la química con otra rama de especialización pueden ser: criminólogo/a, farmacéutico/a, científico/a forense, director/a de investigación, profesor/a, etc.

36

U4

Taller de ciencias

Proyecto de investigación

Fertilizantes y explosivos

Introducción

Sustancias simples y compuestos

Al mezclar hierro y azufre obtenemos una mezcla heterogénea. Sin embargo, si calentamos esta mezcla, ¿obtenemos una nueva sustancia? ¿Cómo podemos saber si se trata de una sustancia nueva?

Hasta el siglo xx se utilizaban fertilizantes nitrogenados de origen natural: el guano (procedente de Perú) y el salitre (nitrato de sodio proveniente de yacimientos en Chile, comercializado con el nombre de nitrato de Chile).

Objetivo Realizar una investigación documental sobre las repercusiones del uso de fertilizantes sintéticos.

Procedimiento

• La eutrofización, para lograr la meta 6.3 de los ODS. • La agricultura ecológica y el acceso a los alimentos, siguiendo la meta 2.3 de los ODS. • Los efectos de la agricultura intensiva sobre el medioambiente, para lograr la gestión sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales (meta 12.2 de los ODS).

• La vida de Fritz Haber y la controversia con su premio nobel de Química.

REFLEXIÓN FINAL

1 Todos los descubrimientos tienen una aplicación beneficiosa para la sociedad y alguna controversia. Conocer ambas permite tener una visión crítica acerca de su uso y aplicaciones. Indica los pros y los contras del uso de fertilizantes sintéticos en agricultura.

2 Los problemas que afectan al conjunto de la sociedad mundial conciernen a todos los que formamos parte de esta. Como parte de la ciudadanía elabora una lista con tus conclusiones en este trabajo.

Nuestra propuesta Una característica del hierro es que este puede ser atraído por un imán. Esta propiedad nos permitirá diferenciar entre hierro en estado elemental y un compuesto en el que el hierro está presente.

En tu informe de laboratorio puedes adjuntar una fotografía de cada sustancia elemental, de la mezcla de ellas y del compuesto obtenido en la práctica.

Resultados A partir de la información encontrada elaborad unos paneles para el aula que relacionen los temas tratados con los Objetivos del Milenio de este proyecto.

Decidid entre todos la estructura de estos paneles y el soporte en el que van a ser elaborados.

Discusión, conclusiones y comunicación del resultado Organizad una exposición y mesa redonda con otro grupo clase para difundir vuestro trabajo y para utilizarlo como soporte de discusión crítica.

Elaborad un acta de la mesa redonda donde se recojan conclusiones y compromisos.

FERTILIZANTES Y EXPLOSIVOS

Material • Azufre • Virutas de hierro • Dos vasos de precipitados • Vidrio de reloj • Crisol • Espátula • Mechero bunsen • Varilla de acero • Imán • Guantes para manejo de elementos calientes • Gafas de seguridad.

Adicionalmente ácido clorhídrico y tubos de ensayo.

Rompecabezas

Organizad la clase en pequeños grupos de trabajo y haced una búsqueda en Internet sobre los siguientes temas:

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Tu propuesta Recuerda alguna propiedad del azufre y del hierro que te permita identificarlos y haz un planteamiento para comprobar si al calentar la mezcla se obtienen sustancias nuevas.

En 1913 los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch consiguieron fijar el nitrógeno de la atmósfera (N2) en forma de amoníaco (NH3) desarrollando un proceso industrial de gran importancia, el conocido como proceso Bosch-Haber de síntesis de amoníaco.

Crecimiento anómalo de algas resultantes de eutrofización.

Taller de ciencias

Planteamiento del problema

Los fertilizantes son sustancias naturales o sintéticas que se añaden a los suelos de cultivo para enriquecerlos en uno, o varios, de los tres elementos necesarios para la vida de las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio.

Posteriormente, este proceso sirvió para sintetizar fertilizantes en el resto del mundo, lo que cambió drásticamente, durante el siglo xx, la capacidad de producción agrícola mundial.

Trabajo práctico

Orientaciones para la realización de la experiencia • Para formar el compuesto formado por hierro y azufre, es necesario calentar la mezcla utilizando una varilla de metal previamente calentada. Utiliza guantes de protección para elementos calientes y gafas de seguridad, y toma todas las precauciones necesarias.

• Una vez obtenido el compuesto químico, estará a una elevada temperatura. Prevé en tu planteamiento experimental un tiempo para que el compuesto se enfríe.

• Coloca en un vaso de precipitados dos espátulas de azufre y una de virutas de hierro, mézclalo con una varilla de vidrio y rotúlalo como «mezcla».

• Prepara la misma mezcla que en el punto anterior, pero en este caso en el crisol. Calienta la varilla de metal a la llama del mechero Bunsen (utilizando los elementos de seguridad) y después coloca la varilla en el crisol.

Observa los fenómenos que ocurren y apunta los resultados en tu cuaderno.

• Realiza las pruebas que hayas planteado para diferenciar entre la mezcla y el compuesto. Previamente escribe el planteamiento experimental y pregunta a tu profesor por alguna prueba adicional que se pueda llevar a cabo.

EXTRAE CONCLUSIONES...

1 ¿Cuentan con las mismas propiedades la mezcla y el compuesto químico final? Explica las evidencias experimentales que hayas encontrado.

2 Describe lo que ha ocurrido en el crisol desde dos puntos de vista: la observación y la aplicación de los modelos vistos en la unidad.

3 La sustancia que se ha formado en el crisol es monosulfuro de hierro. a) Escribe su fórmula química. b) ¿Es una sustancia molecular o se trata de un cristal?

Interpreta el significado de su fórmula química.

111

110

Aprendizaje cooperativo Se sugiere la aplicación de la técnica «Rompecabezas» para realizar el proyecto de investigación, ya que permite al alumnado la implicación en su aprendizaje y su participación en él de todo el grupo. Mejora su rendimiento y la convivencia en clase.

Compromiso ODS En anayaeducacion.es dispone de los vídeos correspondientes a las metas 2.3, 6.3 y 12.2.

Con este proyecto se persiguen varios objetivos. Por una parte, mostrar que la mayoría de los avances científicos surgen de una necesidad; en este caso, el abastecimiento de fertilizantes en una situación de aislamiento. Por otra, desgraciadamente, muchos de estos avances se utilizan con fines no beneficiosos para la humanidad. A partir de esta evidencia se pretende contribuir a las competencias sociales y cívicas, y crear en los estudiantes un espíritu crítico acerca del uso que hacen de dichos avances la sociedad y los gobiernos. Además, se debería concienciar al alumnado sobre la necesidad de una adecuada gestión de las materias primas, dentro del marco del desarrollo sostenible. Para ello se plantea el problema de la eutrofización.

Se propone dividir al alumnado en cuatro grupos para abordar este proyecto desde distintos enfoques: dos grupos lo harán desde un punto de vista ambiental, otro lo estudiará desde un marco histórico y el cuarto desde el social y económico.

La composición de cada grupo debería ser diversa y atender las inquietudes del alumnado. Se recomienda la colaboración con otras materias para llevar a cabo actividades interdisciplinares.

En el apartado «Reflexión final» se busca que el alumnado sea capaz de, a través de lo investigado durante este proyecto, dar su opinión sobre las ventajas y las desventajas que surgen cuando se sintetiza un material nuevo. Además, se les hace partícipes de un pensamiento global de ciudadanía para elaborar unas conclusiones que sean más amplias y que tengan un sentido más allá del propio individual.

TRABAJO PRÁCTICO SUSTANCIAS SIMPLES Y COMPUESTOS El trabajo práctico propuesto en esta unidad parte de un planteamiento similar al de las prácticas de laboratorio, donde se quiere averiguar si el calentamiento de una mezcla de elementos químicos conocidos, produce cambios en estos y se forma una sustancia nueva. Para ello, se proporciona información acerca de las propiedades que nos permitirán identificar una sustancia nueva. En este caso, al combinarse el hierro y el azufre, las propiedades magnéticas del hierro se modifican.

Como recomendación general, sugerimos que se observen estrictamente las medidas de seguridad para el manejo de elementos calientes. Si se considera necesario, la experiencia de calentamiento de la mezcla se llevaría a cabo solo por el profesor o la profesora. Para comprobar algunas de las propiedades del compuesto que se forma, puede disolverse parte del polvo negruzco en HCl (tomando las precauciones necesarias como cubrirse boca y nariz con mascarilla y ojos con gafas de laboratorio, utilizando guantes y en una campana de laboratorio) y ver qué ocurre.

La organización de grupos de trabajo dependerá de los materiales disponibles en el laboratorio y del tiempo del que se disponga para la realización de la práctica. Se pueden utilizar las conclusiones de este trabajo práctico para introducir los contenidos de la siguiente unidad, dedicada al estudio de las reacciones químicas. Para ello, se puede hacer una experiencia similar y verificar que se cumple la ley de conservación de la masa en la reacción química de formación del monosulfuro de hierro.

SOLUCIONES Extrae conclusiones…

1 El alumnado debe llegar a la conclusión de que las propiedades de la mezcla y de la nueva sustancia formada difieren notablemente: las propiedades magnéticas del hierro cambian, el color es diferente, se forman unos cristales en el compuesto final, etc.

2 Desde el punto de vista macroscópico, es esperable una mención al cambio de color y de textura.

Los iones formados son S2– y Fe2+.

3 a) La fórmula química del compuesto, monosulfuro de hierro, es: FeS. b) Se trata de un compuesto químico de tipo iónico. Su estructura es la que se muestra en la figura, y su fórmula química indica que la proporción de hierro y azufre en este compuesto es de 1:1.

37

U4

Recuerda seleccionar el material de trabajo de esta unidad para tu porfolio.

COMPRENDE Organiza tus ideas

6 Indica si estos elementos químicos son naturales o artificiales y escribe su símbolo químico: escandio, rutenio, americio, lawrencio y wolframio.

Mapa conceptual sistémico

1 Añade en el esquema inferior los siguientes conceptos: sustancias simples y compuestos.

2

Haz otro mapa conceptual en el que resumas todos los contenidos de la unidad.

Los átomos

formando

Enlace iónico

dando lugar a

Compartiendo electrones

Entidades elementales

compuestas por Átomos del mismo elemento químico

Átomos de distinto elemento químico

que constituyen

que constituyen

formando

Enlace metálico

Enlace covalente

que pueden ser

Moléculas

? ................................

Las soluciones de todas las actividades numéricas se encuentran en anayaeducacion.es.

Sustancias simples y compuestos 1 Busca información sobre la fórmula de las sustancias siguientes: metano, etano, propano y butano. a) ¿Son sustancias simples o compuestos? b) ¿Se podrían descomponer en otras sustancias más sencillas?

2 El nombre de algunos elementos químicos hace referencia a un científico, al que se honra de esta forma.

Por ejemplo, el meitnerio se llama así en honor a Lisa Meitner, codescubridora de la fisión nuclear. Indaga a quién se honra con el nombre de los elementos químicos de número atómico 104, 107, 96, 99, y busca una referencia sobre su aportación a la ciencia.

7 ¿Cuáles son los únicos elementos que se encuentran en la naturaleza como átomos aislados? ¿A qué grupo del sistema periódico pertenecen?

8 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

se unen

para ganar estabilidad

Cediendo/ganando electrones

Los átomos se unen

Cristales

? ................................

3 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y explica por qué: a) Los metales son buenos conductores de la electricidad, pero malos conductores del calor. b) Los metales tienden a formar cationes, ganando electrones. c) Los metales son quebradizos y frágiles. d) Se pueden fabricar hilos y láminas hechos de metales.

4 Busca el nombre y el año de descubrimiento de los elementos de número atómico 113, 115, 117 y 118.

5 Clasifica los siguientes elementos en metales, no metales, semimetales y gases nobles: sodio, calcio, plata, argón, nitrógeno, helio, fósforo y silicio.

a) Todos los átomos de los gases, sin excepción, tienen completa su última capa. b) En cada átomo de helio se pueden albergar hasta seis electrones más en su capa más externa. c) Todos los átomos de los gases nobles tienen ocho electrones en su última capa.

9 Indica los dos mecanismos según los cuales pueden unirse los átomos. ¿Cuántos electrones deben quedar en su última capa para que la especie química sea estable? ¿Cómo se conoce esta regla?

10 Recuerda el modelo de capas que hemos estudiado para la estructura de la corteza del átomo y elabora una tabla con el número que corresponde a cada capa, la letra que se utiliza para denominarla y el número máximo de electrones que se pueden albergar en cada una de ellas.

11 Indica si las siguientes parejas de elementos químicos se pueden unir compartiendo electrones o como el resultado de que uno de ellos ceda electrones y el otro gane electrones. a) Sodio y flúor.

14 Indica si el esquema de la corteza de un átomo de la imagen puede pertenecer a un gas noble, a un catión o a un anión. En el caso de los iones, indica de qué elemento químico son.

17 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y explica por qué: a) La unión entre un átomo de carbono y uno de hidrógeno corresponde a un enlace iónico. b) En un enlace metálico los electrones no quedan asociados a ninguna pareja de átomos. c) Átomos de distinto elemento metálico se pueden unir entre sí. d) El calcio puede formar aniones o cationes, ganando o cediendo dos electrones indistintamente.

18 Completa la tabla en tu cuaderno.

Elemento

c) Magnesio y oxígeno.

Mg (Z = 12)

e) Carbono y oxígeno. f) Hidrógeno y sodio.

12 Basándote en la regla del octeto, indica la carga de los iones estables de estos elementos químicos: berilio, calcio, sodio y azufre.

13 ¿Cuántos electrones tiene en su última capa un ion Li+ (número atómico del litio 3)? ¿Incumple la regla del octeto? Explica tu respuesta.

112

K

L

M

N

Ion que se formará

2

8

7

–

Cl–

N.º de electrones por capa

COMPRENDE Organiza tus ideas 1 Sugerimos esta actividad como evidencia para el porfolio del alumnado.

Los átomos

F (Z = 9) K (Z = 19)

Enlace químico

–

15 Explica si los siguientes iones son estables o no: c) B– e) Ca2+ g) Al2+ a) Li– b) Cl3+ d) Ar2+ f) O2– h) S2–

Cl (Z = 17)

Trabaja con lo aprendido

+

16 El hidrógeno puede formar un catión o un anión. Deduce la carga de cada uno de ellos y razona sobre su estabilidad.

b) Azufre y oxígeno. d) Azufre y calcio.

–

B (Z = 5) O (Z = 8)

19 ¿Es posible que se forme un enlace iónico entre dos átomos? ¿Y si se trata de un enlace covalente?

20 Indica cuáles de los iones siguientes tienen los mismos electrones que un gas noble y escribe el nombre del gas noble. c) Al3+ e) S2– a) Li+ b) Na+ d) K+ f) N3–

se unen

113

para ganar estabilidad

Evaluación La elaboración de un porfolio es una propuesta autoevaluativa que le permite al alumnado reflexionar sobre los procedimientos que ha llevado a acabo para adquirir esos aprendizajes.

Cediendo/ganando electrones

Compartiendo electrones

formando

formando

Desarrollo del pensamiento El alumnado puede revisar la información necesaria en anayaeducacion.es sobre cómo se organiza la información en el «mapa conceptual jerárquico» y el «mapa conceptual» para contestar a las preguntas que se le formulen.

Enlace iónico

Enlace metálico

compuestas por Átomos del mismo elemento químico

Enlace covalente

TIC Le sugerimos que recuerde a su alumnado que puede comprobar los resultados de las actividades numéricas consultando las soluciones que se ofrecen en anayaeducacion.es.

dando lugar a

que constituyen

Átomos de distinto elemento químico

Entidades elementales que pueden ser

que constituyen

Sustancias simples

Moléculas Cristales

Compuestos

2 A partir de los contenidos de la unidad, se le da libertad al alumnado para que haga otro mapa conceptual en el que se recojan las ideas más importantes aprendidas durante este tiempo. Además de ser una evidencia para su portfolio, pueden compartirlo con el resto de compañeros y compañeras.

Sustancias simples y compuestos 1 Metano, CH4; etano, C2H6; propano, C3H8, y butano, C4H10. a) Son todos compuestos. b) Al tratarse de compuestos se pueden descomponer en otras sustancias más sencillas. En este caso, en carbono y dihidrógeno.

2 Los elementos referidos son: – 96, curio, en honor al matrimonio Curie, descubridores de la radiactividad.

– 99, einstenio, en honor a A. Einstein, que hizo grandes aportaciones, como la teoría de la relatividad y el efecto fotoeléctrico.

– 104, rutherfordio, en honor a E. Rutherford, cuyo modelo nuclear del átomo fue un gran avance en el estudio de la materia.

– 107, bohrio, en honor a N. Bohr, que propuso un modelo para el átomo basado en órbitas estacionarias, considerado como el inicio de la mecánica cuántica.

3 a) Falso, los metales son buenos conductores tanto de la electricidad como del calor. b) Falso, los metales forman cationes cediendo electrones. c) Falso, los metales son dúctiles y maleables. d) Verdadero, es una de las propiedades de los metales.

4 Elemento 113: Nihonio, Nh. Se descubrió en 2003.

Elemento 115: Moscovio, Mc. Se descubrió en 2003.

Elemento 117: Teneso, Ts. Se descubrió en 2010.

Elemento 118: Oganesón, Og. Se descubrió en 2006.

Todos ellos fueron incluidos en la tabla periódica y reconocidos por la IUPAC entre 2015-2016.

5

Metales

Sodio, calcio y plata

No metales

Fósforo y nitrógeno

Semimetales

Silicio

Gases nobles

Argón y helio

6 Escandio, Sc (natural, Z = 21); rutenio, Ru (natural, Z = 44); americio, Am (artificial, Z = 95); laurencio, Lr (artificial, Z = 103) y wolframio, W (natural, Z = 74).

Los átomos se unen 7 Los gases nobles, grupo dieciocho.

8 a) Falso, solo tienen completa su última capa neón, argón, kriptón, xenón y radón. El resto de gases (excepto el helio, que es estable con solo dos electrones) tienen que combinarse para completar su última capa.

38

Organiza tus ideas

6 Indica si estos elementos químicos son naturales o artificiales y escribe su símbolo químico: escandio, rutenio, americio, lawrencio y wolframio.

Mapa conceptual sistémico

1 Añade en el esquema inferior los siguientes conceptos: sustancias simples y compuestos.

2

Haz otro mapa conceptual en el que resumas todos los contenidos de la unidad.

7 ¿Cuáles son los únicos elementos que se encuentran en la naturaleza como átomos aislados? ¿A qué grupo del sistema periódico pertenecen?

se unen

8 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

para ganar estabilidad

dando lugar a

Cediendo/ganando electrones

Compartiendo electrones

formando

formando

Enlace iónico

Enlace metálico

Entidades elementales

compuestas por Átomos del mismo elemento químico

Átomos de distinto elemento químico

Enlace covalente

que pueden ser

Moléculas

que constituyen

que constituyen

? ................................

? ................................

Las soluciones de todas las actividades numéricas se encuentran en anayaeducacion.es.

Sustancias simples y compuestos 1 Busca información sobre la fórmula de las sustancias siguientes: metano, etano, propano y butano. a) ¿Son sustancias simples o compuestos? b) ¿Se podrían descomponer en otras sustancias más sencillas?

2 El nombre de algunos elementos químicos hace referencia a un científico, al que se honra de esta forma.

Por ejemplo, el meitnerio se llama así en honor a Lisa Meitner, codescubridora de la fisión nuclear. Indaga a quién se honra con el nombre de los elementos químicos de número atómico 104, 107, 96, 99, y busca una referencia sobre su aportación a la ciencia.

112

Los átomos se unen

Los átomos

Cristales

3 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y explica por qué: a) Los metales son buenos conductores de la electricidad, pero malos conductores del calor. b) Los metales tienden a formar cationes, ganando electrones. c) Los metales son quebradizos y frágiles. d) Se pueden fabricar hilos y láminas hechos de metales.

4 Busca el nombre y el año de descubrimiento de los elementos de número atómico 113, 115, 117 y 118.

5 Clasifica los siguientes elementos en metales, no metales, semimetales y gases nobles: sodio, calcio, plata, argón, nitrógeno, helio, fósforo y silicio.

a) Todos los átomos de los gases, sin excepción, tienen completa su última capa. b) En cada átomo de helio se pueden albergar hasta seis electrones más en su capa más externa. c) Todos los átomos de los gases nobles tienen ocho electrones en su última capa.

9 Indica los dos mecanismos según los cuales pueden unirse los átomos. ¿Cuántos electrones deben quedar en su última capa para que la especie química sea estable? ¿Cómo se conoce esta regla?

10 Recuerda el modelo de capas que hemos estudiado para la estructura de la corteza del átomo y elabora una tabla con el número que corresponde a cada capa, la letra que se utiliza para denominarla y el número máximo de electrones que se pueden albergar en cada una de ellas.

11 Indica si las siguientes parejas de elementos químicos se pueden unir compartiendo electrones o como el resultado de que uno de ellos ceda electrones y el otro gane electrones. a) Sodio y flúor. b) Azufre y oxígeno. c) Magnesio y oxígeno. d) Azufre y calcio. e) Carbono y oxígeno. f) Hidrógeno y sodio.

Enlace químico 12 Basándote en la regla del octeto, indica la carga de los iones estables de estos elementos químicos: berilio, calcio, sodio y azufre.

13 ¿Cuántos electrones tiene en su última capa un ion Li+ (número atómico del litio 3)? ¿Incumple la regla del octeto? Explica tu respuesta.

b) Falso, su capa más externa es la primera, en la que se albergan como máximo dos electrones.

U4

Recuerda seleccionar el material de trabajo de esta unidad para tu porfolio.

COMPRENDE

14 Indica si el esquema de la corteza de un átomo de la imagen puede pertenecer a un gas noble, a un catión o a un anión. En el caso de los iones, indica de qué elemento químico son.

c) Falso, el helio tiene dos.

–

+ –

15 Explica si los siguientes iones son estables o no: c) B– e) Ca2+ g) Al2+ a) Li– b) Cl3+ d) Ar2+ f) O2– h) S2– 16 El hidrógeno puede formar un catión o un anión. Deduce la carga de cada uno de ellos y razona sobre su estabilidad.

9 Los átomos se unen bien porque ocurra una transferencia de electrones, o bien porque los com-

partan. Para que sean estables, casi todos los átomos deben tener ocho electrones en su última capa de valencia, excepto algunos que son estables solo con dos. Esto se conoce como regla del octeto.

17 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y explica por qué: a) La unión entre un átomo de carbono y uno de hidrógeno corresponde a un enlace iónico. b) En un enlace metálico los electrones no quedan asociados a ninguna pareja de átomos. c) Átomos de distinto elemento metálico se pueden unir entre sí. d) El calcio puede formar aniones o cationes, ganando o cediendo dos electrones indistintamente.

18 Completa la tabla en tu cuaderno.

Elemento Cl (Z = 17)

K

L

M

N

Ion que se formará

2

8

7

–

Cl–

N.º de electrones por capa

F (Z = 9)

10

K (Z = 19) Mg (Z = 12) B (Z = 5) O (Z = 8)

Capa

n

N.º máximo de electrones

K

1

2 = 2 · 12

L

2

8 = 2 · 22

M

3

18 = 2 · 32

N

4

32 = 2 · 42

19 ¿Es posible que se forme un enlace iónico entre dos átomos? ¿Y si se trata de un enlace covalente?

20 Indica cuáles de los iones siguientes tienen los mismos electrones que un gas noble y escribe el nombre del gas noble. c) Al3+ e) S2– a) Li+ b) Na+ d) K+ f) N3–

113

11 a) El sodio cede un electrón al flúor, que lo gana. b) El azufre y el oxígeno comparten electrones. Dependiendo de su proporción en la fórmula química, así será el número de electrones compartido. c) El magnesio cede dos electrones al oxígeno, que los gana. d) El calcio cede dos electrones al azufre, que los gana. e) El carbono y el oxígeno comparten electrones. Dependiendo de su proporción en la fórmula química, así será el número de electrones compartido. f) El sodio cede un electrón al hidrógeno, que lo gana.

Enlace químico 12 La regla del octeto nos dice que los elementos son estables cuando adquieren la configuración de

gas noble, es decir, cuando consiguen tener ocho electrones (dos en el caso de litio, berilio, hidrógeno y helio) en su capa de valencia. Esto lo consiguen ganando o cediendo los electrones que hay en su última capa.

– Berilio: tiene dos electrones en su capa K y dos en la capa L. Tiende a ceder los dos electrones de la capa L y se queda cargado positivamente como Be2+.

– Calcio: tiene dos electrones en su capa K, ocho en la capa L, ocho en la capa M y dos en la capa N. Cederá los dos electrones de la capa N y quedará cargado positivamente como Ca2+.

– Sodio: tiene dos electrones en su capa K, ocho en la capa L y uno en la capa M. Por tanto, cede el último electrón y queda cargado positivamente como Na+.

– Azufre: tiene dos electrones en su capa K, ocho en la capa L y seis en la capa M. En este caso, ganará dos electrones para completar la última capa y queda cargado negativamente como S2–.

13 El número atómico del litio es Z = 3. Para obtener el octeto en su última capa tendría que ganar siete electrones, que es algo imposible, ya que es un átomo muy pequeño y habría una repulsión de carga negativa muy alta. Por eso, prefiere perder el único electrón de su última capa y quedarse como Li+ con dos electrones en su capa de valencia. Esta opción le confiere mucha estabilidad y se asemeja a la del helio, que también tiene dos electrones en su última capa.

14 Considerando que el símbolo central representa un núcleo con carga positiva, hay dos opciones: – Li+: como el litio tiene Z = 3, ha perdido el electrón de la última capa y solo le quedan dos.

– H–: es más difícil que se forme, pero puede darse. El hidrógeno tiene Z = 1 y gana un electrón que incorpora a su capa de valencia.

15 Para razonar acerca de la estabilidad tenemos que comprobar que se cumpla la regla del octeto; así:

a) Li–: no es estable, pues, aunque tendría 2 electrones en su última capa, el núcleo positivo no podría compensar el exceso de carga negativa por ser un átomo muy pequeño. b) Cl3+: no es estable, pues posee 4 electrones en su última capa. c) B–: no es estable, pues posee 4 electrones en su última capa. d) Ar2+: no es estable, es un gas noble que pierde el octete electrónico y pasa a tener 6 electrones en su última capa. e) Ca2+: sí es estable, tiene 8 electrones en su última capa. f) O2–: sí es estable, tiene 8 electrones en su última capa. g) Al2+: no es estable, pues tiene 1 electrón en su última capa. h) S2–: sí es estable, tiene 8 electrones en su última capa.

16 Se puede formar un catión con carga +1 si el hidrógeno pierde su único electrón (esta especie es estable); o bien un anión, con carga –1, quedando con dos electrones, como el helio, también estable.

39

17 a) Falso, son dos no metales que comparten electrones y su enlace es covalente. b) Verdadero, están moviéndose por toda la red metálica. c) Falso, el enlace metálico se da entre átomos del mismo elemento metálico. Se puede recordar que las aleaciones son mezclas de metales diferentes, pero no enlaces de metales distintos. d) Falso, el calcio adquiere estabilidad solo cediendo dos electrones, no los gana porque sería inestable.

18 La tabla queda así: K

L

M

N

Cl (Z = 17)

2

8

7

–

Ion que se formará Cl–

F (Z = 9)

2

7

–

–

F–

K (Z = 19)

2

8

8

1

K+

Mg (Z = 12)

2

8

2

–

Mg2+

B (Z = 5)

2

3

–

–

B3+

O (Z = 8)

2

6

–

–

O2–

Elemento

N.º de electrones por capa

19 Un enlace iónico requiere de la participación de muchos iones que se atraen mutuamente en una

red cristalina, no sería posible aislar dos átomos unidos por este tipo de enlace, pues otros aniones y cationes se sentirían atraídos electrostáticamente hasta que formaran la red y compensar el exceso de carga positiva o negativa. Sin embargo, sí se pueden encontrar aislados dos átomos unidos por enlace covalente, como en el caso de las moléculas diatómicas.

20 a) Li+: posee dos electrones, puesto que Z = 3 y pierde uno. El gas noble que tiene dos electrones es el He.

b) Na+: posee diez electrones, puesto que Z = 11 y pierde uno. El gas noble que tiene diez electrones es el Ne. c) Al3+: posee diez electrones, puesto que Z = 13 y pierde tres. El gas noble que tiene diez electrones es el Ne. d) K+: posee 18 electrones, puesto que Z = 19 y pierde uno. El gas noble que tiene 18 electrones es el Ar. e) S2–: posee 18 electrones, puesto que Z = 16 y gana dos. El gas noble que tiene 18 electrones es el Ar. f) N3–: posee 10 electrones, puesto que Z = 7 y gana tres. El gas noble que tiene 10 electrones es el Ne. U4

Moléculas y cristales 21 Atendiendo a estas características indica de qué tipo de sustancias se trata: a) Sólido, soluble en agua que conduce la electricidad en estado líquido. b) Red cristalina no soluble en agua y no conductora de la electricidad. c) Sólido que conduce la electricidad. d) Gas monoatómico.

22 Razona acerca de la veracidad o la falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Una molécula está formada por un número indeterminado de átomos. b) En las moléculas, cada átomo se une a los demás compartiendo sus electrones con el resto de los átomos de la moléculas. c) Las moléculas pueden tener un máximo de diez átomos. d) En una molécula cada átomo está unido a uno o varios átomos. Los electrones se comparten entre parejas de átomos.

23 Indica si las afirmaciones son verdaderas o falsas. a) Un cristal es una estructura ordenada formada por átomos. b) Los compuestos con estructura cristalina suelen ser sólidos en condiciones ambientales. c) El número máximo de entidades elementales en un cristal es 1023. d) El número máximo de entidades elementales de un cristal depende del compuesto de que se trate. e) En una red cristalina metálica los electrones se mueven libremente. f) Los cristales iónicos tienen carga eléctrica neta distinta de cero.

24 Explica por qué los metales conducen la electricidad y, sin embargo, los cristales iónicos y los cristales covalentes no.

25 Escribe las fórmulas químicas de los siguientes compuestos teniendo en cuenta que el rojo representa oxígeno, el negro carbono, el blanco hidrógeno y el amarillo azufre. a) b) c) d)

26 Indica cuántas uniones entre átomos hay en las moléculas del ejercicio anterior. Estas uniones, ¿son el resultado de ceder o ganar electrones, o bien de compartirlos?

33 Relaciona cada una de las fórmulas del ejercicio anterior con la representación de su molécula e indica si se trata de sustancias simples o compuestos: a) c)

organismo. Investiga sobre esta enfermedad que constituye un problema de salud mayor en muchos países tropicales y subtropicales. A partir del enunciado de la actividad y del vídeo sobre la meta 3.3 de los ODS, responde al cuestionario. a) ¿Qué estructura del organismo es dañada por la malaria? b) ¿Cuáles son los síntomas de esta enfermedad? c) ¿Qué tipo de tratamiento requiere? d) ¿Cuáles son las formas de prevención de la malaria? e) ¿Qué papel juegan los pesticidas en la extensión de esta enfermedad?

27 Explica el significado de las fórmulas químicas de estos compuestos iónicos: a) MgCl2

b) KI

c) CaF2

d) Na2O

28 Explica qué mantiene unidas las unidades elementales de cada tipo de cristal.

29

Consulta en el visualizador de moléculas que te ofrecemos en anayaeducacion.es la estructura cristalina del óxido de silicio (SiO2). Explica por qué en la fórmula química de este compuesto corresponde un subíndice uno para el silicio y dos para el oxígeno.

b)

Fórmula

Tipo de sustancia

Tipos de elementos

Entidad elemental

H2O

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas

CaO

35 Una de las sustancias representadas en la actividad 25 aparece en las diversas transformaciones que constituyen el proceso de síntesis del ácido sulfúrico; indica cuál es y qué efectos medioambientales tiene.

HCl

36

Fe2O3

37 Uno de los tratamientos clásicos de la malaria es la quinolina, cuyo mecanismo se ha desvelado recientemente. A partir de la figura:

Utiliza para ello las masas atómicas promedio del sistema periódico del libro de texto.

Fórmulas químicas 30 Clasifica las sustancias siguientes en la tabla del enunciado, copiándola en tu cuaderno.

d)

34 Calcula la masa de la unidad fórmula de los compuestos siguientes: b) BaS. c) BaCl2. d) KCl. a) K2S.

Na2S N2 NH3

La malaria es una enfermedad causada por un parásito que se transmite por la picadura de un mosquito anofeles infectado. La enfermedad ataca estructuras fundamentales para el funcionamiento del

a) Escribe la fórmula de este compuesto, sabiendo que el negro representa al carbono, el blanco al hidrógeno y el azul al nitrógeno. b) Indica cuántas uniones entre átomos hay y de qué tipo de enlace se trata. c) ¿Es la quinolina una molécula o un cristal?

C2H6

31 Explica la diferencia entre masa molecular y masa de la unidad fórmula. Pon un ejemplo de una sustancia para la que es adecuado hablar de masa molecular y otro de una sustancia para la cual es preciso usar la masa de la unidad fórmula.

32 A partir de los datos de masas atómicas promedio, calcula la masa molecular de estas sustancias: a) H2

b) CH4 Elemento Hidrógeno

c) NH3

d) C2H6O Masa atómica 1,01 u

En esta unidad habrás creado un canal seguro al que empezar a subir los vídeos que has hecho basados en contenidos ya conocidos y que habrás presentado de forma sencilla, respetando las normas establecidas en nuestro protocolo. Reflexiona sobre tu aprendizaje rellenando el cuestionario disponible en anayaeducacion.es.

Lo comprendo y podría explicárselo a mis compañeros

No lo comprendo del todo bien.

Se me plantean algunas dudas

No lo entiendo

No lo sé

Carbono

12,01 u

Oxígeno

16,00 u

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS

14,01 u

Realiza la evaluación competencial incluida en anayaeducacion.es

114

c) Cristal metálico. d) Gas noble.

22 a) Falso, el número de átomos de una molécula es definido y determinado por el número de enlab) Falso, se une solo a los átomos con los que comparte electrones.

Creamos un canal de YouTube específico configurándolo para tener un acceso privado pero al que todos los integrantes del grupo teníamos acceso. ...

Nitrógeno

b) Cristal covalente.

ces covalente que tenga.

REFLEXIONA

Aspectos

Moléculas y cristales 21 a) Cristal iónico.

c) Falso, existen moléculas muy grandes, con un número mucho mayor de átomos.

115

TIC En anayaeducacion.es, el alumnado puede consultar el apartado «Para estudiar» para reforzar y estructurar sus conocimientos sobre los contenidos de la unidad.

Además, dentro del apartado «Aprende jugando», el alumnado encontrará actividades de tipo lúdico con las que podrá autoevaluar sus conocimientos.

En anayaeducacion.es también se pueden encontrar fichas para mejorar la ciudadanía digital del alumnado.

Educación emocional Recordar en este punto la disposición en anayaeducacion.es de talleres para trabajar la dimensión emocional, reforzando la autoafirmación constructiva de los estudiantes y la liberación de sentimientos de frustración, ansiedad, etc., y, en general, emociones bloqueantes para los alumnos y las alumnas en este curso de la ESO.

d) Esta afirmación es verdadera, describe el enlace covalente en una molécula.

23 a) Verdadera, pero matizar que son iones (átomos cargados por exceso o defecto de electrones). b) Verdadera. c) Falsa, no hay un número máximo de entidades que pueda componer un cristal, ya que el número de entidades que lo formen depende del tamaño del cristal. d) Falsa, de forma análoga a la respuesta anterior, no existe un número máximo de entidades, ya que depende del tamaño del cristal, independientemente del compuesto del que se trate. e) Verdadera. f) Falsa, son neutros.

24 En los cristales metálicos, al compartirse los electrones de forma colectiva en la red, se permite cierta movilidad, lo que les confiere la capacidad de conducir la electricidad. Sin embargo, en los otros tipos de cristales no se da esta circunstancia, pues las cargas no están libres.

25 a) CO2. b) SO2. c) CH4. d) C2H6.

26 a) CO2: se une el átomo de carbono a los átomos de oxígeno, y como son no metales, comparten los electrones.

b) SO2: el átomo de azufre se une a los dos átomos de oxígeno, y al ser no metales, comparten los electrones. c) CH4: el átomo de carbono se une a los cuatro átomos de hidrógeno, y lo hacen compartiendo electrones por tratarse de elementos no metálicos.

40

U4

Moléculas y cristales 21 Atendiendo a estas características indica de qué tipo de sustancias se trata: a) Sólido, soluble en agua que conduce la electricidad en estado líquido. b) Red cristalina no soluble en agua y no conductora de la electricidad. c) Sólido que conduce la electricidad. d) Gas monoatómico.

22 Razona acerca de la veracidad o la falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Una molécula está formada por un número indeterminado de átomos. b) En las moléculas, cada átomo se une a los demás compartiendo sus electrones con el resto de los átomos de la moléculas. c) Las moléculas pueden tener un máximo de diez átomos. d) En una molécula cada átomo está unido a uno o varios átomos. Los electrones se comparten entre parejas de átomos.

23 Indica si las afirmaciones son verdaderas o falsas. a) Un cristal es una estructura ordenada formada por átomos. b) Los compuestos con estructura cristalina suelen ser sólidos en condiciones ambientales. c) El número máximo de entidades elementales en un cristal es 1023. d) El número máximo de entidades elementales de un cristal depende del compuesto de que se trate. e) En una red cristalina metálica los electrones se mueven libremente. f) Los cristales iónicos tienen carga eléctrica neta distinta de cero.

24 Explica por qué los metales conducen la electricidad y, sin embargo, los cristales iónicos y los cristales covalentes no.

25 Escribe las fórmulas químicas de los siguientes compuestos teniendo en cuenta que el rojo representa oxígeno, el negro carbono, el blanco hidrógeno y el amarillo azufre. a) b) c) d)

114

26 Indica cuántas uniones entre átomos hay en las moléculas del ejercicio anterior. Estas uniones, ¿son el resultado de ceder o ganar electrones, o bien de compartirlos?

33 Relaciona cada una de las fórmulas del ejercicio anterior con la representación de su molécula e indica si se trata de sustancias simples o compuestos: a) c)

organismo. Investiga sobre esta enfermedad que constituye un problema de salud mayor en muchos países tropicales y subtropicales. A partir del enunciado de la actividad y del vídeo sobre la meta 3.3 de los ODS, responde al cuestionario. a) ¿Qué estructura del organismo es dañada por la malaria? b) ¿Cuáles son los síntomas de esta enfermedad? c) ¿Qué tipo de tratamiento requiere? d) ¿Cuáles son las formas de prevención de la malaria? e) ¿Qué papel juegan los pesticidas en la extensión de esta enfermedad?

27 Explica el significado de las fórmulas químicas de estos compuestos iónicos: a) MgCl2

b) KI

c) CaF2

d) Na2O

28 Explica qué mantiene unidas las unidades elementales de cada tipo de cristal.

29

Consulta en el visualizador de moléculas que te ofrecemos en anayaeducacion.es la estructura cristalina del óxido de silicio (SiO2). Explica por qué en la fórmula química de este compuesto corresponde un subíndice uno para el silicio y dos para el oxígeno.

b)

Fórmula

Tipo de sustancia

Tipos de elementos

Entidad elemental

H2O

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas

CaO

35 Una de las sustancias representadas en la actividad 25 aparece en las diversas transformaciones que constituyen el proceso de síntesis del ácido sulfúrico; indica cuál es y qué efectos medioambientales tiene.

HCl

36

Fe2O3

Na2S N2 NH3

37 Uno de los tratamientos clásicos de la malaria es la quinolina, cuyo mecanismo se ha desvelado recientemente. A partir de la figura:

Utiliza para ello las masas atómicas promedio del sistema periódico del libro de texto.

Fórmulas químicas 30 Clasifica las sustancias siguientes en la tabla del enunciado, copiándola en tu cuaderno.

d)

34 Calcula la masa de la unidad fórmula de los compuestos siguientes: b) BaS. c) BaCl2. d) KCl. a) K2S.

La malaria es una enfermedad causada por un parásito que se transmite por la picadura de un mosquito anofeles infectado. La enfermedad ataca estructuras fundamentales para el funcionamiento del

a) Escribe la fórmula de este compuesto, sabiendo que el negro representa al carbono, el blanco al hidrógeno y el azul al nitrógeno. b) Indica cuántas uniones entre átomos hay y de qué tipo de enlace se trata. c) ¿Es la quinolina una molécula o un cristal?

C2H6

31 Explica la diferencia entre masa molecular y masa de la unidad fórmula. Pon un ejemplo de una sustancia para la que es adecuado hablar de masa molecular y otro de una sustancia para la cual es preciso usar la masa de la unidad fórmula.

32 A partir de los datos de masas atómicas promedio, calcula la masa molecular de estas sustancias: a) H2

b) CH4 Elemento

c) NH3

d) C2H6O Masa atómica

Hidrógeno

1,01 u

Carbono

12,01 u

En esta unidad habrás creado un canal seguro al que empezar a subir los vídeos que has hecho basados en contenidos ya conocidos y que habrás presentado de forma sencilla, respetando las normas establecidas en nuestro protocolo. Reflexiona sobre tu aprendizaje rellenando el cuestionario disponible en anayaeducacion.es.

Lo comprendo y podría explicárselo a mis compañeros

No lo comprendo del todo bien.

Se me plantean algunas dudas

No lo entiendo

No lo sé

Creamos un canal de YouTube específico configurándolo para tener un acceso privado pero al que todos los integrantes del grupo teníamos acceso. ...

Oxígeno

16,00 u

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS

Nitrógeno

14,01 u

Realiza la evaluación competencial incluida en anayaeducacion.es

27 a) MgCl2: compuesto formado por magnesio y cloro en proporción 1:2. b) KI: compuesto formado por potasio y yodo en proporción 1:1. c) CaF2: compuesto formado por calcio y flúor en proporción 1:2. d) Na2O: compuesto formado por sodio y oxígeno en proporción 2:1.

28 En los cristales iónicos, la red se mantiene unida por la atracción entre cargas de distinto signo, los

REFLEXIONA

Aspectos

d) C2H6: en esta molécula se unen los dos átomos de carbono entre sí y cada átomo de carbono a tres átomos de hidrógeno. Comparten los electrones por tratarse de elementos no metálicos.

115

TIC En anayaeducacion.es su alumnado dispone de un visor de moléculas y estructuras cristalinas en el que podrá visualizar la estructura cristalina que se menciona en la actividad 29.

aniones y los cationes. En los cristales metálicos, la nube de electrones mantiene unida la red. En los cristales covalentes, los electrones compartidos entre pares de átomos atraen al núcleo de estos, manteniendo así la red unida.

29 La información que nos da la fórmula química de una sustancia que forma un cristal, como es el caso del SiO2 es la proporción de cada átomo en la red; en este caso sabemos que por cada átomo de silicio hay dos de oxígeno.

Fórmulas químicas 30 La tabla queda así: Tipo de sustancia

Tipos de elementos

Entidad elemental

H2O

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

Fe2O3

Compuesto

Metal-no metal

Cristal

CaO

Compuesto

Metal-no metal

Cristal

HCl

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

Na2S

Compuesto

Metal-no metal

Cristal

Sustancia simple

No metal-no metal

Molécula

NH3

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

C2H6

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

Fórmula

N2

31 La diferencia entre la masa molecular y la masa de la unidad fórmula es que la primera se refiere a

la masa de la entidad elemental en el caso de sustancias formadas por moléculas, mientras que la segunda se refiere a la masa de la entidad elemental de sustancias formadas por cristales. Un ejemplo de masa molecular es la del agua, cuya molécula tiene una masa de 18 u; un ejemplo de sustancia para la que es correcto hablar de masa de la unidad fórmula es el cloruro de sodio, que forma un cristal iónico y para la cual su valor es de 58,5 u.

32 a) mH2 = 2 · 1,01 u = 2,02 u. b) mCH4 = 12,01 u + 4 · 1,01 u = 16,05 u. c) mNH3 = 14,01 u + 3 · 1,01 u = 17,04 u. d) mC2H6O = 2 · 12,01 u + 6 · 1,01 u + 16,00 = 46,08 u.

33 a) H2 b) NH3 c) C2H6O d) CH4

34 Las masas atómicas necesarias para resolver este ejercicio son: Elemento

Masa atómica (u)

K

39,102

S

32,064

Ba

137,34

Cl

35,453

a) m (K2S) = 2 · 39,102 + 32,064 = 110,268 u. b) m (BaS) = 137,34 + 32,064 = 169,404 u. c) m (BaCl2) = 137,34 + 2 · 35,453 = 208,246 u. d) m (KCl) = 39,102 + 35,453 = 74,555 u.

41

U4

Moléculas y cristales 21 Atendiendo a estas características indica de qué tipo de sustancias se trata: a) Sólido, soluble en agua que conduce la electricidad en estado líquido. b) Red cristalina no soluble en agua y no conductora de la electricidad. c) Sólido que conduce la electricidad. d) Gas monoatómico.

22 Razona acerca de la veracidad o la falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Una molécula está formada por un número indeterminado de átomos. b) En las moléculas, cada átomo se une a los demás compartiendo sus electrones con el resto de los átomos de la moléculas. c) Las moléculas pueden tener un máximo de diez átomos. d) En una molécula cada átomo está unido a uno o varios átomos. Los electrones se comparten entre parejas de átomos.

23 Indica si las afirmaciones son verdaderas o falsas. a) Un cristal es una estructura ordenada formada por átomos. b) Los compuestos con estructura cristalina suelen ser sólidos en condiciones ambientales. c) El número máximo de entidades elementales en un cristal es 1023. d) El número máximo de entidades elementales de un cristal depende del compuesto de que se trate. e) En una red cristalina metálica los electrones se mueven libremente. f) Los cristales iónicos tienen carga eléctrica neta distinta de cero.

24 Explica por qué los metales conducen la electricidad y, sin embargo, los cristales iónicos y los cristales covalentes no.

25 Escribe las fórmulas químicas de los siguientes compuestos teniendo en cuenta que el rojo representa oxígeno, el negro carbono, el blanco hidrógeno y el amarillo azufre. a) b) c) d)

26 Indica cuántas uniones entre átomos hay en las moléculas del ejercicio anterior. Estas uniones, ¿son el resultado de ceder o ganar electrones, o bien de compartirlos?

33 Relaciona cada una de las fórmulas del ejercicio anterior con la representación de su molécula e indica si se trata de sustancias simples o compuestos: a) c)

organismo. Investiga sobre esta enfermedad que constituye un problema de salud mayor en muchos países tropicales y subtropicales. A partir del enunciado de la actividad y del vídeo sobre la meta 3.3 de los ODS, responde al cuestionario. a) ¿Qué estructura del organismo es dañada por la malaria? b) ¿Cuáles son los síntomas de esta enfermedad? c) ¿Qué tipo de tratamiento requiere? d) ¿Cuáles son las formas de prevención de la malaria? e) ¿Qué papel juegan los pesticidas en la extensión de esta enfermedad?

27 Explica el significado de las fórmulas químicas de estos compuestos iónicos: a) MgCl2

b) KI

c) CaF2

d) Na2O

28 Explica qué mantiene unidas las unidades elementales de cada tipo de cristal.

29

Consulta en el visualizador de moléculas que te ofrecemos en anayaeducacion.es la estructura cristalina del óxido de silicio (SiO2). Explica por qué en la fórmula química de este compuesto corresponde un subíndice uno para el silicio y dos para el oxígeno.

b)

Fórmula

Tipo de sustancia

Tipos de elementos

Entidad elemental

H2O

Compuesto

No metal-no metal

Molécula

CaO HCl

36

Na2S N2 NH3

La malaria es una enfermedad causada por un parásito que se transmite por la picadura de un mosquito anofeles infectado. La enfermedad ataca estructuras fundamentales para el funcionamiento del

a) Escribe la fórmula de este compuesto, sabiendo que el negro representa al carbono, el blanco al hidrógeno y el azul al nitrógeno. b) Indica cuántas uniones entre átomos hay y de qué tipo de enlace se trata. c) ¿Es la quinolina una molécula o un cristal?

C2H6

31 Explica la diferencia entre masa molecular y masa de la unidad fórmula. Pon un ejemplo de una sustancia para la que es adecuado hablar de masa molecular y otro de una sustancia para la cual es preciso usar la masa de la unidad fórmula.

32 A partir de los datos de masas atómicas promedio, calcula la masa molecular de estas sustancias: a) H2

b) CH4 Elemento

c) NH3

d) C2H6O Masa atómica

Hidrógeno

1,01 u

Carbono

12,01 u

REFLEXIONA En esta unidad habrás creado un canal seguro al que empezar a subir los vídeos que has hecho basados en contenidos ya conocidos y que habrás presentado de forma sencilla, respetando las normas establecidas en nuestro protocolo. Reflexiona sobre tu aprendizaje rellenando el cuestionario disponible en anayaeducacion.es.

Aspectos

Lo comprendo y podría explicárselo a mis compañeros

No lo comprendo del todo bien.

Se me plantean algunas dudas

No lo entiendo

No lo sé

Creamos un canal de YouTube específico configurándolo para tener un acceso privado pero al que todos los integrantes del grupo teníamos acceso. ...

Oxígeno

16,00 u

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS

Nitrógeno

14,01 u

Realiza la evaluación competencial incluida en anayaeducacion.es

114

ca lluvia ácida y, además, irrita las vías respiratorias cuando está en el aire.

36 Se puede encontrar información sobre esta enfermedad en múltiples sitios de Internet. Conviene utilizar fuentes fiables, como MedlinePlus o la agencia SINC.

Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas 35 Una de las sustancias representadas en la actividad 25 aparece en las diversas transformaciones que constituyen el proceso de síntesis del ácido sulfúrico; indica cuál es y qué efectos medioambientales tiene.

Fe2O3

37 Uno de los tratamientos clásicos de la malaria es la quinolina, cuyo mecanismo se ha desvelado recientemente. A partir de la figura:

Utiliza para ello las masas atómicas promedio del sistema periódico del libro de texto.

Fórmulas químicas 30 Clasifica las sustancias siguientes en la tabla del enunciado, copiándola en tu cuaderno.

d)

34 Calcula la masa de la unidad fórmula de los compuestos siguientes: b) BaS. c) BaCl2. d) KCl. a) K2S.

Aplicaciones industriales, biomédicas y tecnológicas 35 Se trata del dióxido de azufre. El principal efecto medioambiental de esta sustancia es que provo-

a) Los parásitos se mueven por el torrente sanguíneo hasta llegar al hígado. Allí, estos parásitos maduran y se transforman en otros parásitos que atacan directamente a los glóbulos rojos, multiplicándose dentro de ellos, rompiéndolos e infectando a otros glóbulos rojos. b) Fiebres altas, escalofríos, síntomas similares a los de la gripe y anemia.

115

Compromiso ODS Le recomendamos que sugiera al alumnado visualizar el vídeo explicativo de la meta 3.3 disponible en anayaeducacion.es, antes de responder a la actividad 36.

c) El tratamiento depende del tipo de parásito de malaria que haya infectado al paciente, la gravedad de los síntomas, su edad y, si es mujer, si está embarazada. Los medicamentos más frecuentes pueden ser una terapia de combinación basada en la artemisinina (combina dos o más medicamentos para combatir el parásito de diferentes formas), el fosfato de cloroquina (aunque en algunas partes del mundo ya hay parásitos resistentes a este medicamento), Malarone, sulfato de quinina con doxiciclina, mefloquina y fosfato de primaquina. Aunque son muchos los medicamentos existentes, se sigue investigando en el desarrollo de nuevos compuestos. d) Evitar la picadura de mosquitos anofeles infectados con los parásitos causantes de la malaria y evitar viajar a países donde esta enfermedad sea endémica. Si hubiera que hacerlo, llevar la medicación necesaria desde el país de origen, dormir bajo mosquiteras impregnadas con insecticida, limpiar el agua estancada, fumigar el lugar de estancia, impregnarnos con repelentes de mosquitos y vestirnos con ropas claras y que cubran la mayor superficie del cuerpo. e) Los pesticidas que actúan sobre el vector de transmisión de la enfermedad, el mosquito anofeles, pueden contener la expansión de esta enfermedad. Pero estos pesticidas suelen pertenecer al grupo de los DDT, que ya están completamente en desuso por sus efectos nocivos contra la salud. Por lo que supone un reto saber qué hacer, si utilizarlos o no.

37 a) C9NH7; b) 18 enlaces, sin discriminar dobles de sencillos o aromáticos; c) Se trata de una molécula.

REFLEXIONA En esta unidad, su alumnado habrá dado sus primeros pasos en divulgación científica. Para ello, habrá creado un canal seguro al que empezar a subir los vídeos de elaboración propia, sobre contenidos ya conocidos, que habrá presentado de forma sencilla, respetando las normas establecidas en el protocolo desarrollado en la unidad anterior. Las actividades se habrán realizado en un ambiente colaborativo dentro del grupo de trabajo existente.

Su alumnado dispone en anayaeducacion.es de un cuestionario que le ayudará a reflexionar sobre su propio desempeño en las tareas propuestas en esta unidad. Conviene revisar de forma grupal aquellos aspectos en los que el propio alumnado haya detectado un margen de mejora.

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS Su alumnado dispone, también en anayaeducacion.es, de una prueba que le ayudará a evaluar su nivel de adquisición de las habilidades puestas en juego durante la realización del «Desafío» propuesto.

Anexos FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA • Introducción • Normas generales • Sustancias simples • Compuestos binarios • Compuestos ternarios

Formulación y nomenclatura SUGERENCIAS METODOLÓGICAS La nomenclatura de las sustancias químicas ha ido variando a lo largo de las décadas en las sucesivas revisiones de las recomendaciones elaboradas por la IUPAC. En este anexo de formulación recogemos las normas de formulación y nomenclatura vigentes en la actualidad, basadas en las que recoge la traducción al español de Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005 (the Red Book), realizada por Miguel Ángel Ciriano y Pascual Román Polo1 (UPV-EHU).

En el Libro rojo se recogen tres tipos de nomenclatura para los compuestos inorgánicos: de composición (capítulo 5), sustitución (capítulo 6) y la de adición (capítulo 7); se ha elegido para este texto la primera de ellas, que no da cuenta de la estructura de los compuestos químicos. Se trata de una nomenclatura estequiométrica, en la que se ofrece la fórmula empírica o la molecular de la sustancia química en cuestión.

Para los compuestos binarios, en el Libro rojo de la IUPAC se recomienda el uso de la nomenclatura de composición basándose en prefijos multiplicadores, considerándolos no necesarios si no hay ambigüedad posible en la composición del compuesto químico, pero no los califica de estrictamente prescindibles en estos casos.

Además, en el apartado IR 5.4.2 de la obra en inglés, se dice que la información sobre proporción entre las especies químicas de un determinado compuesto se puede dar a través de los números de carga o de los números de oxidación. En este último caso, la recomendación de la IUPAC es que se use solo si es preciso o puede causar ambigüedad. Para el uso del número de carga, o carga del ion, se requiere la utilización de números arábigos, y para el número de oxidación, números romanos sin

42

indicar su signo, a menos que sea estrictamente necesario. La única restricción que se explicita para el uso del número de oxidación se circunscribe a los iones homopoliatómicos, como el ion peróxido.

En estos casos se recomienda el uso del número de carga o los prefijos multiplicadores (por ejemplo: K2O2, dióxido de dipotasio, o bien dióxido (2-) de potasio2). Por lo anterior, para compuestos binarios, exceptuando los peróxidos y algún otro compuesto con iones homopoliatómicos, la nomenclatura que utiliza el número de oxidación es perfectamente válida.

Desde un punto de vista didáctico, la nomenclatura que utiliza el número de carga resulta muy útil, pues obliga al estudiante a calcular el número de oxidación, familiarizándose con este concepto y con los valores de los números de oxidación.

Una de las más importantes modificaciones en la nomenclatura IUPAC 2005 se refiere a la inversión del orden del oxígeno y los halógenos. Esto afecta a los nombres y las fórmulas de los antes llamados óxidos de los halógenos, que ahora pasan a nombrarse y formularse como haluros de oxígeno (ejemplo: OCl2, dicloruro de oxígeno).

Respecto de los oxoácidos y sus sales derivadas, cabe destacar que, aunque se trate de nombres no sistemáticos, la IUPAC admite el uso de los nombres comunes basados en los prefijos hipo-, per- y en los sufijos -oso, -ico, -ito y -ato. Esta nomenclatura dificulta la comprensión de la composición del compuesto por parte de una persona con conocimientos limitados de química; por ello, se ha decidido incluir la nomenclatura sistemática de composición denominada «de hidrógeno» para los oxoácidos (nótese que en ella es preceptivo no utilizar tildes para los morfemas «oxido» e «hidrogeno»).

En consonancia con la traducción al castellano de las recomendaciones IUPAC 2005, la ponencia de química de Andalucía publicó una guía para su uso que se ha tenido en cuenta para elaborar el texto de este anexo.

Estas nuevas recomendaciones, y su adaptación al castellano, no están exentas de controversia, no solo por la dificultad que ha tenido la adaptación de algunos términos3, sino también por la poca aceptación que han tenido algunos de sus aspectos, como puede ser la nomenclatura de adición.

1 C iriano López, M. Á.; Román Polo, P.; Connelly, N. G., y Damhus, T. Nomenclatura de Química Inorgánica.

Recomendaciones de la IUPAC 2005. Prensas Universitarias de Zaragoza, 2007.

2 Ejemplo 8 de la sección 5.4.2.3 de la versión en inglés.

3 C iriano, M. Á., y Román Polo, P. «Breve historia de la traducción del Libro rojo de 2005 de la IUPAC». Panace@.

Vol. IX, n.º 28. Segundo semestre, 2008.

Anotaciones

43

Anotaciones

44

Anotaciones

45

Anotaciones

46

Anotaciones

47

© GRUPO ANAYA, S.A., 2022 - C/ Juan Ignacio Luca de Tena, 15 - 28027 Madrid.

Reservados todos los derechos. El contenido de esta obra está protegido por la Ley, que establece penas de prisión y/o multas, además de las correspondientes indemnizaciones por daños y perjuicios, para quienes reprodujeren, plagiaren, distribuyeren o comunicaren públicamente, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la preceptiva autorización.