Operació món: Física i Química 3º ESO. Proposta didàctica (demo)

mostra

en cian a

ESO

l Va

3

C.

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

P R O P O S TA DIDÀCTICA r e p

ió c a

n ó O m

Índex Les claus d’Operación món .................................................................................................... 4 Materials per a l’etapa .............................................................................................................. 6 Projecte digital ............................................................................................................................ 8 1. Característiques generals 2. Índex visual de recursos 3. Inclusió en anayaeducacion.es 4. Avaluació en anayaeducacion.es 5. Programació i claus del projecte De la LOMLOE a Operació món ........................................................................................... 17 • Perfil d’eixida de l’Educació Secundària - Perfil d’eixida i claus pedagògiques d’Operació món - Perfil d’eixida i competències específiques de l’àrea • Sabers bàsics dels cursos 1r i 2n • Inclusió en Operació món Unitats............................................................................................................................................. 27 • Unitat inicial. El coneixement científic • Unitat 1. La matèria. Els gasos • Unitat 2. Dissolucions • Unitat 3. L’àtom • Unitat 4. Les substàncies químiques • Unitat 5. Reaccions químiques • Unitat 6. Les forces i els efectes que tenen....

• Unitat 7. Naturalesa de les forces • Unitat 8. Circuits • Unitat 9. Fonts d’energia

Les claus d’OPERACIÓ MÓN Què és Operació món?

Operació món és un projecte configurat per a contribuir a donar resposta a una de les qüestions que amb més freqüència se susciten a les aules:

par a què servix el que aprenc?

A través de situacions d’aprenentatge i de propostes d’activitats competencials, pretén afavorir un aprenentatge per a la vida i els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització que planteja a l’alumnat la societat del segle XXI. En poques paraules, Operació món es pot definir com un projecte

competencial, compromés, interdisciplinari, que potencia les metodologies actives i la competència digital.

4

Competencial Operació món planteja l’adquisició gradual i integradora de les competències. El seu desenvolupament afavorix en l’alumnat la capacitat d’aprendre a moure’s en les situacions de la realitat quotidiana.

Activitats competencials Se centren en el saber fer i en el desenvolupament de destreses.

Fomenten l’aplicació dels aprenentatges en diferents contextos, promouen l’anàlisi, la justificació, la predicció, l’experimentació, l’argumentació, la interpretació o la revisió. Són activitats que preparen l’alumnat per al dia a dia en la presa de decisions.

Situacions d’aprenentatge Són contextos, emmarcats en la vida real i en un objectiu de desenvolupament sostenible, que plantegen una situació problema. Amb aquests s’invita l’alumnat a dur a terme una reflexió transformadora per a la qual serà necessari posar en acció els sabers bàsics adquirits al llarg de diverses unitats.

Avaluacions competencials Per a mesurar el grau d’adquisició del perfil d’eixida i reflexionar sobre el propi procés d’aprenentatge.

Es disposarà de diverses proves escrites i digitals a fi d’avaluar el que s’ha aprés, i l’aplicació i la generalització d’això a altres situacions; i d’un dossier d’aprenentatge i una bateria d’instruments d’avaluació perquè l’alumnat autoavalue el seu procés d’aprenentatge (quines dificultats ha trobat, què l’ha satisfet més, com s’ha organitzat, com ha treballat en equip...; en definitiva: com ha aprés).

Compromés

Interdisciplinari

Inclusiu

L’alumnat juga un paper actiu en el projecte que va més enllà de l’àmbit acadèmic. S’implicarà en propostes que contribuïsquen a transformar el seu entorn familiar, social, cultural i natural en benefici d’un món més compromés i sostenible en tots els àmbits.

Operació món és un projecte intrínsecament interdisciplinari, ja que està concebut perquè, des de cada matèria i al llarg de les diferents etapes educatives, es contribuïsca al desenvolupament de les claus pedagògiques i de les metodologies actives que s’hi proposen.

A més:

Operació món és un projecte que naix compromés amb el principi d’educació inclusiva i amb la creació de condicions d’aprenentatge millors per a tot l’alumnat, amb la qual cosa s’afavorix la posada en pràctica de recursos per a un ensenyament personalitzat.

Per a això, el projecte incorpora:

Objectius de Desenvolupament Sostenible Les situacions d’aprenentatge i altres activitats proposades emmarcades en un ODS tenen com a finalitat que l’alumnat prenga consciència i duga a terme una reflexió que provoque una transformació d’hàbits, actituds i comportaments que repercutisquen positivament en algunes metes establides en els Objectius de Desenvolupament Sostenible.

Orientació acadèmica i professional Per a despertar o detectar vocacions i ajudar l’alumnat a decidir un itinerari formatiu i professional, conforme a les seues habilitats i interessos personals, que el capacite per a afrontar els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització de la societat del segle xxi.

Cultura emprenedora Per tal que l’alumnat desenvolupe les habilitats i la consciència necessàries per a transformar idees creatives en accions i contribuir a assolir els ODS.

• Inclou tasques i projectes que posen en joc aprenentatges adquirits en diferents àrees, amb la qual cosa en fomenten l’aplicació de forma integrada a contextos diferents.

• Compta amb propostes de treball per àmbits per a l’Àmbit Cientificotècnic i per a l’Àmbit Sociolingüístic.

Per a això, el projecte incorpora:

Pautes DUA Basat en els principis i pautes sobre el Disseny Universal per a l’Aprenentatge, el projecte oferix al professorat tota la informació relativa a les opcions múltiples d’acció i expressió, de representació i d’implicació.

Recursos inclusius Operació món oferix opcions múltiples de presentació de la informació com vídeos, àudios, resums, organitzadors gràfics, activitats interactives... que faciliten la personalització i la flexibilització de l’experiència d’aprenentatge de l’alumnat.

L’essencial Aquest recurs inclusiu del projecte identifica els aprenentatges essencials que permetran adquirir el perfil d’eixida previst per a ajudar el professorat a adaptar el ritme, l’estil, la profunditat i les metodologies actives més adequades a l’alumnat.

Metodologies actives Operació món proposa un conjunt de mètodes, tècniques i estratègies que fomenten el treball en equip i incentiven l’esperit crític. Una manera de treballar que prepara l’alumnat per a situacions de la vida real a través de l’aprenentatge cooperatiu, l’educació emocional, el desenvolupament del pensament, la cultura emprenedora o el Pla lingüístic.

Competència digital Operació món compta amb un Pla TIC i un nou projecte digital, amb llibres digitals especialment dissenyats per a facilitar l’adquisició de competències digitals, que compten amb una àmplia oferta de recursos.

5

Proposta didàctica

Materials per a l’etapa

Una proposta didàctica per a cada llibre de l’alumnat amb la solució de les activitats, orientacions metodològiques, suggeriments per a aplicar metodologies actives, etc.

Què és Operació món?

OPERACIÓ MÓN és un projecte configurat per a contribuir a donar resposta a una de les qüestions que amb més freqüència se susciten a les aules: per a què servix el que s’aprén? A través de situacions d’aprenentatge i de propostes d’activitats competencials, pretén afavorir un aprenentatge per a la vida i els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització que planteja a l’alumnat la societat del segle xxi.

En poques paraules, OPERACIÓ MÓN es pot definir com un projecte competencial, compromés, interdisciplinari, que potencia les metodologies actives i la competència digital.

Llibre de l’alumnat

5

Dispositius elèctrics

El llibre de l’alumnat presenta els continguts i les activitats ajustats al desenvolupament curricular fixat per la LOMLOE. Seguint una metodologia competencial, permeten respondre d’una forma creativa i innovadora al nostre compromís amb la inclusió i els Objectius del Desenvolupament Sostenible, cosa que possibilita el creixement de les habilitats i les aptituds que exigix la nostra societat, cada vegada més diversa.

Controla

el conden

sador

Dibuixa un circuit elèc d’un gene tric que cons rador i d’un te sèrie amb a un condensa resistència en que amb dos interrupt dor, de manera ors trolar que el condensa puguem cono es desc dor es carre arregue. gue

Ele me nts

del s apa rell s elè ctri cs

Circuit impr és

5.1 Circuit

Dispositius

A

Des de la plac targetes d’ex a base d’un ordinador , passant per elèctric, com pansió (gràfica, de les diferents so, etc.), a qualsevol on s’organitz una ràdio, tenen plaques de apar circuits impr ell funciona l’apaa apropiadament el circuit elèc esos rell. tric amb el qual 216

impré

s Si desmunte m qualsev ol aparell unes plaq ues de mat elèctric, pod erial no cond em observar rial conducto uctor en les r unint dife en l’interior quals hi ha rents disp ositius (ima Els elements pistes de matetge inferior següents esquerra). són molt inferior dret comuns en a): els circuits impresos • Resistè (imatge ncies. Són xicotets cilin com ara materials dres, de ceràmics, diferents dificulten materials grafit, algu el pas del aïlla ns nts òxid corrent i trems. Tene s metàl·lic fan que apa n dibuixad s, etc., que rega una es unes ban de la resi ddp entre stència elèc des de colo els extrica, la unit rs que indi és l’ohm, Z. quen el valo at de la qua r l en el SI, et recordem • Conden sadors. Aqu , ests dispositi En connecta us emmaga r un cond ensador en tzemen ene que es carr un circuit, rgia elèctrica ega passa un corr . manera s’ac , moment en el qua ent elèctric l es talla el ciona el circu fins pas de corr ho farà man it perquè ent. Si d’alg el tenint el una corrent elèc condensador puga diferents descarregartipus, i la tric durant propietat se, la descàrre surada en que els cara ga. N’hi ha farads, F, cteritza és en el SI. de la capacit • Bobines at, C, me. Són que pot ser bàsicament un fil de cilíndric o coure enro toroidal. Són tllat a un tenta evita nucli de ferro r-ne l’ús qua bastant volu n es vol que , dispositius minosos i per això s’inel circuit imp emm rés alliberar post agatzemen en l’inte rior energia siga xicotet. Aquests eriorment bobines es en el circu magnètica, it. La prop denomina que poden ietat que coeficient en el SI l’he caracteritza d’autoinduc nry, H. les ció, que té com a unitat

nació de

elèctrics

B

R

5.2 Determi

la resistè Per a disp U8 osar d’un ncia elèctr a estimació resistència ica del valor s’utilitza el de la resis codi de colo perior): Cod i de tència elèc col ors rs que hi trica d’un ve imprés a – La prim (imatge dret era banda a su(la més pròx xifra del valo 0 ima a un r de la resis dels extrems Banda 1 tència, en Multiplica ) indica la – La sego ohms. dor na indica primera 1 la segona xifra del valo – La tercera, r, en ohm denominad s.

2 a multipli cal afegir Banda 2 cador, indi a les xifre Tolerància s anteriors ca el nom .

– La quarta bre de zero 3 s que indica la tole rància (erro 5 %; plata, a un 10 %, r): roig corr 4 i si no en Si volem mes porta, la tole espon a un 2 %; or, a un urar directam rància és del 20 %. utilitzar un ent el valo 5 22 kX polímetre, un instrume r de la resistència elèctriques. elèctrica, nt de mes Depenent podem 6 ura de dife de la posi podrà actu rent ció de la ar com a voltí s magnitu roda sele ds de mesura, metre, amp ctora, un 7 1,5 kX com ara un erímetre o polímetre qua elèctrica entr ohmímetre, que mesura lsevol altre instrume e dos pun ts. nt el valor de 8 la resistènc ia Si es vol mes urar la resis 6,8 kX 9 Si connectà tència elèctrica d’un rem l’ohmím a resistènc punts d’un etre a dos Exemples separar-la ia, cal circuit, el del circuit Mitjançan i connecta que mesu ríem en reali els dos extre t el codi de r ratat seria la colors es ms als dos xer el valo la resis pot conéir de la resis qual equival cables tència a de l’ohmímet tència amb precisió. una certa re. dels dos pun tot el circuit vista des ts Finalment, l’ohmímetre als quals es connecta es podrà . esbrinar el resistència valor de si, estant la resistènc en un circu la intensita ia elèctrica it, mesurem t de corrent d’una el voltatge que la reco Pol íme entr rre, i apliq tre e els extrems uem la llei i d’Ohm. EXERCICI RESOLT 6 Una resis tènc

C

C

a una bate ia amb bandes blav a, ria de 12 V. Determin verda, marró i plat intensitat a, es conn de corrent. a quins valo ecta rs podria Segons el prendre codi la deu per cent de colors, la resis tència és , és a dir, de 650 Z 65 Z. amb un erro Per tant, el valor de la r del resistència 650 Z + 65 oscil·la entr Z = 715 Z. e 650 Z – Els valors 65 Z = 585 de la Inten Z, i sitat elèctrica oscil·laran entre: I = V = 12 V R 715 Z . 16, 8 mA fins a I = V = 12 V R 858 Z . 20, 5 mA

L

Els símbols amb els qual condensa s es repre dor senten la resistència vall de cada (B) i la bobina (C) (A), el són els que un. Un circu elements com ara díod it imprés pot cont es mostren daindre tamb parlarem es, transistor é altres en la secc s, xips, etc., ió següent. dels quals en

COM PRÉ

N, PEN SA, INV EST IGA …

Parada cies en sèrie de 5 minuts. Es col·l oquen dues els colors roig i or, i de les qual resistèngroc, gris, s són: viole roig i or, a termina els un generado ta, taronja, valors que r de podrà pren dre el corre 25 V. Dent elèctric.

Instrument que mesura de magnitud una gran varietat s elèctriqu es.

24

25 Determin a

quins sera n els tres resistència primers colo si en conn ectar-la a una inten una pila d’1,5 rs d’una sitat elèctrica rància si la de 25 µA. V circula quarta band Quant vald ria la tolea fora roja?

217

APRENC JUGANT

S’acompanya de nombroses activitats competencials d’exercitació i de reflexió

El curs passat vas iniciar probablement l’estudi de la física i la química. Com vas comprovar, en física i química es fa servir sovint un llenguatge tècnic i unes reso matemàtiques que són imprescindibles per a aquesta disciplina, però que, de ve fan que l’estudi d’aquesta matèria resulte complicat. No obstant això, la ciència és ens permet explicar tot el que passa al nostre voltant i, a més, genera aplicacions qual cosa moltes vegades aporta una qualitat de vida millor.

Per això, volem que amb aquestes primeres unitats no sols incrementes el teu c ment científic i conegues el funcionament de determinats fenòmens, sinó que e tisques creant alguns microjocs per a aconseguir que les persones que t’envolten aprenguen ciència de manera divertida.

SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE

Joc 1. Tipus A

Joc 2. Tipus B

Crear una equació

Resoldre si una notícia és vertadera o no aplicant el mètode científic.

Realitzar la mesura d’una magnitud.

que permeta obtindre la segona part de la combinació.

Unitat inicial

10

6

Fitxes de s

al la

Projecte digital U4

4

4.1 Molècules

per molècules. Aquestes La majoria de les substàncies estan formades d’àtoms d’elements no metàl­ entitats elementals són el resultat de la unió resultat d’enllaços covalents. lics, compartint els electrons, és a dir, són el per àtoms units entre Una molècula és una entitat elemental formada si mitjançant enllaç covalent. ser del mateix o de diferents Els àtoms que formen una molècula poden componen una molècula de­ elements químics. El nombre d’àtoms que molècules d’una substància terminada no és variable, sinó que totes les tenen el mateix nombre i tipus d’àtoms. l’ozó o l’aigua; unes al­ Existixen molècules molt senzilles, com el diclor, o la glucosa, i molècu­ tres un poc més complexes, com els àcids grassos les proteïnes, la funció de les d’una complexitat estructural notable, com l’estructura tridimensional. les quals en l’organisme està determinada per

Interpreta models moleculars

4.2 Cristalls

En els models moleculars, la unió en­ tre àtoms es representa per barres i els àtoms, per esferes.

Quants àtoms té una molècula de glu­ cosa? A quants d’àtoms està unit cada nitrogen (esfera blava) en una molècula

En l’estat sòlid, les partícules presenten un ordre tructura es denomina cristall.

d’amoníac?

Un cristall és una estructura tridimensional en les unitats que la formen.

tridimensional. Aquesta es­

que manté un ordre regular

cristalls, es denominen sòlids Existixen sòlids que no estan formats per amorfs.

l’entitat elemental que Els cristalls es classifiquen segons iònics, metàl·lics o es repetisca en l’estructura: cristalls covalents. per cations i anions • Els cristalls iònics estan formats de càrregues que s’unixen com a resultat de l’atracció a dir, com a resultat és contrari; signe de elèctriques d’enllaços iònics. per àtoms del ma­ • Els cristalls metàl·lics estan formats Els electrons teix metall, que compartixen els electrons. per aquesta, de la xarxa metàl·lica es mouen lliurement de l’element me­ amb major o menor facilitat en funció tàl·lic que forme la xarxa. de la unió d’àtoms • Els cristalls covalents són resultat enllaç covalent. Per d’elements no metàl·lics mitjançant no es mouen lliu­ això, els electrons en aquestes xarxes rement. els àtoms que formen Aquesta varietat d’unions entre resultat propietats molt cada tipus de cristall dona com a diferents entre si. iònics, anomena­ • Les substàncies formades per cristalls aigua, com el clorur des sals, són fràgils i solubles en de sodi. cristalls metàl·lics, ano­ • Les substàncies formades per de l’electricitat, menades metalls, són conductores tracta de substàncies flexibles, dúctils i mal·leables. Es simples com el ferro. es denomina a les • Els sòlids covalents, que és com covalents, són durs, substàncies formades per cristalls estables. Un exem­ no conduïxen l’electricitat i són molt ple n’és el diamant.

Descobrix una altra forma d’aprendre senzilla, intuïtiva i compatible amb qualsevol plataforma i dispositiu.

Tipus de cristalls

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA…

Models per a representar les molècules

Els anions (verd) i els cations (violeta) s’unixen formant un cristall iònic.

de la sal comuna (NaCl)

de manera col­ En els metalls, els electrons es compartixen lectiva, i tenen llibertat de moviment.

la infor­ Fes un esquema en el qual es relacione amb la classe d’en­ mació de les unions entre àtoms les substàncies. titats elementals que poden tindre

9

que t’oferim Visualitza els distints tipus de cristalls són les diferènci­ en anayaeducacion.es i explica quines i un de covalent. es entre un cristall iònic, un de metàl·lic un mètode A partir del que has estudiat, proposa cristalls. de per a identificar els diferents tipus sobre el ma­ Veig, pense, em pregunte. Investiga 12 central termosolar terial que se situa en la part alta d’una per a la generació de corrent elèctric.

10

11

13

Molècules de glucosa.

Molècules d’aigua.

Molècules d’amoníac.

tipus de cristall Busca informació sobre el quart text, el cristall molecu­ que no està esmentat en aquest així com algunes de les lar, i explica com està constituït, característiques.

covalent d’àtoms de car­ El diamant és una xarxa cristal·lina del carboni. boni. És la segona forma més estable 105

104

Els Desafiaments que marquen incorporen una situació d’aprenentatge que invita l’alumnat a la reflexió i tenen un caràcter transformador.

Les pàgines finals de cada unitat oferixen propostes dissenyades per a reforçar, reflexionar i consolidar el que s’ha aprés.

Recorda seleccion arRecorda el material selecciona de treball r el material de treball d’aquesta unitat perd’aquesta al teu dossier unitat per al teu d’aprene dossier d’aprenen ntatge.

COMPRÉN COMPRÉN Organitza les teues idees Organitza les teuesMapa ideesconceptual sistèmic

tatge.

Mapa conceptual sistèmic

mescles homog

ènies mescles homogè nies formades per

ME CONVIERTO EN INFLUENCER

dissolvent

descobriràs?

Què Què descobriràs?

formades per solut

solut

En aquesta En aquesta unitat unitat

la proporció entre

Te proponemos aprender a ser una buena divulgadora o divulgador científico en las redes y crear tu propio canal de YouTube en el que difundir distintos víORGANITZAR UN ESCAPE ROOM deos sobre hechos científicos o la realización de experimentos de elaboración propia sobre la materia estudiada en las unidades siguientes.

L’escape room un jocencontrar en què els participants estan tancats en una habitació En YouTube seés puede mucha y variada información sobre ciencia. Lai han distints desafiaments perrealmente a trobar lacientífica, manera d’eixir d’allà.

En el hay de queresoldre tiene gran calidad; otra no es sino que trasmite nostre el jocyestarà ambientat en un laboratori el vostre repte serà crear les bulos ycas, falacias, también existe aquella de la que isimplemente desconocemos proves en forma de microjocs que permeten trobar la combinació d’un cadenat su fiabilidad. que tanca una caixa on està la clau de la porta.

Debido a esto, con la primera unidad de este bloque aprenderemos a distinguir Es dissenyaran dos la información de jocs en de funció del resultat veraztipus que s’obtinga y contrastada de un: la que no lo es y estableceremoscada un protocolo de buenas prácticas.

1 Tipus A: Demostrar si una hipòtesi de partida és vertadera (valor 1) o no En (valor la unidad 0); siguiente crearemos un canal de YouTube propio (en principio, de acceso limitado), e incorporaremos algunos vídeos de divulgación sobre con2 Tipus B: Joc pràctic en què s’obté un resultat numèric. tenidos de la unidad o curiosidades relacionadas con ellos. Se harán mediante una presentación Amb els resultats dels del primer que jocs s’aconseguirà explicará un música nombrede dichostipus binari corcontenidos, con una fondo o una voz explicativa responent incluyendo als primers nombres de información la combinació. sobre las fuentes consultadas, respetando las autorías de las imágenes utilizadas y aplicando todas las normas Els resultats dels jocs del segon tipus s’introduiran en una equació el resultat de que hemos aprendido en la primera unidad. la qual seran els nombres de la combinació que falten.

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.

deCrea normes Joc 3. Elabora Tipus A o explicando cómo Desafiament seguretat un vídeo que resolt

explique los distintos amb la TCM. tipos de enlaces.

Unitat 1

Joc 4.Explica Tipus B

Joc 5. Tipus AGraba

Joc 6. Tipus A

Joc 7. Tipus A Muestra

si és màxima es solubilitat

22 L’AIGUA, DISSOLVENT UNIVERSAL L’AIGUA, DISSOLVENT UNIVERSAL

Joc 8. Tipus B Explica

Unitat 2

11 73

solubilitat

solut i dissolvent la proporció entre universal L’aigua, solut iL’aigua, dissolvent dissolvedissolvent nt universal

es coneix com1. Substàncies, 1. Substàncies, i sistemes materials mesclesmescles i sistemes materials concentració

50

coneix 2. Dissolucions, suspensions i col·loides com suspensions 2.esDissolucions, i col·loides 3. Concentració d’una dissolució 3. Concentració d’una dissolució

concentració 4. Solubilitat 4. Solubilitat es pot expres 5. L’aigua. disminuïx amb sar com 5. L’aigua.

Característiques i contaminació es pot Característiques ..............?.............. . i contaminació expressar com temperatura Taller de ciències ...............?..............

Taller de ciències per a % massa % vol Projecte massa/ d’investigació: Projecte d’investigació: volum Aigua Aigua per a soluts gasosos % massapotable. potable.

Aigua embotellada % vol Aiguamassa/v embotellada soluts sòlids olum ? ............... ? .......... ?.............. soluts gasosos Treball ..............

Concentració Treball pràctic: Concentració ..............?...............

COMPROMÍS ?..............

ODS . pràctic: COMPROMÍS ..............

ODS soluts sòlids . ? ............... ? i densitat ..............?............... d’una dissolució i densitat d’una dissolució .......... ?.............. ............... ...............?.............. equips de per treball per a respondre EstabliuEstabliu la pregunta ?.............. equips de setreball a respondre la pregunta ............... se?.............. ............... güent: güent: augmen temper taatura amb

disminuïx amb

i com era lade gestió de en l’aigua 1. Com1.ésCom enentorn? el teu entorn? i comésera la gestió l’aigua el teu Per a contextualitzar i respondre la pregunta Per a contextualitzar i respondre la pregunta anterior,anterior, 66 una substància imprescindible L’aigua L’aigua és una és substància imprescindible per a laper a la heu de heu de començar per consultar la informació començar sobre les per consultar la informació sobre les vida. és així que aquesta vida. Tant de les subs- metes 6.2 és Tant així que aquesta és una és de una les subsmetes 6.2 i 6.b. i 66 6.b. que estudien els investigadors tàncies tàncies en l’observaque estudien els investigadors en l’observaA continuació una xicoteta investigació A continuació realitzeurealitzeu una xicoteta investigació al vos- al vosció planetària.

Però ací també a lai Terra, ció planetària. i allunyats Però també a la ací Terra, allunyats tre municipi un de pròxim la situació tre municipi o un deo pròxim sobre lasobre situació que es que es d’elucubracions la viabilitat deen la vida d’elucubracions sobre lasobre viabilitat de la vida altresen altres vivia fa vivia fa cinquanta anys, relativa a la d’aigua gestió d’aigua cinquanta anys, relativa a la gestió resi- resiplanetes, és imprescindible gestionar planetes, adequadaés imprescindible gestionar adequadadual. deles seguir les següents: etapes següents: dual. Heu de Heu seguir etapes ment els recursos salut dels nostres ment els recursos hídrics ihídrics la saluti la dels nostres oce- oce• Dissenyeu una enquesta amb una aplicació informàtiamb una aplicació informàtiper a assegurar un desenvolupament ans per ans sostenible. • Dissenyeu una enquesta a assegurar un desenvolupament sostenible. piada. de preguntar ca aproca el nombre piaapro da. Heu de deHeu preguntar sobre elsobre nombre de La capacitat té l’aigua per a transportar La capacitat que té que l’aigua per a transportar sals i sals i domicilis amb banynombre propi, nombre de abocadomicilis vàters, abocaamb bany propi, de vàters, gasos dissolts és una de les característiques gasos dissolts és una de les característiques que fanque fan ment d’aigües als carrers, fosses sèptiques, ment d’aigües etc., i feuals carrers, fosses sèptiques, etc., i feusubstància única. Aquesta aquestaaquesta substància única. Aquesta qualitatqualitat de l’ai- de l’aila aarribar a persones van en aquella la arribar persones que vanque viure enviure aquella època. època. guaimpacte té un impacte és gràcies gua té un positiu, positiu, perquè perquè és gràcies a això a això • Pregunteu al personal delde centre salut més al personal sanitari sanitari es transporten del centre salutde nutrients, més sals minerals que es que necessà- • Pregunteu transporten nutrients, sals minerals necessàla incidència en ladesalut pròxim pròxim de les pràctisobre lasobre incidència en la salut a la vida, i com les pràctigasos, com l’oxigen, ries perries a laper vida, i gasos, l’oxigen, vital pervital a laper a la ques d’abocament i absència ques d’abocament de sanejad’aiguad’aigua vida aquàtica, i absència però implica de sanejatambé implica que convida aquàtica, l’aigua conperò també que l’aigua ments en aquella ments en aquella època. època. tinga, de manera i duradora, tinga, de contaminants manera i estable estable i duradora, contaminants i substàncies tòxiques. substàncies • Compareu tòxiques. els resultats de l’enquesta • Compareu els resultats de l’enquesta anterioranterior amb amb dades actuals. de la passar En aquesta la mateixa dades actuals. unitat estudiem enquesta a Heu deHeu les dissolucions passar En aquesta mateixa unitat estudiem enquesta a les dissolucions aquo- aquocompanys i companyes ses, la manera companys d’expressar i companyes la concentració d’altres d’altres ses, la manera classes.classes. d’una disd’expressar la concentració d’una disi les característiques espe solució solució de il’aigua i les característiques i la • Extraieu especials • Extraieu decials l’aigua conclusions la i exposeu-les oralment conclusions i exposeu-les oralment davant davant relació que té amb problemes alguns problemes relació que ambientals. té amb alguns ambientals. tota la classe. de tota de la classe.

en un vídeo cómodel se calcula Direcció delun Determinació vídeo vent en sobre un Mescla aquosa amb en vídeo la Volums Determinació ley de additius o de en un vídeo la importancia la masa experimento sencillo.efecte Tyndall o conservación punt molecular de fusió. de un un mapa d’isòbares. no dede dues solubilitat la dissolucions. d’un delauna reacción compuesto de interés sense aquest efecte. masa. química encompost. un problema industrial. medioambiental.

Unidad 5

diu si és màxima es diu

augmenta amb

Dissolucions Dissolucions

U2

U2

Recorda que dispos Record esade que lesdispose soluciosnsde activitats numèriques deles solucion totes les s deDissol activitaten totesucions Dissolu les , col·loi s numèriq anayaeducaci cions, des col·loid ues enon.es. i suspen anayaeducacion.es. es i suspensions sions Materials, mescle Materi s i substà 7 als, mescle Indica si7les afirmac nciess i substàncies Indica les afirmac ionssisegüen ions 1 següen ts són res o falses. Consu vertad Meta 9.a. e- ts són vertaderesltant, o falses.

1 Un dels materi Meta per aConsult 9.a.als això, laant, per a això, la informa Unde dels major materia és el «coltan». Investi valorlsafegit lativa a la meta 11.7: de major valor afegit reció relativa a la meta 11.7: informació és el «coltan ga si es».tracta Investig d’una a si substà d’una mescla, el es tracta ncia d’una o substàna)cia L’aire perquè d’una del seu o és una dissolu mescla, a) L’aire valor i les el perquè cióés deuna dissoluc en què es realitza compo delcondic seu valor de compos sicióióconsta ions i les condicions ició constant. nt. en l’extrac què es ció b) L’aire és una dissolu d’aque realitza st materi l’extrac b) L’aire ció al. d’aques és ció una binària t material. dissoluc 2 Indica quins dels d’oxige ión binària en nitrogen. d’oxigen en nitromateri 2 Indica als següen gen. quins dels materia ts estàls format una única substà següenper ts està format ncia. c) L’aire Busca una per és una dissolu única inform substàn ació c) L’aire cia. si et informa cessari: Busca cióésdeuna resulta nemés dissoluc de dosiógasos, ció si et resulta què de més cessari: de dos gasos, perne- conté oxigen perquè , nitroge contén,oxigen, a) Llet. diòxid de nitrogen carbon , diòxid tres. i i al- de carboni i ala) Llet. tres. b) Aigua desionitzada. d) L’aire de les ciutats b) Aigua desionitzada. d) L’aire és de una combin ciutats c) Atzurita. ació és de unasuspen combin sió, dissolució i col·loid les - ació de suspenc) Atzurita. sió, dissoluc e, ja que ió iconté col·loid partícu e, ja que d) Amoníac per a sedimentables. les conté no partícules no sedimentables. d) netejar llar. a netejar Amoníala c per la llar.

3 8 Parada de 5 minuts Sumem.8La limitac ió d’entra . Ésde Sumem 3 la 5 llet Parada . La da amb xocolate una limitaci de vehicle mescla homog ó d’entra minuts. s a la da de vehicles a la És la llet amb xocolatpart central d’algu ènia o heterogènia? nescentral part grans d’algun e una ciutats ha Mira es grans el vídeo generaciutats les dissolucionsmescla homog ènia o ta polèmica. Analitz heterog t sobre cerha ènia? generat que Mira a t’oferim ta polèmic el vídeo sobre aquest cerles dissolucionsenque situació aquesta a.aAnalitza anayae amb els situació ducaci respon la pregun companys i compa on.es t’oferim teus i en amb els teus ta de l’enunciat anayaed nyes de compan ucacion.es i respon ys classe. i companyes de classe. la preguntaanalitz ant totes les mescles que hi apareix de l’enunc iat analitzant 9 Posa totes mesclesen. lesun exemp que hi apareixen. de dissolu 9 lePosa ció en un exempl estat 4 En els llibres de e de sòlid, ió tat líquid i en estat dissoluc enen es-estat sòlid, en química se sol utilitza tatgasós. eslíquid i en estat gasós.

En els llibres r l’expressió «substància pura». 4 de química se sol utilitzar l’expres10 És possible trobar sió Veig, substà tància «subspense ncies pura». impures? Es denom no pures o És possible trobar 10 , emVeig, pregun te. Per pense, substàn inen així? Redact què no existixe em creuste. pregun quePer què creus impures n dissolucions d’un a un paràgraf en cies no pures o ? Es denominen què indiques per que sòlid enions n dissoluc un gas? creus que s’utilitzaixí? Redacta es en aquest no existixe d’un Com quèquè sòlid en un gas? Com indique tipus «substància pura». a l’expressió un paràgrafdiuen s per què creus de mescle es diuen s hetero aquest tipus de que s’utilitza l’expres gènies ? heterog mescles SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE «substància pura». sió SEQÜÈNCIA 11 Es prepar ènies? a una 5 ClassificaD’APRENENTATGE ció deuna aquests materials 11 dissolu Es prepara mento l, alcoho dissoluc en sintètics o natural Sense conéixer les l i aigua.

5 Classific ió de vlar,6.niló, aAQUOSES. aquests propor JOCseda, 6.A.TIPUS s: keA. ,MESCLES AQUOSES. materials en sintètics JOC TIPUS cions rde cada un, mentol, alcohol i aigua.

MESCLES Sense cautxú conéixe polièst termin les cotó i llana. de-cada un, vlar, niló, ions de formació si et resulta seda,er,cautxú, Busca in- o naturals: ke-ar quin és termina el dissolvent i quinsproporcpots pots depolièste necessari. r quin és el dissolve r, cotó 8.1 Prepara els soluts? distintes mescles plicaini llana. Busca 8.1 per a deterdistintes mescles Hi haaquoses la resposta. per a deterEx- els formaci alguna nt i quins entrePrepara connex si et aquoses el materials, resulta soluts? Exió necessa plica la resposta. a mésópresenten ri.

Hi del minar quines ha efecte criteri Tyndall alguna i minar quines deixa-les presenten efecte Tyndall i de deixa-les entre el materials, a classificació?

12connexióLa imatge més del 6 Compl criteri eta lareposar a fi desiveure de classific estan formades reposar colataula: fi de veure estan siformades idees relacionades per 12 . Quines col-per ació?

La imatge unitat pots extraur . Quines idees ambrelacion 6 Comple la taen la suspensió. e d’aquesta imatge o per materials taula: en suspensió. loides oloides per materials ades amb la unitat pots extraure d’aques ?

Sistema materia ta imatge?

Mescla homogiènia, una l d’aquestes mescles elabora 8.2 Tria8.2 una Tria d’aquestes mescles i elabora una fitxauna perfitxa per

1 Copia el mapa conceptual en el 1 Copia quadern, o en una el aplicació especi concep tual en el quadern, fica, mapa Detalla en el mapa realitza les amplia o enf)una aplicaciói especifi concep güents: cions sef) Detalla ca, i realitza elsconcep en el tual tipus de mesmapa les ampliacions cles tual els tipus de mesgüents: se- homogènies hem estudia cles que homog a) Inclou en el mapa ènies la estudia per a això inclou unitat, quet en hem conceptual el procés t en la unitat, les. a) perexemp Inclou en el mapa a de lució d’un solut g) Agrega una branca això inclou exemples. sòlid format perconceptualdissoel procés de dissoelectrò en el mapa concep lució lits d’un (sal). g) Agrega solut sòlid format per b) Inclou en el mapa una branca tual per a indicar els tipus conceptual per a de mescles heteroen el mapa tual una branca electròlits (sal). b) Inclou concep indicar per a inform gènies els tipus de mescles que es el mapa conceptualnova poden confondre ar de laendiferèn heterogènies que es una branca nova amb les homog cia entre densita poden ènies. concentració.per a informar de confond t i re amb les homogènies. la diferència entre h) Inclou en la branca densita t i tració. c) A partir de la concen h) Inclou de at anterior la maen l’activit la branca nera de destria branca de de l’activita r si es tracta at anterior, inclou d’una dissolució, t anterior la maA partir de l’activit informació c)sobre de destriar col·loide o unanera branca de l’activita un si es tracta d’una l’efectelade suspen t anterior, inclou la densitat de l’aidissolució, un gua, la salinitainforma col·loidesió. ció sobre l’efecte o una suspensió. t i el corren Inclou una branca t Termohalina. de la densitat dei) l’aien el mapa concep gua, la salinitat d) Inclou en el mapa i) Inclou i el corrent Termoh una branca en eltual de «Les dissolu partint la contaminació alina. mapa cions» conceptual partint tèrmic relacia sintetitzar els d) Inclou onant-la amb en en «Les per el mapa la contama,inació necessaris perde dissoluc el fenom ions» per apassos físic que la causa. a prepar sintetitz tèrmica ar , relaciuna dissolució, inclo- ar els passos necessaris per e) Inclou en el onant-la amb el fenome a preparar una dissoluc n físic que la causa. ent-hi el nom del materia mapa conceptual l de laborat ió, incloles expres ori necessari. ent-hi el e) Inclou matemàtique sions el mapa s que en conceptual les expressj) Inclou una branca des nom del material de laborato perme ten calcula ri necessari. de «concentració r les tres maneres d’expr ions matemà j) Inclou una tiques indicar la classifi essar la per a que branca des de »«conce permeten calcular concen cació de les tració. les tres dissolucions en fun- ntració» per a maneres d’expressar indicar la ció d’aquest paràm la concentració. etre. classificació de les dissoluc ions en funció d’aquest paràme tre. es preparen Les dissolucions ..............?............... es classifi es preparen Les dissolucions quen segons es classifiquen segons ...............?.............. són ..............?............... ...............?.............. són

dissolvent

hechos coneixeneral no et diveras redes, n també hay que

4

substàncies poden ser àtoms Les entitats elementals que componen les El qualificatiu elemental individuals o agrupacions de dos o més àtoms. la menor porció possible s’utilitza perquè aquestes entitats representen entitats elementals forma­ d’una substància, siga simple o composta. Les o cristalls. des per diversos àtoms poden ser molècules

Molècules i cristalls

smétodo poder or tanto, olucions ifusión egades,a anto con s el que persona s, per la

ementos pueden aboratori. guir configuración e gas noble.

Un projecte que t’oferix tots els continguts del curs a través del llibre digital, juntament amb una gran diversitat de recursos.

En anayaeducacion.es En anayaeducacion.es

Per a motivar-te: Per a motivar-te: • «Abans Vídeo: «Abans de començar».

• Vídeo: de començar».

Per a detectar idees prèvies Per a detectar idees prèvies • Activitat interactiva: «Autoavaluació • Activitat interactiva: «Autoavaluació inicial». inicial».

• Presentació: «Què necessites • Presentació: «Què necessites saber». saber».

Per a estudiar: Per a estudiar: • Presentacions: «Per a estudiar», «Material • Presentacions: «Per a estudiar», «Material de laboratori necessari per a preparar de laboratori una necessari per a preparar una dissolució», «Material de laboratori necessari dissolució», per «Material de laboratori necessari per a mesurar i «Importància de l’aigua». a mesurar volums»volums» i «Importància de l’aigua».

• Simulació: «Variació de la concentració • Simulació: «Variació de la concentració en les dissolucions». en les dissolucions».

• Vídeos: «Dissolució en aigua» • Vídeos: «Dissolució de NaClde enNaCl aigua» i «Substàncies pures i mescles». i «Substàncies pures i mescles».

Per a avaluar-te: Per a avaluar-te: • Activitat interactiva: «Autoavaluació • Activitat interactiva: «Autoavaluació final». final».

• Document: «Solucions • Document: «Solucions de les de les activitats numèriques». activitats numèriques».

I, atota més,la tota la documentació necessària I, a més, documentació necessària per a per a aplicar claus del projecte. aplicar les clausles del projecte.

mescla Mescla

Sistema heterog

material ènia homogènia, mescla als jugadors una hipòtesi sobre la als jugadors ciaconcentraamb unaamb hipòtesi sobreolasubstàn concentraheterogènia o substànc Aigua de mar ia de la mescla.

Per a comprovar la hipòtesi, ció de lació els mescla.

Per a comprovar Mescla la hipòtesi, els homogè nia Aigua de mar hauran de preparar la imescla Mescla isiprovar jugadors Petrolijugadors si ia hauran de preparar la mescla provar homogèn o no efecteiTyndall i si sedimenta presentapresenta Petroli o no efecte Tyndall si sedimenta o no. o no.

Maionesa 8.3 Prepara fitxa amb les normes 8.3 Prepara de seguretat una fitxauna amb les normes de seguretat Maionesa Diamantpertinents, que deixaràs junt amb el material pertinents, neque deixaràs junt amb el material nela Diamant fitxa amb la hipòtesi. cessari icessari la fitxa iamb la hipòtesi.

Gel de sílice Gel de

Substància pura,

compost

sílice JOC TIPUS A. VOLUMS NO ADDITIUS. Llot 7.A. Substància pura, compost JOC 7. TIPUS VOLUMS NO ADDITIUS. Llot 9.1 Experimenta amb distints líquids hidrosolubles Amoníac 9.1 Experimenta amb distints líquids hidrosolubles per comprovar endissolucions quines dissolucions per comprovar el enAmoníac quines aquosesaquoses el Llet volum de la dissolució no coincidix amb la suma volum de la dissolució no coincidix amb la suma dels de volums de solut i dissolvent.

Sucdels de taronja volums solutLlet i dissolvent.

9.2una Tria’n una Suc ide compon una hipòtesi en una 9.2 Tria’n fitxa. Pretaronja i compon una hipòtesi en una fitxa.

Preparalatambé la fitxa les normes de seguretat. para també fitxa amb les amb normes de seguretat.

JOC 8.B.TIPUS B. SOLUBILITAT. JOC 8. TIPUS SOLUBILITAT. 10.1 una pràctica per a determinar la solubilitat 10.1 Fes una Fes de pràctica per a determinar la solubilitat de sal en aigua a una temperatura. la sal enlaaigua a una temperatura.

10.2 Elabora un protocol de pràctiques 10.2 Elabora que incloga un protocol de pràctiques que incloga les mesures de seguretat que s’han adoptat. les mesures de seguretat que s’han adoptat.

10.3 Dissenya la on targeta on els jugadors 10.3 Dissenya han de recollir la targeta els jugadors han de recollir el resultat. s’introduirà dinsrangs, d’uns rangs, el resultat.

Aquest Aquest s’introduirà dins d’uns són s’han els que s’han d’incloure en l’equació que sónque (és els que d’incloure en l’equació (és necessari fer-ho per jarangs, ja solubilitat que la solubilitat necessari fer-ho per rangs, que la pot variar diferents segons diferents Per exemple, pot variar segons factors).factors).

Per exemple, deg, 0 es a 10 g, es 1, posarà d’11 a 20 g, es posarà de 0 a 10 posarà d’11 a1,20 g, es posarà etc. La es targeta es deixarà costat del material 2, etc. La2,targeta deixarà al costataldel material necessari a fer la pràctica, amb el protonecessari per a ferper la pràctica, junt ambjunt el protos’ha de seguir. col que col s’haque de seguir.

67

67

+ orientacions en anayaeducacion.es + orientacions en anayaeducacion.es

50 51

51

7

Proyecto digital

Interactiu

Un projecte digital que cobrix tots els continguts del curs i que s’adapta a qualsevol plataforma i dispositiu.

Versàtil Adaptable a diferents enfocaments i necessitats: per als qui complementen el llibre en paper i per a aules plenament digitals.

Conté nombrosos recursos com ara vídeos, animacions, elements de ludificació (gamificació), activitats d’autoavaluació, activitats interactives autocorregibles... És molt més que una reproducció del llibre en paper.

Traçable Podràs visualitzar la realització i els resultats de les activitats proposades.

Com és Edudynamic?

Inclusiu Competencial

El seu entorn facilita la personalització de l’aprenentatge adaptant les tasques a les necessitats de l’alumnat.

Elements multimèdia d’alt valor pedagògic dissenyats per a facilitar l’adquisició de les competències digitals.

Intuïtiu. Fàcil d’utilitzar per a tu i per al teu alumnat.

Descarregable. Permet treballar sense

connexió a Internet i descarregar-se a més d’un dispositiu.

Multidispositiu. S’adapta i es visualitza en qualsevol tipus de dispositiu (ordinador, tauleta, telèfon intel·ligent...), i a qualsevol grandària i resolució de pantalla.

Sincronitzable. Els canvis que fa l’usuari se sincronitzen automàticament en connectar qualsevol dels dispositius en què es treballe.

Universal. Compatible amb tots els siste-

100%

mes operatius, els entorns virtuals d’aprenentatge (EVA) i les plataformes educatives (LMS) més utilitzades als centres escolars.

4

4

9:45 AM

Les substàncies químiques

iPad

8

PRODUCCIÓ I PROCESSAMENT DE PRODUCTES AGRÍCOL ES La diversitat de la matèria que ens envolta es deu a les diferents pro­ pietats de les substàncies que la componen. Hi ha substàncies conduc­ tores de la calor, de l’electricitat i unes altres que són solubles en aigua.

A més, les substàncies es poden transformar o processar per a obtin­ dre’n altres diferents, amb millors propietats per a una funció concreta.

El processament de substàncies és de summa importància en els ali­ ments, els quals són processats des que són un producte agrícola fins a convertir­se en un aliment final. Actualment, no tots els països són capaços de transformar­los, i només el 30 % dels països en vies de desenvolupament sotmeten els aliments a un processame nt industrial.

Davant d’això, quasi la totalitat dels països desenvolupats, un 98 %, sí que processen els productes agrícoles que generen.

A més de suplir aquestes diferències entre països industrialitz ats i països en desenvolupament, existix un altre problema derivat de la in­ dústria alimentària: els productes químics utilitzats i les deixalles que es generen. Els fertilitzants i els pesticides que s’usen en els cultius acaben contaminant els sòls i les aigües que hi ha al voltant. I no és l’únic pro­ blema associat a les terres de cultiu, perquè també són les causants de més del 20 % de les emissions de gasos d’efecte d’hivernacle a causa de la desforestació.

96

Les s COMPROMÍS ODS

Una vegada hàgeu vist els vídeos sobre les metes 9.b i 12.4, feu en grup les activitats següents:

1. Realitzeu una recerca de projectes de desenvolupament a Àsia relacionats amb la meta 9.b dels ODS. 2. Escriviu un paràgraf sobre la possibilitat i l’oportunitat de dur a terme aquesta meta.

3. Busqueu informació sobre les substàn­ cies químiques permeses en el proces­ sament d’aliments, com la sal comuna.

En acabar aquesta unitat, reviseu les anotacions inicials i compareu­ les amb el coneixement que heu adquirit.

4. Quins problemes comporta la utilització de fertilitzants i pesticides sobre la salut dels sòls i dels ecosisteme s? Busqueu algunes mesures que es poden prendre per a restaurar les terres degradade s.

PRODUC DE PROD

La diversita pietats de l tores de la A més, les dre’n altres

El processa ments, els q a convertir­ capaços de desenvolup Davant d’aix que process

A més de s països en de dústria alime generen. Els contaminant blema associ més del 20 % de la desfore

I per a l’alumnat?

Qué t’oferix?

Recursos

100%

Edudynamic presenta un format especialment dissenyat per a l’entorn digital educatiu, que utilitza tot el potencial tecnològic i és compatible amb qualsevol dispositiu. S’han realitzat edicions específiques de tots els continguts teòrics i pràctics del llibre de text per a obtindre una versió interactiva i dinàmica que inclou tot el contingut curricular del nivell, juntament amb una gran diversitat de recursos multimèdia, vídeos, gamificació...

Metodologies actives (tècniques i estratègies) i recursos per a: 9:45 AM

• Exercitar: activitats interactives.

• Estudiar: resums, esquemes...

• Aprendre: àudios, vídeos...

iPad

•A valuar: autoavaluació, dossier d’aprenentatge (porfolio)…

100%

Curs: .................................................................................................................................................................................................

• L’essencial.

A partir de les unitats d’una mesura és possible determinar de quina magnitud derivada es tracta si es coneix la llei física que definix aquesta magnitud.

•A tenció a la diversitat: fitxes d’adaptació curricular, de reforç i d’ampliació.

1. Utilitzant les relacions entre les magnituds següents i la nomenclatura del requadre: 9:45 AM

S = L2

;

V = L3

;

v=

e t

;

a=

v t

;

d=

m v

Nomenclatura: L: longitud

S: superfície

V: volum

v: velocitat

t: temps

d: densitat

m: massa

e: espai (longitud)

E: energia

F: força

a: acceleració

Indica de quina magnitud és cada una d’aquestes mesures:

iPad

a) 25

km és una mesura de .............................................................................................. h g

b) 300

és una mesura de ..........................................................................................

cm 3

c) 300 000

m és una mesura de ...................................................................................... s

dm és una mesura d’ ............................................................................................ s2

d) 0, 98

L utilitzada per a determinar les precipitacions que cauen per unitat de superm2 $ h fície, és realment una mesura de ..................................................................................

e) 200

100%

F a) p = S Avaluació unitat 6

Física i Química 3r ESO ...............................................................................................................

b) E = p $ V

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

Curs: .................................................................................................................................................................................................

Avaluació • Generador de proves d’avaluació

Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

Data: .........................................

c) F = m $ a ...............................................................................................................

1. Indica si les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F).

i d’exercitació.

a) Els efectes de les forces poden ser el moviment o el repòs. d) E m $ a $ Lcontinue ............................................................................................................... b)=Perquè el moviment d’un cos és necessari que hi haja una força aplicada.

• Avaluació per unitats.

c) És possible que una força produïsca simultàniament canvi en l’estat de moviment i deformació.

9:45 AM

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

2. Deduïx les unitats de les magnituds derivades següents a partir de les lleis físiques que s’utilitzen per a calcular-les:

• Avaluació competencial.

d) Físicament, és correcte dir que un alçador de pesos té força.

• I nstruments d’avaluació, d’autoavaluació i de coavaluació.

e) Les forces són magnituds que no queden descrites si només coneixem la seua intensitat. f) Les forces de fricció sempre ens són perjudicials.

2. Calcula i representa la força resultant dels diagrames de forces següents: a)

b)

3N

5N

c) 3N

• Instruments per a avaluar la pràctica docent.

3N

5N

5N

iPad

3. Davall de cada gràfic, indica si es tracta d’un moviment uniforme (m.u.) o d’un moviment accelerat (m.a.), i indica si l’acceleració és positiva o negativa. a)

b)

e (m)

e (m)

c)

v (m/s)

e

v0 vB O

t t (s)

O

................................ ..... d)

O

................................ ..... e)

v (m/s)

t (s)

t

t (s)

................................ ..... f)

e (m)

v (m/s)

vA v

v0

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

100%

Les claus d’OPERACIÓ MÓN Què és Operació món?

Competencial O

Operació món planteja l’adquisició gradual i integradora de les competències. El seu desenvolupament afavorix en l’alumnat la capacitat d’aprendre a moure’s en les situacions de la realitat quotidiana.

t

t (s)

Compromés L’alumnat juga un paper actiu en el projecte que va més enllà de l’àmbit acadèmic. S’implicarà en propostes que contribuïsquen a transformar el seu entorn familiar, social, cultural i natural en benefici d’un món més compromés i sostenible en tots els àmbits.

O

t (s)

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

Activitats competencials ..... .....

Se centren en el saber fer i en el desenvolupament de destreses.

Fomenten l’aplicació dels aprenentatges en diferents contextos, promouen l’anàlisi, la justificació, la predicció, l’experimentació, l’argumentació, la interpretació o la revisió. Són activitats que preparen l’alumnat per al dia a dia en la presa de decisions.

Per a això, el projecte incorpora:

Són contextos, emmarcats en la vida real i en un objectiu de desenvolupament sostenible, que plantegen una situació problema. Amb aquests s’invita l’alumnat a dur a terme una reflexió transformadora per a la qual serà necessari posar en acció els sabers bàsics adquirits al llarg de diverses unitats.

els Objectius de Desenvolupament Sostenible.

Objectius de Desenvolupament Sostenible

Interdisciplinari Operació món és un projecte intrínsecament interdisciplinari, ja que està concebut perquè, des de cada matèria i al llarg de les diferents etapes educatives, es contribuïsca al desenvolupament de les claus pedagògiques i de les metodologies actives que s’hi proposen.

A més:

O

Programació, proposta didàctica i documentació del projecte

Inclusiu Operació món és un projecte que naix compromés amb el principi d’educació inclusiva i amb la creatció t (s) d’aprenentatge de condicions millors per a tot l’alumnat, amb la qual cosa s’afavorix la posada en pràctica de recursos per a un ensenyament personalitzat.

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

• Inclou tasques i projectes que posen en joc aprenentatges adquirits en diferents àrees, amb la qual cosa en fomenten l’aplicació de forma integrada a contextos diferents.

Per a això, el projecte incorpora:

Pautes DUA

Basat en els principis i pautes sobre el Disseny Universal per a

4. Un motorista ix d’un semàfor, des del repòs, i altres arriba als 60em- km/h en 4 s amb acceleració l’Aprenentatge, el projecte oferix al activitats proposades professorat tota la informació relamarcades en un ODS tenen com a • Compta amb propostes de treball tiva a les opcions múltiples d’acció finalitatsquefins l’alumnat prenga consconstant. Circula a aquesta velocitat durant 10 a adonar-se que un altre semàfor per àmbits per a l’Àmbit Cientificoi expressió, de representació i d’imciència i duga a terme una reflexió tècnic i per a l’Àmbit Sociolingüísplicació. que provoque una transformació passa a roig, aturant la moto en 6 s, també amb acceleració constant.

Quin espai total ha tic. d’hàbits, actituds i comportaments Recursos inclusius Situacions que repercutisquen positivament Operació món oferix opcions múlvelocitat mitjana? par a què servixrecorregut? Amb quina d’aprenentatge en algunes metes establides en tiples de presentació de la infor-

Operació món és un projecte configurat per a contribuir a donar resposta a una de les qüestions que amb més freqüència se susciten a les aules:

el que aprenc?

9:45 AM

A través de situacions d’aprenentatge i de propostes d’activitats competencials, pretén afavorir un aprenentatge per a la vida i els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització que planteja a l’alumnat la societat del segle XXI. En poques paraules, Operació món es pot definir com un projecte

competencial, compromés, interdisciplinari, que potencia les metodologies actives i la competència digital.

Avaluacions competencials Per a mesurar el grau d’adquisició del perfil d’eixida i reflexionar sobre el propi procés d’aprenentatge.

Es disposarà de diverses proves escrites i digitals a fi d’avaluar el que s’ha aprés, i l’aplicació i la generalització d’això a altres situacions; i d’un dossier d’aprenentatge i una bateria d’instruments d’avaluació perquè l’alumnat autoavalue el seu procés d’aprenentatge (quines dificultats ha trobat, què l’ha satisfet més, com s’ha organitzat, com ha treballat en equip...; en definitiva: com ha aprés).

Les situacions d’aprenentatge i

Orientació acadèmica i professional

1/2

Per a despertar o detectar vocacions i ajudar l’alumnat a decidir un itinerari formatiu i professional, conforme a les seues habilitats i interessos personals, que el capacite per a afrontar els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització de la societat del segle xxi.

Cultura emprenedora Per tal que l’alumnat desenvolupe les habilitats i la consciència necessàries per a transformar idees creatives en accions i contribuir a assolir els ODS.

mació com vídeos, àudios, resums, organitzadors gràfics, activitats interactives... que faciliten la personalització i la flexibilització de l’experiència d’aprenentatge de l’alumnat.

• Les claus d’Operació món

L’essencial Aquest recurs inclusiu del projecte identifica els aprenentatges essencials que permetran adquirir el perfil d’eixida previst per a ajudar el professorat a adaptar el ritme, l’estil, la profunditat i les metodologies actives més adequades a l’alumnat.

• Proposta didàctica • Programacions en Word i PDF

Metodologies actives COMPROMÍS ODS

Una vegada hàgeu vist els vídeos sobre les metes 9.b i 12.4, feu en grup les activitats següents:

1. Realitzeu una recerca de projectes de desenvolupament a Àsia relacionats amb la meta 9.b dels ODS. 2. Escriviu un paràgraf sobre la possibilitat i l’oportunitat de dur a terme aquesta meta.

3. Busqueu informació sobre les substàn­ cies químiques permeses en el proces­ sament d’aliments, com la sal comuna.

En acabar aquesta unitat, reviseu les anotacions inicials i compareu­les amb el coneixement que heu adquirit.

4. Quins problemes comporta la utilització de fertilitzants i pesticides sobre la salut dels sòls i dels ecosistemes? Busqueu algunes mesures que es poden prendre per a restaurar les terr

iPad

at de la matèria que ens envolta es deu a les diferents pro­ les substàncies que la componen.

Hi ha substàncies conduc­ calor, de l’electricitat i unes altres que són solubles en aigua. substàncies es poden transformar o processar per a obtin­ s diferents, amb millors propietats per a una funció concreta. ament de substàncies és de summa importància en els ali­ quals són processats des que són un producte agrícola fins ­se en un aliment final. Actualment, no tots els països són e transformar­los, i només el 30 % dels països en vies de pament sotmeten els aliments a un processament industrial. xò, quasi la totalitat dels països desenvolupats , un 98 %, sí sen els productes agrícoles que generen. suplir aquestes diferències entre països industrialitzats i esenvolupament, existix un altre problema derivat de la in­ entària: els productes químics utilitzats i les deixalles que es s fertilitzants i els pesticides que s’usen en els cultius acaben t els sòls i les aigües que hi ha al voltant.

I no és l’únic pro­ iat a les terres de cultiu, perquè també són les causants de % de les emissions de gasos d’efecte d’hivernacle a causa estació.

Data: ...........................................

Magnituds derivades

substàncies químiques

CCIÓ I PROCESSAMENT DUCTES AGRÍCOLES

Inclusió i atenció a la diversitat

Magnituds fonamentals i derivades (fitxa 2) Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

4

Operació món proposa un conjunt de mètodes, tècniques i estratègies que fomenten el treball en equip i incentiven l’esperit crític. Una manera de treballar que prepara l’alumnat per a situacions de la vida real a través de l’aprenentatge cooperatiu, l’educació emocional, el desenvolupament del pensament, la cultura emprenedora o el Pla lingüístic.

Competència digital Operació món compta amb un Pla TIC i un nou projecte digital, amb llibres digitals especialment dissenyats per a facilitar l’adquisició de competències digitals, que compten amb una àmplia oferta de recursos.

5

9

Recursos

Recursos relacionats amb les claus del projecte Amb la informació que l’alumnat necessita manejar per a posar en pràctica les claus i les metodologies actives d’Operació Món.

• Vídeos ODS. •E xplicacions de les tècniques de pensament i d’aprenentatge cooperatiu.

• Infografies del Pla lingüístic i del Pla TIC-TAC. •P ropostes d’orientació acadèmica i professional i per a treballar la clau emocional.

100%

Recursos digitals ordenats tant per unitats com pels propòsits educatius més destacables

9:45 AM

Per a aprendre • Vídeos • Presentacions • Infografies

iPad

• Game Room (recursos per a aprendre jugant)

10

100%

Per a estudiar 9:45 AM

• Resums • Esquemes

100%

iPad

• Continguts complementaris

9:45 AM

Per a exercitar • Activitats interactives • Problemes resolts interactius

100%

iPad

• Simulacions

9:45 AM

Per a avaluar •A ctivitats i proves interactives amb traçabilitat, que faciliten el seguiment del progrés de l’alumnat per part del professorat.

iPad

• I aplicacions recomanades, que complementen el Pla TIC-TAC proposat en el projecte.

11

Inclusió i atenció a la diversitat

L’essencial Recull els aprenentatges essencials que permetran adquirir el perfil d’eixida previst, ajudant el professorat a adaptar el ritme i la profunditat, fent ús de les metodologies actives més adequades en cada cas.

Fons de fitxes per a treballar la diversitat i la inclusió • Trobar materials de suport.

• Oferir una atenció individualitzada.

•A daptar els continguts als diferents ritmes d’aprenentatge.

•S eleccionar i aplicar diverses estratègies metodològiques.

12

Fitxes per a adaptar el currículum (AC)

Fitxes d’exercitació (E)

Per a donar resposta a l’alumnat amb necessitats específiques de suport educatiu (ACNEAE) amb els perfils següents:

L’objectiu és posar en pràctica els aprenentatges desenvolupats durant l’estudi de la unitat. Estan dirigides a l’alumnat que necessita exercitar i reforçar els continguts, però que no té necessitats específiques de suport educatiu.

• Alumnat amb dificultats específiques d’aprenentatge.

• Alumnat d’incorporació tardana al sistema educatiu.

• Trastorn del dèficit d’atenció i hiperactivitat.

• Trastorn de l’espectre autista.

El coneixement científic (fitxa 9)

•A lumnat amb condicions personals o història escolar especials.

Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

Curs: .................................................................................................................................................................................................

Data: ...........................................

La física i la química 1. Completa el mapa conceptual següent:

Per a elaborar-les s’han realitzat adaptacions metodològiques que fan accessibles els elements prescriptius del currículum sense renunciar a cap contingut, evitant així una adaptació curricular significativa.

Ciències naturals formades, entre d’altres, per

ambdues estudien

• Explicacions teòriques que motiven a començar la tasca, amb recursos visuals que afavorixen l’aprenentatge de les persones amb més memòria visual.

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

en sistemes materials

• Es fan servir enunciats curts.

que sí

que no modifiquen

• Es ressalten els verbs d’acció en els enunciats.

la naturalesa de les

• Es ressalten algunes paraules que poden ajudar a millorar la comprensió de la pregunta (poden ser conceptes o paraules clau).

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

2. Indica si les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F):

• S’utilitza un vocabulari senzill.

a) La química estudia els canvis, i la física, només canvis de posició.

iPad

9:45 AM

100%

El coneixement científic (fitxa 2) Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

Curs: .................................................................................................................................................................................................

Data: ...........................................

La física i la química La física i la química són disciplines científiques el propòsit de les quals és explicar el món en el qual vivim. Ambdues centren el seu estudi en porcions de matèria que reben el nom de:

b) L’explicació científica a un fet és sempre definitiva i inamovible. c) Els sistemes que estudia la química són exclusivament sistemes microscòpics.

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

• S’estructuren els espais per a donar claredat al que s’exposa.

Fitxes d’aprofundiment (P)

d) Definim sistema material com la part de l’univers que és objecte d’estudi.

En aquestes fitxes es desenvolupen activitats i metodologies que permeten que l’alumnat aplique i aprofundisca en l’adquisició de les competències bàsiques.

Estan dirigides tant a l’alumnat que ha assolit l’aprenentatge dels continguts i, a criteri del professorat, puga ampliar o aprofundir-hi, com a l’alumnat amb necessitats específiques de suport educatiu amb altes capacitats.

3. Explica la diferència entre sistema material i cos.

• Sistemes materials, si no tenen límits definits (com l’atmosfera).

• Cossos, si presenten límits definits (com un tros de ferro o un llapis).

Els canvis que pot tindre la matèria poden ser de dos tipus.

Canvis físics Els canvis físics són aquells en què després que es produïsca el canvi es tenen les mateixes substàncies.

Un exemple de canvi físic és la fosa del ferro. Quan el ferro arriba una temperatura de 1 540 °C passa d’estat sòlid a estat líquid. Es produïx un canvi físic, però continua sent la mateixa substància.

iPad

9:45 AM

100%

Canvis químics

Magnituds fonamentals i derivades (fitxa 2)

Els canvis químics són aquells en què després del canvi es tenen substàncies diferents de les inicials. Els canvis químics solen anar acompanyats d’un canvi físic (emissió d’un gas, aparició de bombolles, canvi de color, etc.) que ens ajuda a reconéixer-los.

Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

Curs: .................................................................................................................................................................................................

Data: ...........................................

Magnituds derivades

Un exemple de canvi químic és l’oxidació del ferro. Quan el ferro es rovella es forma una nova substància, l’òxid de ferro, amb propietats molt diferents de les del ferro. En aquests casos, quan les substàncies finals són diferents de les inicials, es parla de canvis químics.

A partir de les unitats d’una mesura és possible determinar de quina magnitud derivada es tracta si es coneix la llei física que definix aquesta magnitud.

1. Utilitzant les relacions entre les magnituds següents i la nomenclatura del requadre:

1 Indica si els canvis següents són físics o químics: a)

S = L2

;

V = L3

;

v=

e t

;

a=

v t

;

d=

m v

Trencar un paper en trossos: Nomenclatura:

c)

Cremar un paper:

d) Fer glaçons: e)

Oxidació d’un pern:

f)

Eixugar la roba al sol:

L: longitud

S: superfície

V: volum

v: velocitat

t: temps

d: densitat

m: massa

e: espai (longitud)

E: energia

F: força

a) 25

km és una mesura de .............................................................................................. h g

b) 300

g) Mesclar en un got aigua i oli: h)

a: acceleració

Indica de quina magnitud és cada una d’aquestes mesures:

cm

3

c) 300 000

Transformar el raïm en vi:

d) 0, 98

és una mesura de .......................................................................................... m és una mesura de ...................................................................................... s

dm és una mesura d’ ............................................................................................ s2

L utilitzada per a determinar les precipitacions que cauen per unitat de superm2 $ h fície, és realment una mesura de ..................................................................................

e) 200

2. Deduïx les unitats de les magnituds derivades següents a partir de les lleis físiques que s’utilitzen per a calcular-les: a) p = © Grupo Anaya, S.A. Material imprimible autoritzat.

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

b) Escalfar una sopa al foc:

F S

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

b) E = p $ V

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

c) F = m $ a

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

d) E = m $ a $ L

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

13

Avaluació

Proves d’avaluació predissenyades Per a cada unitat: • Una avaluació de sabers • Una avaluació de competències

Per a cada trimestre: • I nstruments d’avaluació i d’autoavaluació del dossier d’aprenentatge del Desafiament.

• Una prova competencial per a avaluar el progrés en l’adquisició del perfil d’eixida.

iPad

9:45 AM

100% Física i Química 3r ESO

Avaluació unitat 4 Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

Curs: .................................................................................................................................................................................................

Data: .........................................

1. Indica el símbol dels elements químics següents: a) Estronci: ......................................................................................................................... b) Fòsfor: ........................................................................................................................... c) Antimoni: ....................................................................................................................... d) Potassi: .......................................................................................................................... e) Calci: .............................................................................................................................. f) Carboni: .......................................................................................................................... g) Fluor: ............................................................................................................................. h) Sodi: ..............................................................................................................................

2. Indica si les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F): a) En els metalls, els electrons es compartixen de manera col·lectiva. b) Tots els elements del Sistema Periòdic tenen les mateixes aplicacions. c) L’element de massa molecular 2 u és l’oxigen. d) Els no metalls en unir-se entre ells donen lloc a cristalls.

iPad

3. Indica a quin grup i període pertanyen els elements de la taula següent:

9:45 AM

100% Física i Química 3r. ESO

Element

B

F

LI

Ca

Si

Bi

O

Ne

Avaluació competencial unitat 5 Nom i cognoms: ....................................................................................................................................................................................................................................

Grup

Curs: .................................................................................................................................................................................................

Data: ...........................................

Període

Combustibles fòssils i biocombustibles

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

4. Indica a quin grup del Sistema Periòdic dels elements químics pertany cada un dels àtoms l’escorça dels quals es mostra en l’esquema:

a)

b)

c)

En la majoria de les centrals elèctriques, l’energia elèctrica s’obté en una reacció de combustió. Fins fa poques dècades, els combustibles usats en aquest tipus de centrals eren els denominats combustibles fòssils, com el carbó i el petroli. En l’actualitat, una de les solucions que s’ha aportat com a alternativa a l’ús de combustibles fòssils són els anomenats biocombustibles. Aquests s’obtenen de plantes de cultiu anomenades energètiques; un exemple d’això és el bioetanol, que s’obté de cultius rics en sucre, com la canya de sucre i de grans rics en midó, com els cereals.

L’avantatge que es pretén obtindre és doble. D’una banda s’oferix una alternativa a un recurs limitat; d’altra banda, es realitzen plantacions que contribuïxen a l’eliminació natural del diòxid de carboni en la fotosíntesi.

d)

1. Completa aquest mapa conceptual sobre el cicle del diòxid de carboni emés en la combustió de biocombustibles: CULTIU

ATMOSFERA

1/2

BIOCOMBUSTIBLE

CENTRAL ELÈCTRICA

CO2

2. Les emissions que es produïxen en cremar biocombustibles no tenen el mateix efecte global que les de la combustió del petroli; tria l’opció que millor ho explique: a) El CO2 de la combustió de biocombustibles té origen natural, i no és nociu per a la salut. b) En la combustió de biocombustibles s’absorbix diòxid de carboni. c) Les plantes que s’usen per a obtindre els biocombustibles absorbixen diòxid de carboni mentre creixen. d) Els biocombustibles no generen CO2 en la seua combustió.

Per a això, tingues en compte que:

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

• L’energia alliberada en la combustió d’un gram de petroli és de 43,6 kJ, mentre que la que s’obté en la combustió d’un gram d’etanol és de 27,3 kJ.

14

• La substància que s’usa per a representar el petroli és l’octà (C8H18) i la fórmula química de l’etanol és C2H6O. A partir de la informació anterior: 3. Escriu i ajusta la reacció química de combustió de l’etanol i de l’octà.

4. Per què creus que el petroli continua sent el combustible més usat?

5. Quin avantatge mediambiental s’obté de l’ús de l’etanol?

I a més...

•U na guia per a treballar amb el dossier d’aprenentatge. Amb unes indicacions bàsiques que ajudaran l’alumnat a preparar i a utilitzar el dossier d’aprenentatge del curs.

•U n fons d’instruments d’avaluació, d’autoavaluació i de coavaluació. Amb una àmplia base de rúbriques, dianes i altres instruments dissenyats per especialistes a fi de proporcionar al professorat un conjunt d’eines amb què dur a terme l’avaluació, l’autoavaluació i la coavaluació.

•U na àrea de documentació. Amb orientacions sobre el disseny de rúbriques i una recopilació de proves d’avaluació externa.

15

Programació, proposta didàctica i documentació del projecte

Les claus d’Operació món • I nclou una àmplia documentació sobre les metodologies actives desenvolupades en el projecte.

Proposta didàctica • Recopila la versió en pdf de les propostes didàctiques.

Programacions.

Amb la versió en word i en pdf de: • La programació didàctica • La programació per unitats • Els registres d’avaluació

iPad

9:45 AM

100%

OPERACIÓ MÓN

QUÈ ÉS OPERACIÓ MÓN? Operació món és un projecte configurat per a contribuir a donar resposta a una de les qüestions que amb més freqüència se susciten a les aules: per a què servix el que aprenc?

A través de situacions d’aprenentatge i de propostes d’activitats competencials, pretén afavorir un aprenentatge per a la vida i els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització que planteja a l’alumnat la societat del segle XXI. En poques paraules, Operació món pot definir-se com un projecte competencial, compromés, interdisciplinari, que potencia les metodologies actives i la competència digital.

Competencial Operació món planteja l’adquisició gradual i integradora de les competències. El seu desenvolupament afavorix en l’alumnat la capacitat d’aprendre a espavilar-se en les situacions de la seua realitat quotidiana.

Per a això, el projecte incorpora: • Activitats competencials que se centren en el saber fer i en el desenvolupament de destreses. Fomenten l’aplicació dels aprenentatges en diferents contextos, promouen l’anàlisi, la justificació, la predicció, l’experimentació, l’argumentació, la interpretació o la revisió. Són activitats que preparen l’alumnat per al dia a dia a la seua presa de decisions.

• Situacions d’aprenentatge. Són contextos, emmarcats en la vida real i en un Objectiu de Desenvolupament Sosteni-ble, que plantegen una situació problema. Amb ells es convida l’alumnat a dur a terme una reflexió transformadora per a la qual serà necessari posar en acció els sabers bàsics adquirits al llarg de diverses unitats.

• L’avaluació competencial. Per a mesurar el grau d’adquisició del perfil de sortida i reflexionar sobre el mateix procés d’aprenentatge. Es disposarà de diverses proves escrites i digitals per a avaluar el que s’ha aprés, la seua aplicació i la seua generalització a altres situacions; i d’un porfolio i una bateria d’instruments d’avaluació perquè l’alumnat autoavalue el seu propi procés d’aprenentatge (quines dificultats ha trobat, que li ha satisfet més, com s’ha organitzat, com ha treballat en equip...; en definitiva: com ha aprés).

Compromés L’alumnat juga un paper actiu en el projecte que va més enllà de l’àmbit acadèmic. S’implicarà en propostes que contribuïsquen a transformar el seu entorn familiar, social, cultural i natural en benefici d’un món més compromés i sostenible en tots els àmbits.

DESENVOLUPAMENT DEL PENSAMENT

100% 9:45 AM iPad

16

5

• Orientació acadèmica i professional. Per a despertar o detectar vocacions i ajudar l’alumnat a decidir un itinerari formatiu i professional, conforme a les seues habilitats i interessos personals, que els capacite per a afrontar els reptes de sostenibilitat, inclusió i digitalització de la societat del segle xxi.

• 6

CLAUS

PRO JEC TE DEL

Claus Secundària TÈCNIQUES DE PENSAMENT

• Objectius de Desenvolupament Sostenible. Les situacions d’aprenentatge i altres activitats proposades emmarcades en un ODS, tenen com finalitat que l’alumnat prenga consciència i duga a terme una reflexió que provoque una transformació d’hàbits, actituds i comportaments que repercutisquen positivament en algunes metes establides donen els Objectius de Desenvolupament Sostenible.

LES

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

Per a això, el projecte incorpora:

CLAUS DE PENSAMENT

ORGANITZADORS GRÀFICS

TÈCNIQUES DE METACOGNICIÓ

Roda d'atributs

Aquesta estratègia organitzativa proveeix una representació visual del pensament analític, atés que convida a aprofundir en les característiques d'un objecte determinat. S'establiran les característiques o atributs principals en els raigs de la roda sense ordre de jerarquia, de manera que puguen ser llegits en qualsevol direcció.

Atribut 1

Atribut 2



Atribut 3

Atribut 5

Atribut 4

De la LOMLOE a Operació món

Perfil d’eixida d’ESO El perfil d’eixida de l’alumnat en acabar l’ensenyament bàsic identifica i definix, en connexió amb els reptes del segle XXI, les competències clau que l’alumnat ha d’haver desenvolupat en finalitzar l’Educació Primària, i introduïx orientacions sobre el nivell d’acompliment esperat al final d’aquesta etapa.

Es vol garantir que tot l’alumnat que supere amb èxit l’ensenyament bàsic i, per tant, assolisca el perfil d’eixida sàpia mobilitzar els aprenentatges adquirits per a respondre als principals desafiaments a què haurà de fer front al llarg de la seua vida: - D esenvolupar una actitud responsable a partir de la presa de consciència de la degradació del medi ambient basada en el coneixement de les causes que la provoquen, l’agreugen o la milloren, des d’una visió sistèmica, tant local com global.

- Identificar els diferents aspectes relacionats amb el consum responsable, valorant les repercussions que té sobre el bé individual i el comú, jutjant críticament les necessitats i els excessos i exercint un control social davant de la vulneració dels seus drets com a consumidor.

- D esenvolupar hàbits de vida saludable a partir de la comprensió del funcionament de l’organisme i de la reflexió crítica sobre els factors interns i externs que hi incidixen, assumint la responsabilitat personal en la promoció de la salut pública.

- E xercitar la sensibilitat per a detectar situacions d’inequitat i d’exclusió des de la comprensió de les seues causes complexes, per a desenvolupar sentiments d’empatia i de compassió.

- E ntendre els conflictes com a elements connaturals a la vida en societat que s’han de resoldre de manera pacífica.

- A nalitzar de manera crítica les oportunitats de tot tipus que oferix la societat actual, en particular les de la cultura digital, i aprofitar-les, avaluant-ne els beneficis i els riscos i fent-ne un ús ètic i responsable que contribuïsca a la millora de la qualitat de vida personal i col·lectiva.

- A cceptar la incertesa com una oportunitat per a articular respostes més creatives, aprenent a manejar l’ansietat que pot comportar.

- C ooperar i conviure en societats obertes i canviants, valorant la diversitat personal i cultural com a font de riquesa i interessant-se per altres llengües i cultures.

- S entir-se part d’un projecte col·lectiu, tant en l’àmbit local com en el global, desenvolupant empatia i generositat.

- D esenvolupar les habilitats que li permeten continuar aprenent al llarg de la vida, des de la confiança en el coneixement com a motor del desenvolupament i la valoració crítica dels riscos i dels beneficis d’aquest últim.

Les competències clau que s’han d’adquirir són les següents: a) competència en comunicació lingüística, b) competència plurilingüe, c) competència matemàtica i competència en ciència i en tecnologia, d) competència digital, e) competència personal, social i d’aprendre a aprendre, f) competència ciutadana, g) competència emprenedora, h) competència en consciència i expressió culturals.

Quant a la dimensió aplicada de les competències clau, s’ha definit per a cada una un conjunt de descriptors operatius. Aquests descriptors operatius de les competències clau constituïxen el marc referencial a partir del qual es concreten les competències específiques de cada àrea, àmbit o matèria. Aquesta vinculació entre descriptors operatius i competències específiques propicia que de l’avaluació d’aquestes últimes es puga inferir el grau d’adquisició de les competències clau definides en el perfil d’eixida i, per tant, la consecució de les competències i objectius previstos per a l’etapa. Aquests descriptors operatius són els següents:

18

Competència en comunicació lingüística (CCL) CCL1. S’expressa de forma oral, escrita o fent servir el llenguatge de signes amb coherència, correcció i adequació en els diferents contextos socials, i participa en interaccions comunicatives amb actitud cooperativa i respectuosa, tant per a intercanviar informació i crear coneixement com per a construir vincles personals.

CCL2. Comprén, interpreta i valora amb actitud crítica textos orals, en llenguatge de signes, escrits o multimodals dels àmbits personal, social, educatiu i professional per a participar en diferents contextos de manera activa i informada i per a construir coneixement.

CCL3. Localitza, selecciona i contrasta de manera progressivament autònoma la informació procedent de diferents fonts avaluant-ne la fiabilitat i la pertinència en funció dels objectius de lectura i evitant els riscos de manipulació i desinformació, i la integra i transforma en coneixement per a comunicar-la adoptant un punt de vista creatiu, crític i personal alhora que respectuós amb la propietat intel·lectual.

CCL4. Llig amb autonomia obres diverses adequades a la seua edat, seleccionant les que millor s’ajusten als seus gustos i interessos; aprecia el patrimoni literari com a via privilegiada de l’experiència individual i col·lectiva; i mobilitza la seua experiència biogràfica i els seus coneixements literaris i culturals per a construir i compartir la interpretació de les obres i per a crear textos d’intenció literària de complexitat progressiva.

CCL5. Posa les seues pràctiques comunicatives al servei de la convivència democràtica, la resolució dialogada dels conflictes i la igualtat de drets de totes les persones desterrant els usos discriminatoris de la llengua, així com els abusos de poder a través d’aquesta, per a afavorir un ús no només eficaç sinó també ètic del llenguatge.

Competència plurilingüe (CP) CP1. Utilitza eficaçment una o més llengües, a més de la llengua o llengües familiars, per a respondre a les seues necessitats comunicatives, de manera apropiada i adequada tant al seu desenvolupament i interessos com a diferents situacions i contextos dels àmbits personal, social, educatiu i professional.

CP2. A partir de les seues experiències, realitza transferències entre llengües diferents com a estratègia per a comunicar-se i ampliar el seu repertori lingüístic individual.

CP3. Coneix, valora i respecta la diversitat lingüística i cultural present en la societat, integrant-la al seu desenvolupament personal com a factor de diàleg, per a fomentar la cohesió social.

Competència matemàtica i competència en ciència, tecnologia i enginyeria (STEM) STEM1. Utilitza mètodes inductius, deductius i lògics propis del raonament matemàtic en situacions conegudes, selecciona i fa servir diferents estratègies per a la resolució de problemes analitzant críticament les solucions i reformulant el procediment, si fora necessari.

STEM2. Utilitza el pensament científic per a entendre i explicar els fenòmens que tenen lloc al seu voltant, confiant en el coneixement com a motor de desenvolupament, plantejant-se preguntes i comprovant hipòtesis mitjançant l’experimentació i la indagació, utilitzant eines i instruments adequats, apreciant la importància de la precisió i la veracitat i mostrant una actitud crítica sobre l’abast i les limitacions de la ciència.

STEM3. Planteja i desenvolupa projectes dissenyant, fabricant i avaluant diferents prototips o models per a generar i/o utilitzar productes que donen solució a una necessitat o problema de forma creativa i cooperativa, procurant la participació de tot el grup, resolent pacíficament els conflictes que puguen sorgir, adaptant-se davant de la incertesa i valorant la importància de la sostenibilitat.

STEM4. Interpreta i transmet els elements més rellevants de processos, raonaments, demostracions, mètodes i resultats científics, matemàtics i tecnològics, de forma clara i precisa, en formats diferents (gràfics, taules, diagrames, fórmules, esquemes, símbols...) i aprofitant de forma crítica la cultura digital incloent el llenguatge matematicoformal, amb ètica i responsabilitat per a compartir i construir coneixements nous.

STEM5. Emprén accions fonamentades científicament per a preservar la salut física i mental i el medi ambient i aplica principis d’ètica i de seguretat en la realització de projectes per a transformar el seu entorn pròxim de forma sostenible, valorant l’impacte global i practicant el consum responsable.

Competència digital (CD) CD1. Realitza recerques avançades en Internet seguint criteris de validesa, qualitat, actualitat i fiabilitat, seleccionant-les de manera crítica i arxivant-les per a recuperar, referenciar i reutilitzar les recerques esmentades amb respecte a la propietat intel·lectual.

CD2. Gestiona i utilitza el seu entorn personal digital d’aprenentatge permanent per a construir coneixement nou i crear continguts digitals, mitjançant estratègies de tractament de la informació i l’ús de diferents eines digitals, seleccionant i configurant la més adequada segons la tasca i les seues necessitats en cada ocasió.

CD3. Participa, col·labora i interactua mitjançant eines i/o plataformes virtuals per a comunicar-se, treballar col·laborativament i compartir continguts, dades i informació, gestionant de manera responsable les seues accions, presència i visibilitat a la xarxa i exercint una ciutadania digital activa, cívica i reflexiva.

CD4. Identifica riscos i adopta mesures en utilitzar les tecnologies digitals per a protegir els dispositius, les dades personals, la salut i el medi ambient, i per a prendre consciència de la importància i la necessitat de fer-ne un ús crític, legal, segur, saludable i sostenible.

CD5. Desenvolupa aplicacions informàtiques senzilles i solucions tecnològiques creatives i sostenibles per a resoldre problemes concrets o respondre a reptes proposats, mostrant interés i curiositat per l’evolució de les tecnologies digitals i pel seu desenvolupament sostenible i l’ús ètic.

Competència personal, social i d’aprendre a aprendre (CPSAA) CPSAA1. Regula i expressa les seues emocions enfortint l’optimisme, la resiliència, l’autoeficàcia i la recerca de propòsit i de motivació cap a l’aprenentatge, per a gestionar els reptes i els canvis, i harmonitzar-los amb els seus objectius.

CPSAA2. Coneix els riscos per a la salut relacionats amb factors socials, per a consolidar hàbits de vida saludable en els terrenys físic i mental.

CPSAA3. Comprén proactivament les perspectives i les experiències dels altres i les incorpora al seu aprenentatge, per a participar en el treball en grup, distribuint i acceptant les tasques i la responsabilitats de manera equitativa i fent servir estratègies cooperatives.

CPSAA4. Realitza autoavaluacions sobre el seu procés d’aprenentatge, buscant fonts fiables per a validar, sustentar i contrastar la informació, i per a obtindre conclusions rellevants..

CPSAA5. Planeja objectius a mitjà termini i desenvolupa processos metacognitius de retroalimentació per a aprendre dels seus errors en el procés de construcció del coneixement.

Competència ciutadana (CC) CC1. Analitza i comprén idees relatives a la dimensió social i ciutadana de la seua identitat, així com als fets socials, històrics i normatius que la determinen, demostrant respecte per les normes, empatia, equitat i esperit constructiu en la interacció amb els altres en diferents contextos socioinstitucionals.

CC2. Analitza i assumix els principis i els valors que emanen del pro-

19

cés d’integració europeu, de la Constitució espanyola i dels drets humans i de la infantesa, participant en activitats comunitàries, com la presa de decisions o la resolució de conflictes, amb actitud democràtica, respecte per la diversitat i compromís amb la igualtat de gènere, la cohesió social, el desenvolupament sostenible i l’assoliment de la ciutadania mundial.

CE3. Desenvolupa el procés de creació d’idees i solucions valuoses i pren decisions, de manera raonada, utilitzant estratègies àgils de planificació i de gestió, i reflexiona sobre el procés realitzat i el resultat obtingut, per a dur a terme el procés de creació de prototips innovadors i de valor, considerant l’experiència com una oportunitat per a aprendre.

CC3. Comprén i analitza problemes ètics fonamentals i d’actualitat, considerant críticament els valors propis i aliens, i desenvolupant els seus judicis per a afrontar la controvèrsia moral amb actitud dialogant, argumentativa, respectuosa i oposada a qualsevol tipus de discriminació o violència.

Competència en consciència i expressió culturals (CCEC) CCEC1. Coneix, aprecia críticament, respecta i promou els aspectes essencials del patrimoni cultural i artístic de qualsevol època, valorant la llibertat d’expressió i l’enriquiment inherent a la diversitat cultural i artística, per a construir la seua identitat.

CC4. Comprén les relacions sistèmiques d’interdependència, ecodependència i interconnexió entre actuacions locals i globals, i adopta, conscientment i motivadament, un estil de vida sostenible i responsable des del punt de vista ecològic i social.

CCEC2. Gaudix, reconeix i analitza amb autonomia les especificitats i les intencionalitats de les manifestacions artístiques i culturals més destacades del patrimoni a través dels seus llenguatges i dels elements tècnics, en qualsevol mitjà o suport.

Competència emprenedora (CE) CE1. Analitza necessitats i oportunitats i afronta reptes amb sentit crític, fent balanç de la seua sostenibilitat, valorant l’impacte que puguen suposar en l’entorn, per a presentar idees i solucions innovadores, ètiques i sostenibles, dirigides a crear valor en l’àmbit personal, social, cultural i econòmic.

CCEC3. Expressa idees, opinions, sentiments i emocions de manera creativa i oberta. Desenvolupa l’autoestima, la creativitat i el sentit de pertinença a través de l’expressió cultural i artística, amb empatia i actitud col·laborativa.

CE2. Avalua les fortaleses i les debilitats pròpies, fent ús d’estratègies d’autoconeixement i d’autoeficàcia, i comprén els elements fonamentals de l’economia i de les finances, aplicant coneixements econòmics i financers a activitats i situacions concretes, utilitzant destreses que afavorisquen el treball col·laboratiu i en equip, per a reunir i optimitzar els recursos necessaris que porten a l’acció una experiència emprenedora de valor.

CCEC4. Coneix, selecciona i utilitza amb creativitat diversos mitjans/ suports i tècniques fonamentals plàstiques, visuals, audiovisuals, sonores i corporals per a crear productes artístics i culturals a través de la interpretació, execució, improvisació i composició musical. Identifica les oportunitats de desenvolupament personal, social i econòmic que li oferixen.

Les claus del Projecte Operació món reforcen significativament els descriptors operatius del perfil d’eixida de l’alumnat d’Educació Secundària Obligatòria davant de les competències clau. En el quadre següent podem veure la contribució de les claus d’Operació món per a la consecució del perfil d’eixida:

PERFIL D’EIXIDA I CLAUS PEDAGÒGIQUES D’OPERACIÓ MÓN CLAUS PEDAGÒGIQUES

PERFIL D’EIXIDA DE L’ALUMNAT – EDUCACIÓ SECUNDÀRIA OBLIGATÒRIA DESCRIPTORS OPERATIUS CCL

CP

1

2

3

4

5

Situacions d’aprenentatge compromeses amb els ODS

*

*

*

*

*

Pla Lingüístic

*

*

*

*

*

*

Aprenentatge cooperatiu

*

*

*

Desenvolupament del pensament

*

*

Aprenentatge lúdic: gamificació

*

*

*

*

Classe invertida

1

2

*

STEM 3

*

Emprenedoria

*

*

Digital

*

*

*

*

*

Inclusió

*

*

*

*

*

Avaluació competencial

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

1

2

3

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Projectes interdisciplinaris

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

CCEC

4

*

*

CE

3

*

*

CC

2

*

Educació emocional

CPSAA

1

*

*

CD

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

* *

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

3

4

*

*

*

*

*

*

* *

* *

*

*

* *

* *

2

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Competències clau: CCL, competència en comunicació lingüística. CP, competència plurilingüe. STEM, competència matemàtica i competència en ciència i tecnologia. CD, competència digital.

CPSAA, competència personal, social i d’aprendre a aprendre. CC, competència ciutadana. CE, competència emprenedora. CCEC, competència en consciència i expressió culturals.

20

PERFIL D’EIXIDA I COMPETÈNCIES ESPECÍFIQUES DE L’ÀREA També es contribuïx a la consecució del perfil d’eixida mitjançant el treball de les competències específiques en cada una de les unitats. El quadre següent mostra la relació entre les competències específiques de l’àrea i els descriptors del perfil d’eixida d’Educació Secundària Obligatòria amb què es relaciona:

PERFIL D’EIXIDA

COMPETÈNCIES ESPECÍFIQUES

CCL1, STEM1, STEM2, STEM4 i CPSAA4.

Comprendre i explicar els fenòmens fisicoquímics

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

Expressar preguntes, formular hipòtesis i demostrar-les

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

Reconéixer el caràcter universal del llenguatge científic

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

Utilitzar plataformes tecnològiques i recursos variats

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

Utilitzar les estratègies pròpies del treball col·laboratiu

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

Comprendre la ciència com una construcció col·lectiva que canvia i evoluciona contínuament

1. Comprendre els motius pels quals tenen lloc els principals fenòmens fisicoquímics de l’entorn i explicar-los en termes de les lleis i teories científiques adequades per a resoldre problemes a fi de millorar la realitat pròxima i la qualitat de vida humana.

2. Expressar les observacions realitzades per l’alumnat en forma de preguntes, formular hipòtesis per a explicar-les i demostrar les hipòtesis esmentades a través de l’experimentació científica, la indagació i la recerca d’evidències, per a desenvolupar els raonaments propis del pensament científic i millorar les destreses en l’ús de les metodologies científiques.

3. Manejar amb facilitat les regles i normes bàsiques de la física i la química en relació amb el llenguatge de la IUPAC, el llenguatge matemàtic, l’ús d’unitats de mesura correctes, l’ús segur del laboratori i la interpretació i producció de dades i informació en diferents formats i fonts (textos, enunciats, taules, gràfics, informes, manuals, diagrames, fórmules, esquemes, models, símbols, etc.), per a reconéixer el caràcter universal del llenguatge científic i la necessitat d’una comunicació fiable en investigació i ciència entre diferents països i cultures.

4. Utilitzar de forma crítica i eficient plataformes tecnològiques i recursos variats, tant per al treball individual com en equip, per a fomentar la creativitat, el desenvolupament personal i l’aprenentatge individual i social, mitjançant la consulta d’informació, la creació de materials i la comunicació efectiva en els diferents entorns d’aprenentatge.

5. Utilitzar les estratègies pròpies del treball col·laboratiu que permeten potenciar el creixement entre iguals com a base emprenedora d’una comunitat científica crítica, ètica i eficient, per a comprendre la importància de la ciència en la millora de la societat, les conseqüències dels avenços científics, la preservació de la salut i la conservació sostenible del medi ambient.

6. Comprendre la ciència com una construcció col·lectiva que canvia i evolu­ ciona contínuament, en la qual no només participen les persones dedicades a la ciència, sinó que també requerix una interacció amb la resta de la societat, per a obtindre resultats que repercutisquen en l’avenç tecnològic, econòmic, ambiental i social.

21

Sabers bàsics de Física i química de primer a tercer Els sabers bàsics s’hauran d’aplicar en diferents contextos reals per a aconseguir l’assoliment de les competències específiques de l’àrea. En l’àrea de Física i química es treballaran aquests sabers bàsics de primer a tercer:

A Les destreses científiques bàsiques •U tilització de metodologies pròpies de la investigació científica per a la identificació i la formulació de qüestions, l’elaboració d’hipòtesis i la seua comprovació experimental.

•R ealització de treball experimental i emprenedoria de projectes d’investigació per a la resolució de problemes mitjançant l’ús de l’experimentació, la indagació, la deducció, la recerca d’evidències o el raonament logicomatemàtic per a fer inferències vàlides sobre la base de les observacions i traure conclusions pertinents i generals que vagen més enllà de les condicions experimentals per a aplicar-les a escenaris nous.

•Ú s de diversos entorns i recursos d’aprenentatge científic, com el laboratori o els entorns virtuals, utilitzant de forma correcta els materials, substàncies i eines tecnològics i atenent les normes d’ús de cada espai per a assegurar la conservació de la salut pròpia i comunitària, la seguretat en xarxes i el respecte cap al el medi ambient.

•Ú s del llenguatge científic, incloent el maneig adequat de sistemes d’unitats i eines matemàtiques, per a aconseguir una comunicació argumentada amb diferents entorns científics i d’aprenentatge.

• I nterpretació i producció d’informació científica en diferents formats i a partir de diferents mitjans per a ­desen­vo­lu­par un criteri propi basat en el que el pensament científic aporta a la millora de la societat.

•V aloració de la cultura científica i del paper de científics i científiques en les principals fites històriques i actuals de la física i la química per a l’avenç i la millora de la societat.

22

B

D

La matèria

La interacció

•A plicació de la teoria cineticomolecular a observacions sobre la matèria per a explicar les seues propietats, els estats d’agregació i els canvis d’estat, i la formació de mescles i dissolucions.

• Predicció del moviment dels objectes a partir dels conceptes de la cinemàtica, per a formular hipòtesis comprovables sobre valors futurs d’aquestes magnituds, i validació de les hipòtesis esmentades a través del càlcul numèric, la interpretació de gràfics o el treball experimental.

•R ealització d’experiments relacionats amb els sistemes materials per a conéixer i descriure les seues propietats, la composició i la classificació.

•A plicació dels coneixements sobre l’estructura atòmica de la matèria per a entendre la formació d’ions, l’existència d’isòtops i les seues propietats, el desenvolupament històric del model atòmic i l’ordenació dels elements en la taula periòdica.

•V aloració de les aplicacions dels principals compostos químics, la seua formació i les seues propietats físiques i químiques, així com la quantificació de la quantitat de matèria.

•P articipació d’un llenguatge científic comú i universal a través de la formulació i nomenclatura de substàncies simples, ions monoatòmics i compostos binaris mitjançant les regles de nomenclatura de la IUPAC.

•R elació dels efectes de les forces, com a agents del canvi tant en l’estat de moviment com en el de repòs d’un cos, així com productores de deformacions, amb els canvis que produïxen en els sistemes sobre els quals actuen.

•A plicació de les lleis de Newton, descrites a partir d’observacions quotidianes i de laboratori, per a entendre com es comporten els sistemes materials davant de l’acció de les forces i predir els efectes d’aquestes en situacions quotidianes i de seguretat viària.

E El canvi

C L’energia •F ormulació de qüestions i hipòtesis sobre l’energia, les seues manifestacions i les seues propietats per a descriure-la com la causa de tots els processos de canvi.

• Disseny i comprovació experimental d’hipòtesis relacionades amb l’ús domèstic i industrial de l’energia en les seues diferents formes i les transformacions entre aquestes.

•E laboració fonamentada d’hipòtesis sobre el medi am­ bient i la sostenibilitat a partir de les diferències entre fonts d’energia renovables i no renovables.

• Anàlisi dels diferents tipus de canvis que experimenten els sistemes materials per a relacionar-los amb les causes que els produïxen i amb les conseqüències que tenen.

• I nterpretació de les reaccions químiques a escala macroscòpica i microscòpica per a explicar les relacions de la química amb el medi ambient, la tecnologia i la societat.

•A plicació de la llei de conservació de la massa i de la llei de les proporcions definides per a utilitzar-les com a evidències experimentals que permeten validar el model atomicomolecular de la matèria.

•A nàlisi dels factors que afecten les reaccions químiques per a predir la seua evolució de forma qualitativa i entendre la importància que tenen en la resolució de problemes actuals per part de la ciència.

•A nàlisi i aplicació dels efectes de la calor sobre la matèria per a aplicar-los en situacions quotidianes.

•C onsideració de la naturalesa elèctrica de la matèria, els circuits elèctrics i l’obtenció d’energia elèctrica per a ­desen­volupar consciència sobre la necessitat de l’estalvi energètic i la conservació sostenible del medi ambient.

23

Inclusió en Operació món El Disseny Universal per a l’Aprenentatge (DUA) és un conjunt de principis per a desenvolupar el currículum que proporcionen a tot l’alumnat igualtat d’oportunitats per a aprendre. Aquests principis són els següents:

Proporcionar diverses formes de

Proporcionar diverses formes de

Proporcionar diverses formes de

MOTIVACIÓ I COMPROMÍS

REPRESENTACIÓ

ACCIÓ I EXPRESSIÓ

Xarxes afectives El «PERQUÈ» de l’aprenentatge

Xarxes de reconeixement El «QUÈ» de l’aprenentatge

Xarxes estratègiques El «COM» de l’aprenentatge

Proporcionar opcions per a

Proporcionar opcions per a

Proporcionar opcions per a

7.1 Optimitzar les eleccions individuals i l’autonomia.

1.1 Oferir maneres de personalitzar la visualització de la informació.

4.1 Variar els mètodes de resposta, navegació i interacció.

7.2 Optimitzar la rellevància, el valor i l’autenticitat.

1.2 Oferir alternatives per a la informació auditiva.

4.2 Optimitzar l’accés a eines i a tecnologies d’assistència.

7.3 Minimitzar les amenaces i les distraccions.

1.3 Oferir alternatives per a la informació visual.

Proporcionar opcions per a

Proporcionar opcions per al

Proporcionar opcions per a

8.1 Ressaltar la rellevància de metes i d’objectius.

2.1 Aclarir vocabulari i símbols.

5.1 Utilitzar diversos mitjans per a la comunicació.

8.2 Variar les demandes i els recursos per a optimitzar els desafiaments.

2.3 Donar suport a la descodificació de textos, notacions matemàtiques i símbols.

Accés

captar l’interés

Construcció

mantindre l’esforç i la persistència

8.3 Promoure la col·laboració i la comunicació.

8.4 Augmentar la retroalimentació orientada a la mestria.

l’acció física

llenguatge i els símbols

l’expressió i la comunicació

2.2 Aclarir sintaxi i estructura.

2.4 Promoure la comprensió entre llengües diferents.

5.2 Utilitzar diverses eines per a la construcció i la composició.

5.3 Desenvolupar fluïdesa amb nivells de suport graduats per a la pràctica i l’acompliment

2.5 Il·lustrar a través de diversos mitjans.

Proporcionar opcions per a

Proporcionar opcions per a

Proporcionar opcions per a

9.1 Promoure expectatives i creences que optimitzen la motivació.

3.1 Activar o proporcionar coneixements previs.

6.1 Guiar l’establiment de metes apropiades.

9.2 Facilitar habilitats i estratègies per a enfrontar desafiaments.

3.2 Destacar patrons, característiques fonamentals, idees principals i relacions entre aquests.

6.2 Donar suport a la planificació i al desenvolupament d’estratègies.

l’autoregulació

Internalització

la percepció

9.3 Desenvolupar l’autoavaluació i la reflexió.

la comprensió

la funció executiva

3.3 Guiar el processament, la visualització i la manipulació de la informació.

3.4 Maximitzar la transferència i la generalització de la informació.

6.3 Facilitar la gestió d’informació i de recursos.

6.4 Millorar la capacitat per a monitorar el progrés.

Meta

APÈNDIXS EXPERTS Decidits i motivats

Enginynosos i coneixedors

Estratègics i dirigits a la meta CAST 2018 (Center for Applied Special Technology).

24

Pautes DUA en Operació món Els diferents elements del Projecte Operació món estan concebuts tenint en compte els principis del Disseny Universal d’Aprenentatge (DUA). En la taula següent es mostra la relació entre els principis o pautes DUA i els elements del projecte:

OPERACIÓ MÓN

PAUTES DUA QUE S’APLIQUEN EN EL PROJECTE MATERIAL IMPRÉS

ENTORN DIGITAL

Situació d’aprenentatge ODS

Context

El desafiament

Seqüència d’aprenentatge

Tancaments d’unitat i dossiers d’aprenentatge de les situacions d’aprenentatge

La relació amb els ODS (reptes del segle xxi) i amb la vida quotidiana de l’alumnat optimitza la rellevància, el valor i l’autenticitat (7.2).

Dona accés a informació actualitzada sobre els ODS al professorat i a l’alumnat utilitzant mitjans de comunicació diversos (5.1).

•L es preguntes vinculen la situació d’aprenentatge amb les experiències i els coneixements previs de l’alumnat (3.1).

•A porta informació objectiva i contrastable sobre la importància del desafiament (8.1).

-

•E stimula la reflexió col·lectiva a través d’una estratègia de pensament útil per a afrontar els problemes quotidians (9.2).

•F omenta l’autonomia proposant un producte final obert a la contextualització al centre i a l’elecció de l’alumnat (7.1), variant els nivells d’exigència (8.2).

•F acilita la generalització i la transferència dels aprenentatges essencials (3.4).

•F omenta la col·laboració per a la realització i la difusió col·lectiva del producte final (8.3).

-

Guia de forma ordenada la consecució del desafiament (6.1), modelant i fent visible el procés (6.2) amb un organitzador gràfic (6.3).

•M aximitza la transferència dels aprenentatges a contextos i situacions nous (3.4).

• I ncorpora activitats que permeten respostes obertes que fomenten l’experimentació, la resolució de problemes i la creativitat (7.2).

• Oferix indicacions i suport per a visualitzar el procés i els resultats previstos per a la consecució del producte final del desafiament (6.1).

•F omenta la interacció i la tutorització entre iguals a través de tècniques d’aprenentatge cooperatiu (8.3).

Permet reconstruir el procés d’aprenentatge de forma interactiva amb el suport de l’organitzador gràfic que representa el progrés cap a la consecució del desafiament (3.3).

-

Seqüència didàctica Seqüència d’aprenentatge •A prenentatges essencials

• I dentifica el vocabulari bàsic (color, icones, tipografia) de cada unitat (2.1).

•P roporciona exemples de bona execució i avisos que focalitzen l’atenció (3.2) minimitzant la inseguretat i les distraccions (7.3).

•L a representació alternativa al text facilita la comprensió i la connexió personal amb el context de l’aprenentatge (2.5).

•P roporciona definicions clares i ben estructurades dels conceptes (2.2) i els presenta amb diversos tipus d’organitzadors gràfics que representen les idees clau i les seues relacions (3.2) de manera progressiva entre els nivells de l’etapa (3.3).

• I ncorpora accions de pràctica i revisió sistemàtiques que afavorixen la generalització dels aprenentatges (3.4).

•P roposa activitats interactives per a la detecció d’idees prèvies (3.1).

• Utilitza píndoles audiovisuals en l’obertura de la UD com a presentació dels aprenentatges, promovent expectatives i creences que augmenten la motivació (9.1).

• Presenta en cada UD informació addicional en diferents formats que proporcionen alternatives a la informació auditiva (1.2) i visual (1.3) com a representacions alternatives al text (2.5): vídeos, organitzadors gràfics, visual thinking, etc., utilitzables, a més Per a dinamitzar la participació.

• Selecciona Allò essencial de cada UD (3.2) i proporciona Per a estudiar: esquemes o resums (3.3) interactius imprimibles dels sabers bàsics que permeten personalitzar la presentació d’informació (1.1).

• Complementa el text escrit a través d’altres mitjans com a base Per a exposar els sabers bàsics amb presentacions o vídeos (2.5).

25

Pautas DUA en Operación Mundo OPERACIÓ MÓN

Pautes DUA que s’apliquen en el projecte MATERIAL IMPRÉS

ENTORN DIGITAL

Seqüència didàctica Seqüència d’aprenentatge • Activitats d’aplicació • Activitats competencials

Oferix suport Per a exercitar els sabers bàsics amb activitats interactives traçables en cada UD utilitzant eines i tecnologies de suport (4.2).

• I ncorpora activitats que permeten respostes personals obertes que fomenten la participació, l’experimentació, la resolució de problemes i la creativitat (7.2).

•P roporciona models i suports per mitjà d’estratègies i claus de pensament que faciliten el processament de la informació i la seua transformació en coneixement útil (3.3).

•F omenta la interacció i la tutorització entre iguals a través de tècniques d’aprenentatge cooperatiu (8.3).

Proporciona models i suports del procés i pautes de comprovació dels resultats (6.1) donant suport a la planificació i al desenvolupament d’estratègies (6.2) i facilitant la gestió de la informació i els recursos (6.3).

• Infografies Pla lingüístic.

• Infografies TIC.

Proporciona mètodes alternatius perquè l’alumnat accedisca a la informació i interaccione amb el contingut (4.1).

Proporciona alternatives per a la resposta i la navegació (4.1) per mitjà de vídeos i eines tecnològiques variades (4.2) complementant el text escrit a través de mitjans diversos (2.5).

Recursos complementaris • Classe invertida

• Pla TIC-TAC •G ameroom (aprenentatge basat en jocs)

-

Utilitza diverses eines per a la construcció i la composició (5.2).

-

Utilitza diversos mitjans de comunicació com recursos alternatius d’expressar el que s’ha aprés (5.1).

Definix competències amb nivells de suport graduats per a la pràctica i l’execució (5.3) variant els nivells d’exigència (8.2).

Diversitat i inclusió. Permet la personalització de la informació adequant-la a les diverses característiques i necessitats educatives de l’alumnat (1.1) i oferint fitxes d’adaptació al currículum, d’exercitació i d’aprofundiment.

Activitats d’avaluació

Estimula l’autoavaluació i la coavaluació, proporcionant instruments i activitats d’avaluació variats i l’elaboració del dossier d’aprenentatge de les situacions d’aprenentatge (9.3).

•E stimula l’autoavaluació i la coavaluació (9.3) amb activitats interactives no traçables amb eines i tecnologies de suport (4.2).

• Augmenta la capacitat de fer un seguiment dels progressos (6.4): – Instruments i activitats interactives traçables d’heteroavaluació.

– Generador de proves d’avaluació i d’exercitació per nivells d’acompliment (bàsic/avançat) en els diferents moments de la programació anual (inicial, durant el desenvolupament, final) (5.3).

– Avaluació competencial.

Tancaments d’unitat i dossiers d’aprenentatge de les situacions d’aprenentatge

•M aximitza la transferència dels aprenentatges a contextos i situacions nous (3.4).

•E stimula l’assoliment i la millora per mitjà d’estratègies d’autoregulació que permeten afrontar els desafiaments amb informació rellevant sobre fortaleses personals i patrons d’error (9.2).

Instruments vinculats al dossier d’aprenentatge imprimibles, que permeten la personalització en la presentació d’informació (1.1) en cada UD, augmentant la capacitat de l’alumnat per a realitzar un seguiment continu dels seus progressos (6.4) a través de l’autoavaluació, la reflexió (9.3) i la utilització del feedback i orientant la millora de l’execució (8.4).

• Atenció a la diversitat

Avaluació

Perfil d’eixida i competències específiques Evidencia la rellevància de metes i objectius relacionant els elements curriculars vinculats amb els aprenentatges essencials (competències específiques i criteris d’avaluació) i els sabers bàsics de cada UD amb el perfil d’eixida de les competències clau de l’etapa en la PD (8.1).

26

Facilita l’autoavaluació i la coavaluació proporcionant instruments d’avaluació de la pràctica docent (9.3).

UNITATS

27

4

Les substàncies químiques

COMPETÈNCIES ESPECÍFIQUES DE L’ÀREA

SABERS BÀSICS DE PRIMER A TERCER

1. Comprendre els motius pels quals es produïxen els principals fenòmens fisicoquímics de l’entorn i explicar-los en termes de les lleis i teories científiques adequades.

A. Les destreses científiques bàsiques

2. Expressar les observacions realitzades per l’alumnat en forma de preguntes, formular hipòtesis per a explicar-les i demostrar les hipòtesis esmentades a través de l’experimentació científica, la indagació i la recerca d’evidències.

3. Manejar amb facilitat les regles i les normes bàsiques de la física i la química en relació amb el llenguatge de la IUPAC, per a reconéixer el caràcter universal del llenguatge científic i la necessitat d’una comunicació fiable en investigació i ciència entre diferents països i cultures.

4. Utilitzar de forma crítica i eficient plataformes tecnològiques i recursos variats, tant per al treball individual com en equip, per a fomentar la creativitat, el desenvolupament personal i l’aprenentatge individual i social, mitjançant la consulta d’informació, la creació de materials i la comunicació efectiva en els diferents entorns d’aprenentatge.

5. Utilitzar les estratègies pròpies del treball col·laboratiu que permeten potenciar el creixement entre iguals com a base emprenedora d’una comunitat científica crítica, ètica i eficient, per a comprendre la importància de la ciència en la millora de la societat, les conseqüències dels avenços científics, la preservació de la salut i la conservació sostenible del medi ambient.

6. Comprendre la ciència com una construcció col·lectiva que canvia contínuament, en la qual no només participen les persones dedicades a la ciència, sinó que també requerix una interacció amb la resta de la societat, per a obtindre resultats que repercutisquen en l’avenç tecnològic, econòmic, ambiental i social.

28

• Utilització de metodologies pròpies de la investigació científica.

• Realització de treball experimental i emprenedoria de projectes d’investigació per a fer inferències vàlides sobre la base de les observacions i traure conclusions pertinents i generals que vagen més enllà de les condicions experimentals per a aplicar-les a escenaris nous.

QUÈ APRENDREM? Pàgina inicial • Producció i processament de productes agrícoles • Compromís ODS Substàncies simples i compostes • Les rajoles de la matèria • Elements naturals i artificials • Elements químics i substàncies simples • Grans grups en el sistema periòdic

Els àtoms s’unixen

• Ús de diversos entorns i recursos d’aprenentatge científic, com el laboratori o els entorns virtuals, utilitzant de forma correcta els materials, substàncies i eines tecnològics.

• L’enllaç químic • Gasos nobles i regla de l’octet • Maneres d’assolir la configuració de gas noble

• Ús del llenguatge científic per a aconseguir una comunicació argumentada amb diferents entorns científics i d’aprenentatge.

• Càrregues elèctriques dels ions • Enllaç iònic • Unions d’àtoms compartint electrons

• Interpretació i producció d’informació científica en diferents formats i a partir de mitjans diversos.

• Molècules • Cristalls

• Valoració de la cultura científica i del paper de científics i científiques en les principals fites històriques i actuals de la física i la química per al progrés i la millora de la societat.

B. La matèria • Realització d’experiments relacionats amb els sistemes materials per a conéixer i descriure’n les propietats, la composició i la classificació.

• Valoració de les aplicacions dels principals compostos químics, la seua formació i les seues propietats físiques i químiques.

• Participació d’un llenguatge científic comú i universal a través de la formulació i la nomenclatura de substàncies simples, ions monoatòmics i compostos binaris mitjançant les regles de nomenclatura de la IUPAC.

Enllaços químics

Molècules i cristalls

Fórmules químiques • Fórmules químiques • Interpretació de fórmules químiques • Massa molecular i massa de la unitat fórmula Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques • Aplicacions industrials • Aplicacions biomèdiques • Aplicacions tecnològiques

Taller de ciències • Projecte d’investigació: Fertilitzants i explosius • Treball pràctic: Substàncies simples i compostos Desafiaments que marquen

• Comprén • Reflexiona • Posa a prova les teues competències

Basat en el Reial Decret del MEIFP • Vegeu el desenvolupament complet de competències i sabers bàsics en les pàgines 19, 20, 21, 22 i 23 d’aquesta Proposta didàctica.

Recursos digitals Inclusió i atenció a la diversitat Avaluació

RECURSOS EN EL PROJECTE DIGITAL

CLAUS PEDAGÒGIQUES EN EL LLIBRE DE L’ALUMNAT

Vídeo: «Abans de començar».

Presentació: «Què necessites saber».

Compromís ODS. Metes 9.b i 12.4.

Taula periòdica interactiva.

I nfografia: «Substàncies simples, compostos, elements».

Presentació: «Breu història dels elements químics».

Exercici resolt: «Grups i períodes».

Videoconcepte: «Elements del sistema periòdic».

Activitats interactives.

Presentació: «Idees clau. Substàncies simples i compostes».

Recerca d’informació.

ideoconcepte: «Enllaç químic».

V Presentació: «Unions entre àtoms».

Exercici resolt: «Ió d’oxigen».

Infografia: «Regla de l’octet».

Presentació: «Idees clau. Els àtoms s’unixen».

Pla lingüístic. Destresa: Escriure (text argumentatiu).

Recerca d’informació

ctivitats interactives.

A Presentació: «Idees clau. Enllaç químic».

resentació: «La molècula d’aigua».

P Simulació: «Construïx una molècula».

Infografia: «Molècules, sòlids amorfs i cristalls».

Visor de molècules: «Substàncies moleculars», «Cristalls covalents», «Cristalls iònics» i «Cristalls metàl·lics».

Presentació: «Idees clau. Molècules i cristalls».

Organitzador gràfic: Esquema. Tècnica: Veig, pense, em pregunte.

xercicis resolts: «Massa molecular» i «Massa de la unitat E fórmula».

Activitats interactives.

Presentació: «Idees clau. Fórmules químiques».

Recerca d’informació.

ocuments: «Vols dedicar-te a la microbiologia?», D «Vols dedicar-te a l’enginyeria ambiental?» i «Vols dedicar-te a químic/a especialista en femtoquímica?».

Animacions: «Nanotubs de carboni» i «El ful·leré».

Activitats interactives.

Presentació: «Idees clau. Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques».

Recerca d’informació.

Cultura emprenedora: Imaginació (dimensió personal).

Búsqueda de información.

Tècnica: L’espill.

Buscar i analitzar informació.

Tècnica: Trencaclosques.

Compromís ODS. Metes 2.3, 6.3 i 12.2.

resentació: «Per a estudiar».

P Autoavaluació final.

Allò essencial.

Solucions de les activitats numèriques.

Avaluació.

Organitzador gràfic: Mapa conceptual jeràrquic.

Compromís ODS. Meta 3.3.

29

Presentació de la unitat En aquesta unitat s’aborden els sabers bàsics corresponents al bloc de la matèria. S’avança en el coneixement sobre les substàncies químiques donant una informació fonamental sobre les unions entre àtoms. S’estudien les característiques de les substàncies a partir del tipus d’enllaç que manté unides les seues entitats elementals.

De forma especial, es mostra la diferència entre molècules i vidres, per a la qual cosa s’han introduït prèviament en la unitat els tres tipus d’enllaç; des d’aquest coneixement es mostra la interpretació d’una fórmula química. A partir de la regla de l’octet, es justifica la càrrega d’alguns ions. Finalment, es mostren algunes aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques.

Com a complement a aquesta unitat, s’afig un apèndix de formulació i nomenclatura de compostos inorgànics que es pot anar estudiant en paral·lel a la resta de continguts de la unitat.

Recursos i materials Per al tractament de la unitat, a més del llibre de l’alumnat i la proposta didàctica, li seran d’utilitat els recursos digitals disponibles al web d’Anaya. També pot dur-se a terme la pràctica de laboratori que es recull en l’apartat «Treball pràctic»..

Suggeriments generals IDEES PRÈVIES I DIFICULTATS D’APRENENTATGE

La principal dificultat té a veure amb l’ús i la percepció que tenen els estudiants sobre els models que utilitza la ciència. En aquest cas, els models d’enllaç.

Convé incidir, en iniciar la unitat, en el concepte de model en si mateix, per a evitar que els alumnes i les alumnes assumisquen que un model no és una representació fidel de la realitat, sinó una possible explicació a les propietats de la matèria. Igual com en la unitat anterior, convé destacar que els models moleculars i de vidres són només una representació, i que no existixen físicament aquestes unions entre àtoms com un sistema material diferent dels mateixos àtoms de l’enllaç.

TASQUES RELACIONADES

Al final d’aquesta unitat s’aborden les aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques de les substàncies químiques. Una d’elles és la producció de fertilitzants, proposada a l’apartat «Taller de ciències», on s’aborden ODS relacionats amb el medi ambient i l’agricultura. Es tracta d’acostar a l’alumnat la vida rural a través d’algunes qüestions relacionades amb la producció agrària i alimentària, posant de manifest, que l’estudi de la química no només se circumscriu al laboratori o la indústria de producció de productes de consum.

En aquest mateix sentit, en la introducció a la unitat es demana una recerca d’informació sobre additius alimentaris.

EDUCACIÓN EN VALORES

En aquesta unitat s’assenten les bases per a l’estudi de la química. L’habilitat d’aprendre a aprendre està present durant tot l’aprenentatge i s’aplica en continguts concrets com la formulació i la nomenclatura de substàncies químiques, o en el càlcul de les seues masses.

Les habilitats socials i cíviques es treballaran sempre que es duen a terme pràctiques de laboratori i activitats de forma col·laborativa per equips.

30

Pàgina inicial Què descobriràs?

En aquesta unitat Producció i processament de productes agrícoles

VÍDEO. LA REGLA DE L’OCTET.

1. Substàncies simples i compostes

4.1 Crea un canal de YouTube, d’accés privat, on pujaràs els vídeos que crearàs.

2. Els àtoms s’unixen 3. Enllaç químic 4. Molècules i cristalls 5. Fórmules químiques 6. Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques

4

Taller de ciències Projecte d’investigació: Fertilitzants i explosius Treball pràctic: Substàncies simples i compostos

Les substàncies químiques

En anayaeducacion.es Per a motivar-te: • Vídeo: «Abans de començar».

PRODUCCIÓ I PROCESSAMENT DE PRODUCTES AGRÍCOLES La diversitat de la matèria que ens envolta es deu a les diferents pro­ pietats de les substàncies que la componen. Hi ha substàncies conduc­ tores de la calor, de l’electricitat i unes altres que són solubles en aigua.

A més, les substàncies es poden transformar o processar per a obtin­ dre’n altres diferents, amb millors propietats per a una funció concreta.

El processament de substàncies és de summa importància en els ali­ ments, els quals són processats des que són un producte agrícola fins a convertir­se en un aliment final. Actualment, no tots els països són capaços de transformar­los, i només el 30 % dels països en vies de desenvolupament sotmeten els aliments a un processament industrial.

Davant d’això, quasi la totalitat dels països desenvolupats, un 98 %, sí que processen els productes agrícoles que generen.

A més de suplir aquestes diferències entre països industrialitzats i països en desenvolupament, existix un altre problema derivat de la in­ dústria alimentària: els productes químics utilitzats i les deixalles que es generen. Els fertilitzants i els pesticides que s’usen en els cultius acaben contaminant els sòls i les aigües que hi ha al voltant. I no és l’únic pro­ blema associat a les terres de cultiu, perquè també són les causants de més del 20 % de les emissions de gasos d’efecte d’hivernacle a causa de la desforestació.

96

COMPROMÍS ODS

Una vegada hàgeu vist els vídeos sobre les metes 9.b i 12.4, feu en grup les activitats següents:

1. Realitzeu una recerca de projectes de desenvolupament a Àsia relacionats amb la meta 9.b dels ODS. 2. Escriviu un paràgraf sobre la possibilitat i l’oportunitat de dur a terme aquesta meta.

3. Busqueu informació sobre les substàn­ cies químiques permeses en el proces­ sament d’aliments, com la sal comuna.

En acabar aquesta unitat, reviseu les anotacions inicials i compareu­les amb el coneixement que heu adquirit.

4. Quins problemes comporta la utilització de fertilitzants i pesticides sobre la salut dels sòls i dels ecosistemes? Busqueu algunes mesures que es poden prendre per a restaurar les terres degradades.

SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE

• Documents: «Vols dedicar­te a l’enginyeria ambiental?», «Vols dedicar­te a la microbiologia?», «Vols dedicar­te a ser químic/a especialista en femtoquímica?».

Per a detectar idees prèvies: • Activitat interactiva: Autoavaluació inicial.

• Presentació: «Què necessites saber».

Per a estudiar: • Vídeo: «Nanotubs de carboni».

• Simulació: «Construïx una molècula».

• Presentació: «La taula periòdica».

• Visualitzador de molècules: Substàncies moleculars, cristalls iònics, cristalls metàl·lics i cristalls covalents.

• Presentació: «Per a estudiar».

Per a avaluar-te: • Activitat interactiva: Autoavaluació final.

4.2 Seguint en el model de bones pràctiques que vas elaborar, crea un vídeo en què expliques les formes en què els elements poden aconseguir la configuració electrònica del gas noble més pròxim. En aquesta unitat, els vídeos seran senzills i de curta durada. Es pot optar perquè es veja una presentació mentre s’escolta la veu del presentador o presentadora.

Heu de fer en grup cada una de les presentacions, i els passos que s’han de seguir poden ser: • Fer un esquema.

• Introduir els textos. Han de ser curts i directes.

• Buscar les imatges o animacions que s’afegiran, comprovant que tinguen les llicències pertinents.

• Fer les animacions i les transicions.

• Fer un guió de l’àudio i assajar-lo.

• Triar la música ambiental, de llicència adequada. És convenient que per a aquest primer vídeo opteu per una opció senzilla sense molt de material audiovisual.

VÍDEO. L’ENLLAÇ QUÍMIC. Elabora un vídeo per a explicar les distintes formes en què s’unixen els àtoms per a formar compostos. Utilitza algun programa de modelatge de molècules per a generar imatges amb què il·lustrar les explicacions.

VÍDEO. LA MASSA MOLECULAR. Explica en un vídeo com es calcula la massa molecular d’un compost d’interés industrial. Pots incloure una explicació sobre la importància d’aquest compost, el procés de producció, etc.

• Solucions de totes les activitats numèriques.

I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.

+ orientacions en anayaeducacion.es

97

TIC El vídeo «Abans de començar» ajudarà l’alumnat a obtindre una visió general dels coneixements bàsics que adquirirà en l’estudi d’aquesta unitat i de les ­seues aplicacions per a la ciència i la societat. Li servirà també per a conéixer els conceptes previs que ha de dominar abans d’estudiar-los, uns conceptes que pot repassar en l’apartat «Què has de saber».

INTRODUCCIÓ En aquesta unitat comencem un estudi sistemàtic de la química. Per això, és especialment important adquirir els coneixements conceptuals i procedimentals que en ella es tracten, així com aprofitar per a transmetre a l’alumnat una bona disposició cap aquesta ciència. Com a part fonamental de la nomenclatura química, veurem les fórmules químiques i la seua interpretació. Es pot utilitzar l’apèndix «Formulació i nomenclatura» de forma complementària. La unió entre àtoms dona lloc a les substàncies, tant si es tracta d’elements com de compostos. Les propietats de les substàncies varien molt d’unes a les altres, i depenen del tipus d’unió entre els àtoms que la componen; la importància i les aplicacions d’algunes d’elles es mostren en l’últim epígraf.

PRODUCCIÓ I PROCESSAT DE PRODUCTES AGRÍCOLES. COMPROMÍS ODS Es recomana respondre en grup a les preguntes d’aquest apartat, en conjunts d’entre 3-5 estudiants perquè els temps de discussió no es prolonguen gaire, i permetre així una adequada posada en comú de conclusions amb tota la classe.

1 Una vegada que s’hagen entés les metes 9.b i 12.4, es busquen projectes reals que s’estiguen duent a terme a Àsia per a aconseguir-les. El professorat pot orientar en la recerca d’informació i en la seua comprensió per a relacionar-la correctament amb les metes.

2 A partir de l’activitat anterior, l’alumnat ha d’escriure la seua opinió sobre si és possible assolir les metes treballades.

3 Amb aquesta activitat es treballa a través de la mateixa reflexió i l’autoaprenentatge de l’alumnat.

Anotaran substàncies químiques que no saben de quin tipus són ni quins efectes tenen, i, en concloure la unitat, revisaran el que van escriure i ho relacionaran amb el que han aprés.

SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE

Per a contribuir des d’aquesta unitat a la superació del «Desafiament» proposat en la si­ tua­ció d’aprenentatge, s’hauran de fer les tasques següents, que es distribuiran al llarg del desenvolupament dels tres passos assenyalats en la seqüència d’aprenentatge: CREACIÓ D’UN CANAL DE YOUTUBE Per a crear un perfil de YouTube, es necessitarà disposar d’un correu electrònic de Gmail.

Quan s’haja iniciat la sessió, el canal ja estarà disponible per a pujar els vídeos. És convenient revisar amb l’alumnat els ajust de pujada de vídeos que hi ha i l’opció de visi­ bilitat que es desitja adoptar: privat, ocult o públic.

CREACIÓ D’UN VÍDEO EXPLICATIU A PARTIR D’UNA PRESENTACIÓ En aquesta unitat, es pot optar perquè es veja una presentació mentre s’escolta la veu del presentador o presentadora. La presentació es pot fer mitjançant un programa de presen­ tacions d’ofimàtica o aplicacions com Prezi o Genially. L’enregistrament es pot fer des del mateix programa de creació de presentacions, des de qualsevol programa de videoconfe­ rència com Meet o Zoom o instal·lant un programa d’enregistrament de pantalla o àudio com pot ser Loom.

PUJADA DEL VÍDEO REALITZAT AL CANAL CREAT Per a pujar un vídeo a YouTube, s’utilitzarà l’opció «Crear». S’obri una finestra a la qual s’ha d’arrossegar l’arxiu o posar la ruta de pujada d’aquest. Després, és convenient omplir al­ menys part de la informació que se sol·licita: • Títol, descripció i elecció d’una miniatura. En la descripció s’ha d’incloure tota informació sobre el material audiovisual utilitzat que poguera estar subjecte a algun tipus de llicència i sobre les fonts d’informació.

• Opció per a marcar si es tracta d’un vídeo infantil (no és el nostre cas).

• Afegir un arxiu amb els subtítols.

Després de la comprovació automàtica que no hi ha incompatibilitats relacionades amb l’ús indegut de la propietat intel·lectual, es procedix a la publicació del vídeo.

31

U4

1

Substàncies simples i compostes

1.1 Les rajoles de la matèria

1.3 Elements químics i substàncies simples

Hem estudiat que la matèria està composta d’àtoms, i els diferents tipus d’àtoms s’ordenen segons el nombre atòmic en el sistema periòdic dels elements. Molts d’aquests elements químics es coneixen des de l’Antigui­ tat i uns altres van ser descoberts una vegada que la química va aconse­ guir l’entitat de ciència. Però com va ser possible descobrir diferents tipus d’àtoms abans de conéixer, si més no, que existien?

És important tindre present que la denominació «element» pot referir­se tant a la mena d’àtom amb el mateix nombre de protons (és a dir, amb el mateix nombre atòmic), o bé a la substància simple formada per àtoms d’aquest tipus. Per a evitar que hi haja confusió, en moltes ocasions, en aquest llibre utilitzarem el terme «element químic» per a denominar la mena d’àtoms i no la substància simple. Per exemple, el ferro (substància simple) és el que es troba format per àtoms de l’element químic ferro.

Per a respondre la pregunta anterior és necessari acudir a una classificació de les substàncies en funció de la composició i determinar si és possible o no descompondre la substància:

De manera complementària a l’agrupació dels elements químics en famí­ lies o grups, i en períodes, i tenint en compte a certes propietats, podem classificar els elements químics en:

• Substàncies compostes, o compostos, si estan formades per la unió d’àtoms de diferents elements químics. Les substàncies compostes es poden descompondre en substàncies simples; per exemple, l’aigua pot descompondre’s en dioxigen i dihidrogen.

• Metalls. La majoria dels elements químics (els representats en color blau en la imatge inferior) són metàl·lics. Els àtoms metàl·lics perden electrons amb facilitat i, per tant, formen cations.

Identifica les entitats elementals

De manera general, es pot afirmar que els elements químics el nombre atòmic dels quals és inferior o igual al de l’urani (Z = 92) corresponen a àtoms que es troben en l’escorça terrestre formant substàncies simples o compostes. El seu descobriment va passar necessàriament per aïllar les substàncies simples formades per cada un.

Observa la imatge inferior esquerra, en la qual cada esfera representa un àtom.

Quina diries que és l’entitat elemental que forma cada una de les substàncies?

La resta dels elements químics coneguts s’han obtingut per mitjà de la desintegració radioactiva d’uns altres o en acceleradors de partícules. El seu descobriment no ha implicat aïllar la substància simple, sinó observar directament l’àtom.

Torna sobre aquesta pregunta en fina­ litzar la unitat.

HIDROGEN

SUGGERIMENTS METODOLÒGICS

A quin grup pertany l’hidrogen? Presenta les mateixes propietats que els metalls?

Comencem aquesta unitat partint de la idea d’«àtom» com a últim constituent de la matèria. Per això, el primer apartat al·ludix a les rajoles de la matèria.

• No metalls. Al contrari del que pot semblar pel nom, els elements quí­ mics que es denominen «no metalls» no són tots aquells que no són metalls, sinó que es tracta tan sols dels deu elements representats en groc. Aquests àtoms formen anions.

• Semimetalls. Les substàncies simples formades per aquests elements químics compartixen amb els metalls certes propietats, però presenten també propietats de les substàncies no metàl·liques. Són els elements químics representats en color verd en la taula inferior.

• Gasos nobles. Es tracta dels elements del grup 18 de la taula periòdica.

Les substàncies formades per aquests elements químics són gasoses i estan formats per àtoms que no estan units entre si. Aquestes caracte­ rístiques permeten explicar la càrrega dels ions i la forma en la qual la resta dels elements químics s’unixen entre si.

Els grups d’elements en el sistema periòdic

Substància simple o composta Substància pura

2

Es pot descompondre en altres substàncies per processos químics?

5

No

Compost

Substància simple

Fe

44

Nh Co Ni 28

27

NIHONI

46

45

29

Cu

77

109

Hs

Ir

Mt

47

7

C

Mc

32

33

30

Al

31

49

In

50

Sn

O

16

117 P

Si

Ga Ge Zn MOSCOVI

48

8

N

15

Ru Rh Pd Ag Cd

76

108

Os

Tant els compostos com les substàncies simples estan formats per unitats idèntiques entre si. La diferència és que els compostos estan formats per dos o més àtoms diferents.

6

14

115

113 26

Sí

B

13

9

F

17

S 118 Cl

34

52

51

Sb

Te

35

I

54

Xe

80

81

82

83

84

85

86

112

113

114

115

116

117

118

Au Hg

Tl

Pb

Bi

Po

K

OGANESSÓ

53

79

111

Pt

At

Be

Na Mg

36

78

Metalls

Rn

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA…

No metalls He

Li

Ar

Ts Br OgKr

AsTENESISe

Gasos nobles

H

Ne

18

110

Ds Rg Cn Uut

Semimetalls

He

10

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

Ru Rh Pd Ag Cd Au Hg

B

C

Al

Si

Ga Ge

O

F

Ne

P

S

Cl

Ar

As

N

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

Nh

Sb

Te

I

Xe Rn

Lantanoids Actinoids

Ce

Pr

Th

Pa

Nd Pm Sm Eu Gd Td U

Np Pu Am Cm Bk

Cf

1 Explica la diferència entre substància simple i element químic. Posa un exem­ ple de cada un.

2

Consulta la taula periòdica interac­ tiva que t’oferim en anayaeducacion.es i contesta: quantes files i columnes té el sistema periòdic dels elements químics?

3 Indica si els elements químics següents són metalls, no metalls, gasos nobles o semimetalls:

Fl Uup Lv Uus Uuo

Els nous elements químics descoberts en els últims anys ja Busca informació sobre els noms tenen nom i símbol. dels nous elements químics. Quins criteris s’establixen per a anomenar­los?

Substàncies simples i compostes

HH

1.4 Grans grups en el sistema periòdic

• Substàncies simples, si les unitats que les componen estan formades per àtoms del mateix element químic. Per tant, aquest tipus de substàn­ cies no es descomponen en altres més senzilles.

1.2 Elements naturals i artificials

Analitza el grup de l’hidrogen

a) Fòsfor, clor i carboni. b) Magnesi, calci i zinc. c) Argó, xenó i radó. d) Bor, silici i germani.

99

98

TIC Es proposa utilitzar aquesta clau com a mitjà per a ampliar els coneixements de l’alumnat amb preguntes diferents i que l’acosten a la química d’una forma menys tècnica. Es poden recomanar opcions de recerca per a trobar la solució vertadera i que contrasten el que troben per a arribar a les seues conclu­ sions.

A més, en anayaeducacion.es tenen una taula periòdica interactiva on poden consultar les propietats dels elements químics mentre estudien la unitat.

En la primera part de l’epígraf, introduïm la diferència entre «substància simple», i «substància composta», o compost. En aquesta unitat, la diferenciació es fa a partir de la composició de la substància, mentre que anteriorment es va fer en relació amb la percepció de la diferència entre l’aspecte homogeni i heterogeni de les mescles, i la falsa analogia entre mescla homogènia i substància elemental, i entre mescla heterogènia i compost químic. Convé repassar aquests continguts en aquest punt del curs.

Suggerim presentar diversos exemples de compostos químics quotidians, com poden ser: aigua, alcohol, glicerina, amoníac, oxigen, nitrogen, etc. i donar suport a l’explicació mostrant-ne la sua fórmula i utilitzant l’esquema del final de la primera pàgina. D’aquesta manera, introduïm a més els continguts de l’apèndix «Formulació i nomenclatura química».

S’expliquen els diferents significats que pot prendre la paraula «element», ja que, encara que en aquest llibre s’ha utilitzat «substància» simple per a referir-se a l’element, és comú trobar la denominació «element» per a referir-se indistintament a l’element químic o a la substància simple.

Finalment, mostrem la classificació en grans grups dels elements de la taula periòdica. És convenient destacar que no tots els elements no metàl·lics són de característiques iguals, sinó que es classifiquen en semimetalls i gasos nobles, al seu torn. L’ús d’un diagrama de Venn pot resultar útil.

SOLUCIONS Identifica les entitats elementals Per a il·lustrar el concepte d’«entitat elemental», podem utilitzar exemples quotidians. Per a això, es pot llançar una pregunta oberta al grup de manera que cada u cree la seua estructura mental d’aquest concepte. Alguns d’aquests exemples poden ser: una rajola en una paret, una lletra en una sopa de lletres o un estudiant en una classe.

Quan s’haja fet la introducció, cada u podrà deduir que l’entitat elemental de la primera imatge és una agrupació de tres àtoms, i en la segona, àtoms solts. En finalitzar la unitat, establirà que en el primer cas es tracta d’una molècula, i en el segon, d’àtoms d’un gas noble.

Analitza el grup de l’hidrogen Per a introduir l’alumnat en la classificació dels elements químics en la taula periòdica, es proposen dues preguntes sobre l’hidrogen, ja que és un element que no se sap ubicar molt bé dins d’aquesta.

Es poden treballar tant en gran grup amb una pluja d’idees com en una recerca i posada en comú d’informació.

Comprén, pensa, investiga...

1 La substància simple es referix a una substància formada per àtoms d’un mateix element químic, és a dir, per àtoms amb el mateix valor de nombre atòmic, mentre que l’element és el conjunt d’àtoms amb el mateix valor de nombre atòmic. Un exemple d’element pot ser un àtom d’oxigen (Z = 8) i una substància química formada per àtoms d’aquest element pot ser l’ozó (O3).

2 El sistema periòdic té 18 columnes, o grups, i 7 files, o períodes.

3 a) N o metalls; b) Metalls; c) Gasos nobles; d) Semimetalls.

U4

2

2.1 L’enllaç químic

Les observacions anteriors es resumixen en la regla de l’octet:

Les substàncies simples, com el diclor, Cl2, i les compostes, com l’amoní­ ac, NH3, estan formades per entitats elementals que són el resultat de la unió entre àtoms, unió que es denomina enllaç químic i es produïx perquè els àtoms enllaçats són més estables que els àtoms aïllats, excepte en el cas dels gasos nobles, com veurem a continuació.

Els àtoms s’unixen

Un enllaç químic és el resultat de la força d’atracció que unix dos àtoms.

2.2 Gasos nobles i regla de l’octet Si els àtoms dels gasos nobles no s’unixen és perquè són estables aïllats.

Observant les característiques d’aquests àtoms podem concloure que l’estabilitat prové del nombre d’electrons de l’última capa: • L’heli (Z = 2), primer gas noble, té dos electrons en l’última capa. Com aquesta capa és l’única que té, aquesta estarà plena.

Extrau conclusions Explica el diferent color utilitzat per a il·lustrar els electrons dels gasos nobles de la imatge.

• La resta dels gasos nobles posseïxen huit electrons en l’última capa, però no tots tenen l’últim nivell ple. De tots, només el neó té l’última capa d’electrons completa.

A partir del neó, els gasos nobles no tenen l’última capa al complet a cau­ sa de l’ordre en l’ompliment de les capes, que s’estudiarà en altres cursos.

Configuració electrònica dels gasos nobles

Els àtoms s’unixen entre si de tal manera que, com a resultat de la unió, posseïsquen huit electrons en l’última capa, excepte el H, Li i Be que es queden amb dos electrons.

2.3 Maneres d’aconseguir la configuració de gas noble En estudiar l’escorça de l’àtom vam veure que un àtom neutre pot cedir o guanyar electrons, donant lloc a un ió. El nombre d’electrons que en cedix o en guanya no és qualsevol, sinó el necessari perquè l’última capa tinga els mateixos electrons que el gas noble més pròxim (dos en el cas de l’heli i huit per a la resta de gasos nobles).

Però hi ha àtoms molt allunyats d’un gas noble en el sistema periòdic, per la qual cosa haurien de cedir o guanyar un nombre excessiu d’electrons.

En aquests casos ocorre que dos o més àtoms compartixen electrons en­ tre si, per a complir la regla de l’octet.

Investiga els tipus d’enllaç químic A partir d’aquestes dues maneres d’aconseguir huit electrons en la capa de valència s’obtenen tres tipus d’en­ llaç químic diferents: covalent, iònic i metàl·lic.

Investiga sobre els tipus d’enllaç químic i assigna’ls en la part adequada de l’es­ quema.

Maneres d’aconseguir huit electrons Els àtoms adquirixen espontàniament estabilitat

poden ser estables com els de cedint electrons Gasos nobles

guanyant electrons

Cations

que tenen

compartint electrons

Anions per a adquirir Huit electrons en l’última capa

2

He HELI

10

Ne NEÓ

18

Ar

ARGÓ

36

Kr

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA…

4 Fes un esquema de l’escorça dels àtoms dels tres primers períodes del grup 17 de la taula periòdica. Quines con­ clusions extraus?

CRIPTÓ

5 L’heli i el neó tenen l’última capa d’electrons completa; no obstant això, l’argó i el criptó no tenen aquesta capa comple­ ta, encara que sí que hi posseïxen huit electrons.

En cursos següents veuràs que aquesta és una primera apro­ ximació a la regla de l’octet que, com veurem, és la regla que prediu la formació d’unions entre àtoms.

Els globus d’heli suren en l’aire, ja que aquest gas és menys dens que la mescla de gasos que formen l’aire.

Creus que és convenient llançar globus d’heli en un es­ deveniment sobre medi ambient? Explica la teua postura sobre aquest tema mitjançant una redacció.

6

«Els gasos nobles […] normalment es troben en la naturalesa en forma aïllada perquè la capacitat que te­ nen per a reaccionar amb altres elements i formar com­ postos és molt reduïda. Però no nul·la i en el laboratori s’ha estudiat un bon nombre de molècules formades per gasos nobles». Agència SINC, desembre, 2013.

Pla lingüístic En relació amb l’activitat 5, convé recordar a l’alumnat que en anayaeducacion.es disposa de l’apartat «Pla lingüístic», en el qual trobarà la informació necessària sobre com escriure un text argumentatiu.

TIC Es proposa utilitzar aquesta clau per a ampliar els coneixements de l’alumnat amb preguntes diverses relacionades amb la química. Es pot recomanar que contrasten la informació per a arribar a les seues conclusions.

32

SUGGERIMENTS METODOLÒGICS En aquest epígraf expliquem les bases de l’enllaç químic, per la qual cosa tornem a l’escala subatòmica (la de l’escorça de l’àtom) per a comprendre el mecanisme que hi ha darrere de cada tipus d’enllaç. Atesa la seua complexitat i tenint en compte que és un contingut que s’estudia molt més en profunditat en pròxims cursos, ací es fa una simplificació sobre les configuracions electròniques.

Per a això, s’ha de recordar el que s’ha aprés en la unitat anterior sobre l’ompliment de capes amb electrons per nivells d’energia.

Busca l’origen d’aquesta informació i analitza­la.

101

100

Els àtoms s’unixen

Un àtom pot adquirir la configuració electrònica de gas noble en unir­se amb un altre, la qual cosa vol dir que com a resultat d’aquesta unió l’àtom tindrà tants electrons com un gas noble. Els ions també es formen per a tindre el mateix nombre d’electrons que un gas noble.

S’introduïx la regla de l’octet com a criteri d’estabilitat atòmica. Prenen els gasos nobles com l’exemple d’àtoms estables pels seus huit electrons en l’última capa, i es representa la distribució dels electrons dels quatre primers del grup. A més, s’explica què farà un àtom per a aconseguir l’estabilitat esmentada: formarà un anió, un catió o compartirà els electrons. Per a això, suggerim que s’utilitze l’esquema de la segona pàgina.

SOLUCIONS Extrau conclusions Els electrons de l’última capa tenen un color diferent, ja que són els que determinen la tendència a guanyar, perdre o compartir electrons entre els àtoms. En aquest cas, en tractar-se de gasos nobles en els quatre exemples, són huit en l’última capa en tots els casos, excepte en l’heli, que en són dos.

Investiga els tipus d’enllaç químic La resolució d’aquesta activitat servix d’introducció a l’epígraf següent. L’alumnat buscarà informació sobre els tres tipus d’enllaç que hi ha: iònic, covalent i metàl·lic, i els relacionarà amb la tendència dels àtoms a adquirir estabilitat electrònica a través de l’octet electrònic. Situaran els enllaços covalent i metàl·lic per davall de «compartint electrons» i l’enllaç iònic per davall de «cations» i «anions».

Comprén, pensa, investiga...

4 A partir de la il·lustració que es mostra de la configuració electrònica dels gasos nobles en l’apartat

«Treballa amb la imatge», l’alumnat ha de fer el mateix amb els primers tres elements del grup 17, dibuixant-los d’aquesta forma: • Fluor, dos electrons en la primera capa i set en la segona i última.

• Clor, dos electrons en la primera capa, huit en la segona i set en la tercera i última.

• Brom, dos electrons en la primera capa, huit en la segona, díhuit en la tercera i set en la quarta i última.

9

F

17

Cl

35

Br

La conclusió que s’ha d’extraure és que els tres elements tenen set electrons en l’última capa.

5 L’alumnat hauria de ser capaç de relacionar la densitat dels fluids i la seua flotabilitat amb el fet de la contaminació ambiental per l’ús lúdic de plàstics en unflar globus i deixar que volen lliurement en l’aire.

6 El propòsit d’aquesta activitat és mostrar que el coneixement que es transmet és aplicable en determinades condicions i que, a més, canvia al ritme que ho fan les tècniques experimentals.

D’altra banda, es proposa l’agència SINC com a font fiable d’informació científica al nostre país.

U4

3

3.1 Càrregues elèctriques dels ions Mitjançant la regla de l’octet es pot justificar que els ions de certs ele­ ments químics tinguen una determinada càrrega elèctrica. Per exemple, l’alumini forma cations Al3+; el bari, Ba2+; el clor, anions Cl–, i el sofre, S2–.

Això és així perquè, d’aquesta manera, aquests elements aconseguixen la configuració electrònica del gas noble més pròxim.

Enllaç químic

Podem conéixer la càrrega de l’ió aplicant aquesta seqüència: • A partir del grup del sistema periòdic deduïm el nombre d’electrons en l’última capa.

• Coneixent el nombre d’electrons de l’última capa, sabrem quants li’n falten o li’n sobren per a tindre els mateixos que el gas noble més prò­ xim i, amb això, la càrrega de l’ió que es forma.

3.2 Enllaç iònic Hem vist, en cursos anteriors, que una de les formes en què la matèria adqui­ rix càrrega elèctrica és mitjançant l’intercanvi d’electrons entre els àtoms que la formen. Per tant, perquè es forme un anió és necessari que simultània­ ment es forme un catió, produint­se l’intercanvi d’electrons entre tots dos.

Quan aquest intercanvi ha ocorregut, existixen dos ions de càrregues con­ tràries, la qual cosa dona lloc a l’atracció elèctrica entre tots dos.

Un enllaç iònic és el resultat de la força d’atracció entre cations i anions per ser les càrregues d’aquests de signe contrari.

3.3 Unions d’àtoms compartint electrons Alguns àtoms s’unixen a uns altres compartint electrons, la qual cosa pot donar lloc a dos tipus d’unions, o enlla­ ços, totalment diferents: l’enllaç covalent i l’enllaç me­ tàl·lic.

Les substàncies que presenten un enllaç covalent tenen propietats físiques i químiques molt diferents de les que tenen les substàncies amb un enllaç metàl·lic.

• Enllaç covalent. És la unió entre dos àtoms d’elements del grup dels no metalls, que poden ser del mateix ele­ ment químic o d’elements químics diferents; els quals compartixen parells d’electrons.

Els electrons que es compartixen pertanyen alhora a tots dos àtoms, ja que són atrets per cada un dels nuclis dels dos àtoms enllaçats. Es tracta d’una mena d’unió molt estable, i per tant molt difícil de separar.

• Enllaç metàl·lic. És la unió dels àtoms d’un mateix me­ tall com a resultat que tots compartixen de manera col­ lectiva alguns dels electrons.

EXERCICIS RESOLTS

1 Indica quin tipus d’ió formarà el beril·li a partir de la informació sobre la ubicació en el sistema periòdic. A quin gas noble correspon l’escorça electrònica de l’ió format?

El beril·li està en el segon grup i segon període, per tant la seua capa de valència és la segona i té dos electrons. Formarà un catió Be2+ en perdre aquests dos electrons i quedar amb la mateixa distribució d’electrons en l’escorça que l’heli.

SUGGERIMENTS METODOLÒGICS

2 Utilitzant el mètode que hem aprés per a justificar la càrrega d’ions, indica quin tipus d’ió forma l’hidrogen.

L’hidrogen té un electró en la capa de valència, per la qual cosa pot: – Guanyar un electró i que l’escorça quede com la de l’heli, formant H–.

En aquest apartat es continua amb el mateix esquema que en l’epígraf anterior: d’una banda, l’enllaç que resulta de cedir o guanyar electrons, enllaç iònic, i d’altra, els enllaços covalent i metàl·lic, en els quals es compartixen electrons.

– Perdre un electró i quedar sense electrons, formant H+. Aquest ió de l’hidrogen es coneix també com a protó.

Estructura de l’enllaç covalent i de l’enllaç metàl·lic

Veurem, a continuació, que l’enllaç iònic no es produïx en dos ions aïllats, sinó entre un gran nombre d’aquests.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Càrrega d’ions a partir de la posició en el SI 1 1

2

H

2

HIDROGEN

3

Li LITI

11

16

4

8

BERIL·LI

OXIGEN

Be

16

12

Na Mg SODI

19

K

POTASSI

37

Rb RUBIDI

3

MAGNESI

20

Ca CALCI

38

Sr

ESTRONCI

O

21

Sc

ESCANDI

39

Y

ITRI

S

SOFRE

34

Se SELENI

52

Te

TEL·LURI

17 9

F

FLUOR

17

Cl

CLOR

35

Br

BROM

53

I

IODE

18

He Ne

Nre. electrons valència

En cedixen o en guanyen

Càrrega de l’ió

1

1

En cedixen

+1

2

2

En cedixen

+2

13

3

En cedixen

+3

16

6

En guanyen

–2

17

7

En guanyen

–1

NEÓ

18

Ar ARGÓ

36

Kr

CRIPTÓ

54

Xe XENÓ

Els elements dels grups més pròxims al grup 18 (gasos no­ bles) cedixen o guanyen un nombre d’electrons igual o infe­ rior a quatre, formant ions. D’aquesta manera aconseguixen tindre el mateix nombre d’electrons que el gas noble més pròxim. Així, el fluor guanyarà un electró, formant F–, i el mag­ nesi en perdrà dos, donant lloc a Mg2+.

102

Grup

HELI

10

El que hem exposat ací servix per a conéixer la càrrega dels ions dels elements dels grups d’aquesta taula.

Per a la resta d’elements del sistema periòdic, perquè també hi ha elements que formen ions, la deducció de la càrrega no és tan senzilla, com veuràs en cursos supe­ riors.

L’aigua, H2O, està formada per un àtom d’oxigen que està unit a dos àtoms d’hidrogen, compartint amb cada un d’aquests un parell d’electrons.

L’enllaç metàl·lic es basa en l’atracció de cada un dels àtoms carregats de la xarxa amb els electrons que cedixen al con­ junt.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA…

7 Deduïx quina càrrega tindran els ions dels elements se­ güents, referint­los al gas noble més pròxim en el sistema periòdic: a) Clor. b) Potassi. c) Bor. d) Oxigen.

Enllaç químic

8 Indica si és possible que les parelles d’àtoms següents s’unisquen, atesa la càrrega dels ions que formen: a) Clor i fluor. b) Sodi i liti.

103

Aquest aprenentatge es pot complementar amb la memorització de la valència principal de cada grup del sistema periòdic, que es mostra en els continguts de l’apèndix «Formulació i nomenclatura química». És convenient explicar el perquè de la resta de les càrregues dels ions (valència iònica) que allà es mostren, donant com a resposta que en aquest curs s’utilitza un model que no explica aquests fets, el model de capes d’electrons, però que en cursos posteriors estudiaran un altre model i altres criteris per a establir la valència d’un metall i d’un no metall.

Es pot utilitzar la imatge per a deduir la càrrega dels ions formats a partir d’àtoms d’altres elements diferents dels ressaltats en aquesta. Es tindrà en compte que només s’explicaran els elements dels grups 1, 2, 13, 16 i 17.

D’altra banda, respecte a l’enllaç covalent, s’aborda ací aquest aprenentatge en una primera aproximació, ja que no s’expliquen de forma explícita els enllaços dobles o triples. Com a part d’atenció a la diversitat per a l’alumnat amb altes capacitats, es pot anticipar una representació senzilla de les estructures de Lewis de molècules diatòmiques, o de compostos com el metà o l’amoníac; si es dona el cas, en aquesta ampliació s’introduirien els enllaços dobles i triples.

El model utilitzat per a la descripció de l’enllaç metàl·lic és també molt senzill, ja que només es pretén justificar la mobilitat dels electrons per la xarxa metàl·lica, un fet que l’alumnat ja coneix des del primer curs d’aquesta etapa gràcies a l’assignatura de Tecnologia.

En la fotografia es mostra una cassola metàl·lica amb aigua en forma gasosa. S’hi representen de forma molt senzilla els dos tipus d’enllaç de compartició d’electrons: covalent i metàl·lic, i es veu la diferent manera que té cada enllaç de compartir aquests electrons.

33

A partir dels exercicis resolts, l’alumnat podrà contestar les activitats proposades al final de l’epígraf.

A més, pot ser interessant que vegen la dualitat de l’hidrogen (ja han vist en epígrafs anteriors alguna peculiaritat més d’aquest element).

SOLUCIONS Comprén, pensa, investiga...

7 a) Clor. Element del grup 17 de nombre atòmic 17. La distribució en capes dels seus electrons és: K = 2, L = 8, M = 7. El gas noble més pròxim és l’argó, que té 8 electrons en la capa M. Com que el clor té 7 electrons en l’última capa, per a tindre el mateix nombre d’electrons que l’argó i aconseguir l’octet, formarà un anió guanyant 1 electró i la seua càrrega serà de –1: Cl–.

b) Potassi. Element del grup 1 de nombre atòmic 19. La distribució en capes dels seus electrons és: K = 2, L = 8, M = 9. El gas noble més pròxim en aquest cas també és l’argó, que té 8 electrons en l’última capa. Com que el potassi en l’última capa té 9 electrons, per a tindre el mateix nombre d’electrons que l’argó, formarà un catió perdent un electró per a aconseguir l’octet, i la seua càrrega serà de +1: K+. c) Bor. Element del grup 13 de nombre atòmic 5. La distribució en capes dels seus electrons és: K = 2, L = 3. En aquest cas, el gas noble més pròxim és l’heli, que té 2 electrons en l’última capa.

Com que el bor té 3 electrons en l’última capa, per a tindre el mateix nombre d’electrons que l’heli formarà un catió perdent aquests 3 electrons i la seua càrrega serà de +3: B 3+. En aquest cas, es pot comentar que el bor és un dels elements que és més estable amb 2 electrons en l’última capa, com l’heli, que intentant arribar a 8 electrons, ja que en aquest cas seria inestable energèticament. d) Oxigen. Element del grup 16 de nombre atòmic 8. La distribució en capes dels seus electrons és: K = 2, L = 6. Com que en l’última capa té 6 electrons, formarà un anió guanyant 2 electrons per a tindre el mateix nombre d’electrons que el neó, gas noble més pròxim, i la seua càrrega serà de –2: O2–.

8 En ambdós casos, els àtoms no s’unixen, ja que els de l’apartat a) formen anions els dos, i els de l’apartat b) formen cations els dos. Per a unir-se, l’un hauria de formar un catió i l’altre, un anió.

U4

4

Les entitats elementals que componen les substàncies poden ser àtoms individuals o agrupacions de dos o més àtoms. El qualificatiu elemental s’utilitza perquè aquestes entitats representen la menor porció possible d’una substància, siga simple o composta. Les entitats elementals forma­ des per diversos àtoms poden ser molècules o cristalls.

Molècules i cristalls

4.1 Molècules La majoria de les substàncies estan formades per molècules. Aquestes entitats elementals són el resultat de la unió d’àtoms d’elements no metàl­ lics, compartint els electrons, és a dir, són el resultat d’enllaços covalents.

Una molècula és una entitat elemental formada per àtoms units entre si mitjançant enllaç covalent.

Els àtoms que formen una molècula poden ser del mateix o de diferents elements químics. El nombre d’àtoms que componen una molècula de­ terminada no és variable, sinó que totes les molècules d’una substància tenen el mateix nombre i tipus d’àtoms.

Existixen molècules molt senzilles, com el diclor, l’ozó o l’aigua; unes al­ tres un poc més complexes, com els àcids grassos o la glucosa, i molècu­ les d’una complexitat estructural notable, com les proteïnes, la funció de les quals en l’organisme està determinada per l’estructura tridimensional.

Interpreta models moleculars En els models moleculars, la unió en­ tre àtoms es representa per barres i els àtoms, per esferes.

Quants àtoms té una molècula de glu­ cosa? A quants d’àtoms està unit cada nitrogen (esfera blava) en una molècula d’amoníac?

4.2 Cristalls En l’estat sòlid, les partícules presenten un ordre tridimensional. Aquesta es­ tructura es denomina cristall.

Un cristall és una estructura tridimensional que manté un ordre regular en les unitats que la formen.

Existixen sòlids que no estan formats per cristalls, es denominen sòlids amorfs.

Els cristalls es classifiquen segons l’entitat elemental que es repetisca en l’estructura: cristalls iònics, metàl·lics o covalents.

• Els cristalls metàl·lics estan formats per àtoms del ma­ teix metall, que compartixen els electrons. Els electrons de la xarxa metàl·lica es mouen lliurement per aquesta, amb major o menor facilitat en funció de l’element me­ tàl·lic que forme la xarxa.

• Els cristalls covalents són resultat de la unió d’àtoms d’elements no metàl·lics mitjançant enllaç covalent. Per això, els electrons en aquestes xarxes no es mouen lliu­ rement.

Aquesta varietat d’unions entre els àtoms que formen cada tipus de cristall dona com a resultat propietats molt diferents entre si.

• Les substàncies formades per cristalls metàl·lics, ano­ menades metalls, són conductores de l’electricitat, flexibles, dúctils i mal·leables. Es tracta de substàncies simples com el ferro.

• Els sòlids covalents, que és com es denomina a les substàncies formades per cristalls covalents, són durs, no conduïxen l’electricitat i són molt estables. Un exem­ ple n’és el diamant.

9

Fes un esquema en el qual es relacione la infor­ mació de les unions entre àtoms amb la classe d’en­ titats elementals que poden tindre les substàncies.

10

Visualitza els distints tipus de cristalls que t’oferim en anayaeducacion.es i explica quines són les diferènci­ es entre un cristall iònic, un de metàl·lic i un de covalent.

11

Molècules d’amoníac.

Molècules d’aigua.

Veig, pense, em pregunte. Investiga sobre el ma­ terial que se situa en la part alta d’una central termosolar per a la generació de corrent elèctric.

13

Busca informació sobre el quart tipus de cristall que no està esmentat en aquest text, el cristall molecu­ lar, i explica com està constituït, així com algunes de les característiques.

Molècules de glucosa.

En els metalls, els electrons es compartixen de manera col­ lectiva, i tenen llibertat de moviment.

A partir del que has estudiat, proposa un mètode per a identificar els diferents tipus de cristalls.

12

Molècules i cristalls SUGGERIMENTS METODOLÒGICS

Els anions (verd) i els cations (violeta) de la sal comuna (NaCl) s’unixen formant un cristall iònic.

• Les substàncies formades per cristalls iònics, anomena­ des sals, són fràgils i solubles en aigua, com el clorur de sodi.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA…

Models per a representar les molècules

Tipus de cristalls

• Els cristalls iònics estan formats per cations i anions que s’unixen com a resultat de l’atracció de càrregues elèctriques de signe contrari; és a dir, com a resultat d’enllaços iònics.

El diamant és una xarxa cristal·lina covalent d’àtoms de car­ boni. És la segona forma més estable del carboni.

105

104

Desenvolupament del pensament Recomanarem a l’alumnat la consulta dels recursos «Veig, pense, em pregunte» i «Esquema», disponibles en anayaeducacion.es, per a conéixer les bases d’aplicar aquesta tècnica de pensament en la resolució de les activitats 9 i 12, respectivament.

Cultura emprenedora Es proposa l’activitat 11 per a desenvolupar la imaginació de l’alumnat a l’hora d’aplicar de forma individual el que s’ha aprés durant la unitat i compartir noves propostes que poden ser vàlides o no.

TIC Es proposa utilitzar aquesta clau en l’activitat 13 per a ampliar els coneixements de l’alumnat amb preguntes que amplien els seus coneixements. Es poden recomanar opcions de recerca per a trobar la solució vertadera i que contrasten el que troben per a arribar a les seues conclusions.

A més, en anayaeducacion.es disposen de visors de models de diferents substàncies químiques i de tipus de cristalls, que li seran d’utilitat per a respondre a la qüestió plantejada en l’activitat 10.

En aquest epígraf s’explica la diferència entre molècula i cristall, se n’indiquen les característiques més importants i es representen alguns exemples de cada un.

Encara que els continguts d’aquesta unitat es presenten de manera seqüencial (primer es produïx una transferència o compartició d’electrons, perquè després els àtoms s’unisquen i adquirisquen una estabilitat formant cristalls o molècules), convé fer patent que es tracta només d’una manera d’analitzar la composició de les substàncies per a evitar la transmissió d’un esquema de pensament únic i incomplet que poguera dificultar la comprensió de conceptes en cursos posteriors.

Recomanem l’ús del visualitzador de molècules i de cristalls dels recursos digitals en la web d’Anaya, ja que oferix a l’alumnat una visió tridimensional i dinàmica d’algunes molècules i cristalls que resulten d’interés.

Convé utilitzar exemples variats de molècules, des de les més senzilles, com el dioxigen, fins a molècules tan complexes com l’ADN. En la segona pàgina, en la descripció dels cristalls iònic, metàl·lic i covalent, es fa una primera aproximació a les propietats de les substàncies formades per aquests tres tipus de cristalls. És aquest epígraf on s’introduïxen les propietats de les substàncies metàl·liques i no en la part del text dedicada al sistema periòdic. La raó d’aquesta organització és evitar que l’alumnat confonga pro­pie­ tats pròpies de l’escala atòmica (electronegativitat, afinitat electrònica, potencial de ionització) amb propietats macroscòpiques que són conseqüència del tipus d’enllaç i de l’entitat elemental que resulta d’aquest enllaç, com és la conductivitat elèctrica.

SOLUCIONS Interpreta models moleculars La glucosa té 24 àtoms (C6H12O6).

Cada àtom de nitrogen està unit a 3 àtoms d’hidrogen en una molècula.

Comprén, pensa, investiga...

9 L’esquema ha de relacionar l’enllaç covalent amb molècules i cristalls, l’enllaç iònic amb cristalls, i l’enllaç metàl·lic amb cristalls.

10 Les diferències s’han de classificar en dos tipus; d’una banda, l’entitat elemental i el tipus d’enllaç que compon cada cristall i, d’altra, les propietats de la substància a què donen lloc.

34

En el cristall iònic s’ha d’indicar que les seues entitats elementals són ions (cations i anions), units per atracció electroestàtica entre si, i que les substàncies formades són solubles en aigua. En el cristall covalent s’explica que les entitats elementals són àtoms units per enllaç covalent (és a dir, compartint electrons) i que dona lloc a substàncies estables, no solubles i no conductores de l’electricitat. En el cristall metàl·lic, els àtoms són tots del mateix metall i compartixen els electrons, que es mouen lliurement per la xarxa metàl·lica, sorgint substàncies conductores de l’electricitat, dúctils i mal·leables.

11 – Unions entre àtoms del mateix metall: cristall metàl·lic.

– Unions entre àtoms d’elements no metàl·lics: cristall covalent.

– Unions entre àtoms d’un metall i un no-metall: cristall iònic.

12 Les centrals termosolars tenen un funcionament complex on la font d’energia és la radiació solar;

per tant, una font d’energia renovable. En aquest cas, se situa un fluid en la part superior de les plaques i s’espera que assolisca una temperatura molt elevada i moga un alternador. Le energia generada s’emmagatzema en aigua o en sals iòniques. Dins d’Europa, Espanya és el país líder en aquest tipus de centrals.

El professorat hauria de guiar l’alumnat en la recerca d’informació comprensible per al seu nivell de coneixement, a fi que puga relacionar el que troba amb els ODS.

13 En els cristalls moleculars, les entitats elementals són molècules. La principal diferència amb els altres tres és que aquestes entitats elementals no estan unides entre si mitjançant enllaç químic, sinó per forces intermoleculars. Un exemple de cristall molecular és el iode.

U4

5

5.1 Fórmules químiques A partir del nom comú d’una substància, per exemple l’amoníac, sense una altra informació addicional, no és possible saber si es tracta d’una subs­ tància simple o d’un compost. No obstant això, si disposem de la fórmula química sí que podrem deduir de quina classe de substància es tracta.

Fórmules químiques

Substàncies simples Fórmula

Formulació química

Fórmula

Nom

Fe

Ferro

Al2O3

Òxid d’alumini

Cl2

Diclor

NH3

Amoníac

5.2 Interpretació de fórmules químiques Les fórmules químiques oferixen informació de dues classes: • Qualitativa, ja que indiquen quins són els elements químics els àtoms dels quals formen les entitats elementals de la substància.

• Quantitativa, a través dels subíndexs de cada símbol químic. En el cas que el subíndex siga el valor «1», aquest no s’escriu.

Interpretació d’una fórmula química Nombre de símbols químics Un

Metall

No metall

Fórmula química

Es denomina massa molecular d’una substància la massa de la seua molècula, que s’obté a partir de la seua fórmula química, sumant les masses atòmiques dels àtoms que componen aquesta molècula.

En el cas de les substàncies simples moleculars, la massa molecular té en compte el nombre d’àtoms que formen la molècula.

m (CH4) = 1 · m (C) + 4 · m (H)

Se suggerix que s’aborden en aquest punt els continguts de l’apèndix «Formulació i nomenclatura química», per a combinar de forma efectiva l’escriptura d’una fórmula química, la interpretació del seu significat i la forma en què s’anomenen.

La massa de la unitat fórmula d’una substància pura és la suma de les masses dels àtoms que es representen en la fórmula de la substància.

Per a quantificar la massa d’una unitat d’una substància formada per cris­ talls, per exemple el fluorur de bari, BaF2, que és un cristall iònic, utilitzem la fórmula del compost. Així, la massa de la unitat fórmula és la massa d’un àtom de bari, Ba, i dos de fluor, F.

3 Calcula la massa de la unitat fórmula de l’òxid d’aluExemple

Cristall

m (BaF2) = m (Ba) + 2 · m (F)

Al

Cristall covalent

C

Molècula

Cl2

mini a partir d’aquesta informació: un cristall d’òxid d’alumini conté dos àtoms d’alumini per cada tres àtoms d’oxigen; m (Al) = 27 u, m (O) = 16 u.

Explicació

La fórmula del compost és: Al2O3.

El subíndex 1 (que no s’escriu) indica que només existix aquest element en el cristall.

La massa de la unitat fórmula serà: m (Al2O3) = 2 · m (Al) + 3 · m (O) Substituint:

El subíndex indica el nombre d’àtoms que forma cada molècula.

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

4 Calcula la massa molecular de l’aigua oxigenada (H2O2).

Serà major o menor que la massa molecular de l’aigua?

La massa molecular serà: m (H2O2) = 2 · m (H) + 2 · m (O) A partir dels valors de massa atòmiques del sistema pe­ riòdic: m (H2O2) = 2 · 1,008 u + 2 · 15,999 u = 34,014 u Aquest valor és major que la massa molecular de l’ai­ gua, que té un àtom menys en la seua molècula.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA… Diversos

Metall + No metall

Compost

No metall + No metall

106

Cristall

Molècula

Fórmules químiques SUGGERIMENTS METODOLÒGICS

Cristall de fluorur de bari

En substàncies formades per cristalls, la massa de la seua entitat elemen­ tal es denomina massa de la unitat fórmula.

EXERCICIS RESOLTS

Tipus d’elements que la componen Substància simple

Molècula de butà

Les propietats d’una substància química estan determinades per les de l’entitat elemental que les compon. Una d’aquestes característiques és la massa molecular o la massa de la unitat fórmula.

Compost

Nom

En el cas de la substància simple formada per clor, el nom pot ser diclor, donant així informació sobre el subíndex de la fórmula, o simplement clor. En aquest últim cas es pot confondre la denominació de la substàn­ cia amb la de l’element químic que la forma.

Consulta l’annex de formulació per a fa­ miliaritzar­te amb la manera d’escriure les fórmules químiques i d’anomenar les substàncies.

5.3 Massa molecular i massa de la unitat fórmula

Al2O3

Els subíndexs indiquen la proporció de cada ió en el cristall.

CH4

Els subíndexs indiquen el nombre d’àtoms de cada element presents en la molècula.

14 Calcula la massa molecular de les substàncies les

16 Indica si les substàncies següents estan formades per

fórmules de les quals són: a) SO3, b) N2O3, c) FeS, d) Na2O. És correcte parlar de massa molecular en tots aquests casos? Per què?

molècules o per cristalls. Calcula la massa de la unitat fórmula o la massa molecular, utilitza per a això la infor­ mació de l’annex de formulació:

L’hipoclorit de sodi s’utilitza com a agent desinfec­ tant en la potabilització d’aigües. Busca la fórmula quí­ mica d’aquest compost i calcula’n la massa de la unitat fórmula.

a) Òxid de bari.

d) Amoníac.

b) Hidrur de zinc.

e) Clorur de bari.

c) Arsà.

f) Òxid d’alumini.

15

107

TIC Es proposa utilitzar aquesta clau en l’activitat 15 per a ampliar els coneixements de l’alumnat amb preguntes que amplien els seus coneixements. Es poden recomanar opcions de recerca per a trobar la solució vertadera i que contrasten el que troben per a arribar a les seues conclusions.

Un motiu fonamental per a presentar la formulació i la nomenclatura juntament amb aquests continguts és donar significat a les fórmules químiques, per a així no quedar-se únicament en un conjunt de regles de combinació de símbols i nombres. A més, en aquest punt del curs, l’alumnat coneix en part el sistema periòdic i com a partir d’aquest es poden deduir les càrregues d’alguns ions. Aquesta informació els serà d’utilitat per a memoritzar més fàcilment les valències iòniques.

Finalment, suggerim destacar que la informació que s’obté de les fórmules químiques no és només qualitativa, sinó també quantitativa, i d’ací la importància d’escriure adequadament les fórmules dels compostos químics. També s’ha de ressaltar el diferent significat d’una fórmula d’una substància molecular i d’una fórmula d’una substància formada per un cristall, ja que d’aquesta manera establim les bases per a, en cursos posteriors, interpretar adequadament la fórmula empírica d’un compost químic.

Amb aquest raonament, s’explica com calcular tant la massa molecular com la massa de la unitat fórmula i què representa cada una.

SOLUCIONS Comprén, pensa, investiga...

14 Utilitzem els valors de les masses atòmiques següents: 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 és adequat utilitzar massa molecular per als compostos que no estan formats per molècules; en aquest cas, els dels apartats c i d.

15 La fórmula de l’hipoclorit de sodi és NaClO. La massa de la seua unitat fórmula és: m (NaClO) = 22,99 u + 35,453 u + 15,999 = 74,442 u

16 a) Òxid de bari, BaO, la massa de la seua unitat fórmula és: 137,34 u + 15,999 u = 153,339 u. b) Hidrur de zinc, ZnH2 la massa de la seua unitat fórmula és: 65,37 u + 2 · 1,008 u = 67,386 u. c) Arsà, AsH3, la massa de la seua unitat fórmula és: 74,922 u + 3 · 1,008 u = 77,946 u. d) Amoníac, NH3, la massa de la seua unitat fórmula és: 14,007 u + 3 · 1,008 u = 17,031 u. e) Clorur de bari, BaCl2, la massa de la seua unitat fórmula és: 137,34 u + 2 · 35,453 u = 208,246 u. f) Òxid d’alumini, Al2O3, la massa de la seua unitat fórmula és: 2 · 26,981 u + 3 · 15,999 u = 101,959 u.

35

U4

6

Multitud de substàncies químiques, simples o compostes, servixen de base per a fabricar productes amb un valor afegit alt.

Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques

Avenços en biomedicina

Algunes de les àrees d’investigació en química consistixen a dissenyar noves substàncies, o a descobrir usos nous en substàncies conegudes. Se­ gons siga l’àmbit d’ús o l’aplicació de les substàncies químiques, podem citar aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques.

Els compostos químics de més rellevància en la indústria servixen, alhora, de matèria primera per a altres productes, entre altres destaquen els següents: • Àcid sulfúric (H2SO4). És el compost químic més produït en el món.

La producció d’aquest àcid es considera un indicador de la capacitat industrial d’un país, ja que servix de matèria primera per a la fabricació d’altres productes. La major part de la producció d’àcid sulfúric es des­ tina a la fabricació de fertilitzants.

• Amoníac (NH3). El procés de fabricació de l’amoníac a partir d’hidrogen i nitrogen va comportar una gran revolució, ja que s’aconseguia obtin­ dre fertilitzants de manera artificial i no dependre de les fonts naturals.

Els adobs són substàncies d’origen natural o artificial que posseïxen nu­ trients que poden assimilar les plantes.

• Àcid clorhídric (HCl). L’àcid clorhídric s’utilitza en processos de trac­ tament d’aigües residuals, en la producció d’aliments i en la fabricació d’altres productes químics. A més, s’utilitza per a eliminar l’òxid i les impureses de l’acer abans de processar­lo.

Recentment s’ha descobert que el magnesi pot estar implicat en la resis­ tència que alguns bacteris presenten davant de certs antibiòtics.

El desenvolupament de nanopartícules capaces de fer arribar fàrmacs fins a l’in­ terior dels tumors és una faceta promete­ dora de la investigació en biomedicina.

El disseny de nous materials amb aplicacions electròniques ha permés un avanç exponencial de la tecnologia en les últimes dècades. En aquest avanç han tingut un gran protagonisme els semiconductors, com el silici, i mate­ rials com el grafé. En els últims anys, la investigació sobre molts materials amb aplicacions prometedores ocupa un espai destacable en la innovació i el desenvolupament de la química.

Nous materials +

Regne Unit 18 % Alemanya 17 % França 12 %

Espanya 15 %

Itàlia 9 % Finlàndia 9 % Grècia 4 % Noruega 4 % Suècia 4 %

–

– –

–

–

+

–

– –

L’antimonene, un material bidimensional nou de grossària monoatòmica format per àtoms d’antimoni, presenta propie­ tats prometedores a l’hora d’emmagatzemar energia.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA…

17

Busca el pictograma de seguretat de les substànci­ es que s’esmenten en la pàgina anterior i enumera quins són els riscos a l’hora de manejar­les.

18

L’espill. Busca informació sobre l’antimonene i el grafé i enumera les similituds entre aquests materials i els avantatges d’un davant de l’altre.

Per a arribar al camp professional de la bioquímica, pots optar per cicles formatius de la família química, o una gran varietat de graus universitaris relacionats amb les ciències i les ciències de la salut.

19

El camp de la bioquímica està molt relacionat amb àmbits com la medicina o la farmacologia, i es treballa

Esmenta tres professions que combinen la química amb una altra branca de coneixement.

Països Baixos 6 %

Els països més industrialitzats són els majors productors d’àcid sulfúric.

+

+

– –

El grafé és un material format per una capa d’àtoms de car­ boni amb multitud d’aplicacions; com els nanocircuits de grafé.

Producció d’àcid sulfúric en la UE

+

+

+

+

+

La biomedicina engloba les ciències que estudien el desenvolupament de nous fàrmacs, o principis actius, i la comprensió a escala molecular dels mecanismes que causen les malalties. Els dos objectius de la bio­ medicina estan íntimament relacionats, perquè conéixer les interaccions entre molècules en les malalties és el punt de partida per a desenvolu­ par fàrmacs nous, o proposar aplicacions noves dels principis actius ja existents.

Producció d’àcid sulfúric

L’acció de la quinolina sobre els glò­ buls rojos afectats per malària és un dels últims descobriments en biome­ dicina.

6.3 Aplicacions tecnològiques

6.2 Aplicacions biomèdiques

Bèlgica i Luxemburg 12 %

Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques

6.1 Aplicacions industrials

Els processos industrials d’obtenció d’àcid sulfúric requeri­ xen instal·lacions de gran complexitat.

en equips amb experts d’altres àrees amb l’ús de les tec­ nologies més capdavanteres.

109

108

TIC Es proposa utilitzar aquesta clau en l’activitat 17 per a ampliar els coneixements del nostre alumnat amb preguntes que amplien els seus coneixements. Es poden recomanar opcions de recerca per a trobar la solució vertadera i que contrasten el que troben per a arribar a les seues conclusions.

A més, en anayaeducacion.es disposen d’un vídeo sobre l’estructura del grafé.

Desenvolupament del pensament Recomaneu a l’alumnat la consulta del recurs «L’espill», disponible en anayaeducacion.es, per a conéixer les bases d’aplicar aquesta tècnica de pensament en la resolució de l’activitat 18.

Orientació acadèmica i professional Es proposa l’activitat 19 per a la recerca de professions relacionades amb la química i veure l’àmplia oferta que hi ha en el mercat de treball. En anayaeducacion.es l’alumnat disposa de tres documents amb informació sobre exemples d’aquest tipus de professions.

SUGGERIMENTS METODOLÒGICS Acabem aquesta unitat mostrant aplicacions de les substàncies químiques en tres àmbits: l’indus­ trial, el biomèdic i el tecnològic. La selecció dels exemples que s’aborden ací no té per què ser única, ja que són àrees d’innovació científica molt àmplies i es poden tractar des de diferents punts de vista.

En les aplicacions industrials s’han considerat les tres substàncies la producció de les quals està lligada a la industrialització d’una regió, ja que són matèria primera, al seu torn, de moltes altres substàncies: l’àcid sulfúric, l’àcid clorhídric i l’amoníac. A més, els processos de producció industrial d’aquestes substàncies van suposar en el seu moment un avenç notable de la indústria química i el seu estudi s’aborda en la següent etapa educativa, de forma molt més exhaustiva.

Respecte a les aplicacions biomèdiques, no només es mostren les aplicacions d’algunes substàncies concretes per al tractament de malalties, com la quinolina o els compostos de magnesi, sinó que s’ha destacat que el coneixement químic contribuïx a descobrir com és el mecanisme molecular d’algunes malalties.

Per a les aplicacions tecnològiques, els exemples que hem mostrat es referixen a materials nous per a l’emmagatzemament d’energia. Aquest camp d’investigació avançarà en els pròxims anys, per la qual cosa l’alumnat que ara curse 3r d’ESO tindrà una perspectiva d’innovació al llarg del temps.

De forma addicional, es pot encarregar a l’alumnat una recerca d’informació sobre quins han sigut els fàrmacs que s’han estudiat per al tractament de la infecció causada per COVID-19, quins han sigut els assajos clínics coneguts i quina opinió tenen sobre la importància de mantindre el finançament de la investigació bàsica i aplicada.

SOLUCIONS Comprén, pensa, investiga...

17 L’alumnat ha de buscar les «Fitxes Internacionals de Seguretat Química», publicades per l’Institut

Nacional de Seguretat i Salut en el Treball. Per a les substàncies anomenades en aquest epígraf, tindrem els pictogrames següents: Àcid sulfúric, H2SO4:

Amoníac, NH3:

Àcid clorhídric, HCl:

18 Per a preparar l’activitat, es poden mostrar a l’alumnat diferents articles que poden trobar en

Internet. Per a això, el professorat ha d’aconsellar a l’alumnat quines són les fonts fiables i per què ho són. Han de recollir similituds, com, per exemple, que ambdós poden emmagatzemar energia, estan formats per un sol element químic (carboni i antimoni), l’espessor és monoatòmica i la relació superfície-volum és molt elevada. L’avantatge de l’antimonene enfront del grafé és la seua capacitat més gran d’emmagatzemar energia i la seua estabilitat més gran en la càrrega i descàrrega d’energia elèctrica (Agència SINC).

19 Algunes professions que combinen la química amb una altra branca d’especialització poden

ser: criminòleg/loga, farmacèutic/a, científic/a forense, director/a d’investigació, professor/a, etcètera.

36

U4

Taller de Ciències

Projecte d’investigació

Fertilitzants i explosius

Introducció

Substàncies simples i compostos

En mesclar ferro i sofre obtenim una mescla heterogènia. No obstant això, si calfem aquesta mescla, obtenim una nova substància? Com podem saber si es tracta d’una substància nova?

Fins al segle xx s’utilitzaven fertilitzants nitrogenats d’origen natural: el guano (procedent del Perú) i el salnitre (nitrat de sodi provinent de jaci­ ments a Xile, comercialitzat amb el nom de nitrat de Xile).

Objectiu Realitzeu una investigació documental sobre les repercussions de l’ús de fertilitzants sintètics.

Procediment

• L’eutrofització, per a aconseguir la meta 6.3 dels ODS. • L’agricultura ecològica i l’accés als aliments, seguint la meta 2.3 dels ODS. • Els efectes de l’agricultura intensiva sobre el medi ambient, per a aconseguir la gestió sostenible i l’ús eficient dels recursos naturals (meta 12.2 dels ODS).

• La vida de Fritz Haber i la controvèrsia amb el Premi Nobel de Química que va rebre.

REFLEXIÓ FINAL

Resultats

1 Tots els descobriments tenen una

A partir de la informació que heu trobat elaboreu uns panells per a l’aula que relacionen els temes tractats amb els Objectius del Mil·lenni d’aquest projecte.

2 Els problemes que afecten el con­ junt de la societat mundial concer­ nixen a tots els que en formem part.

Com a part de la ciutadania elabora una llista amb les teues conclusions en aquest treball.

La nostra proposta Una característica del ferro és que aquest pot ser atret per un imant.

Aquesta propietat ens permetrà diferenciar entre ferro en estat ele­ mental i un compost en el qual el ferro està present.

En l’informe de laboratori pots adjuntar una fotografia de cada substància ele­ mental, de la mescla d’elles i del compost obtingut en la pràctica.

FERTILITZANTS I EXPLOSIUS

Material • Sofre • Llimadures de ferro • Dos vasos de precipitats • Vidre de rellotge • Cresol • Espàtula • Bec de Bunsen • Vareta d’acer • Imant • Guants per a maneig d’elements calents • Ulleres de seguretat Addicionalment àcid clorhídric i tubs d’assaig

Trencaclosques

Organitzeu la classe en grups de treball xicotets i feu una recerca en Inter­ net sobre els temes següents:

aplicació beneficiosa per a la societat i alguna controvèrsia. Conéixer­les ambdues permet tindre una visió crí­ tica sobre l’ús i les aplicacions. Indica els pros i els contres de l’ús de ferti­ litzants sintètics en agricultura.

PROJECTE D’INVESTIGACIÓ

La teua proposta Recorda alguna propietat del sofre i del ferro que et permeta identi­ ficar­los i fes un plantejament per a comprovar si en calfar la mescla s’obtenen substàncies noves.

En 1913 els químics alemanys Fritz Haber i Carl Bosch van aconseguir fi­ xar el nitrogen de l’atmosfera (N2) en forma d’amoníac (NH3) i van desen­ volupar un procés industrial de gran importància conegut com a procés Bosch­Haver de síntesi d’amoníac.

Creixement anòmal d’algues resultants d’eutrofització.

Decidiu entre tots l’estructura d’aquests panells i el suport en el qual seran elaborats.

Discussió, conclusions i comunicació del resultat Organitzeu una exposició i una taula redona amb un altre grup de clas­ se per a difondre el vostre treball i per a utilitzar­lo com a suport de discussió crítica.

Elaboreu una acta de la taula redona on es recullen conclusions i compro­ misos.

Taller de ciències

Plantejament del problema

Els fertilitzants són substàncies naturals o sintètiques que s’afegixen als sòls de cultiu per a enriquir­los en un, o diversos, dels tres elements neces­ saris per a la vida de les plantes: nitrogen, fòsfor i potassi.

Posteriorment, aquest procés va servir per a sintetitzar fertilitzants a la resta del món, la qual cosa va canviar dràsticament, durant el segle xx, la capacitat de producció agrícola mundial.

Treball pràctic

Orientacions per a realitzar l’experiència • Per a formar el compost format per ferro i sofre, és ne­ cessari calfar la mescla utilitzant una vareta de metall prèviament calfada. Utilitza guants de protecció per a elements calents i ulleres de seguretat, i pren totes les precaucions necessàries.

• Una vegada obtingut el compost químic, estarà a una temperatura elevada. Preveu en el teu plantejament experimental un temps perquè el compost es refrede.

• Col·loca en un vas de precipitats dues espàtules de sofre i una de llimadures de ferro, mescla­ho amb una vareta de vidre i retola­ho com a «mescla».

• Prepara la mateixa mescla que en el punt anterior, però en aquest cas en el cresol. Calfa la vareta de metall a la flama del bec de Bunsen (utilitzant els elements de seguretat) i després col·loca la vareta en el cresol. Ob­ serva els fenòmens que hi ocorren i apunta els resultats en el quadern.

• Realitza les proves que hages plantejat per a diferen­ ciar entre la mescla i el compost. Prèviament escriu el plantejament experimental i pregunta al professor per alguna prova addicional que es puga portar a terme.

EXTRAU CONCLUSIONS...

1 Tenen les mateixes propietats la mescla i el compost quí­ mic final? Explica les evidències experimentals que hi ha­ ges trobat.

2 Descriu el que ha ocorregut en el cresol des de dos punts de vista: l’observació i l’aplicació dels models vistos en la unitat.

3 La substància que s’ha format en el cresol és monosulfur de ferro. a) Escriu­ne la fórmula química. b) És una substància molecular o es tracta d’un cristall?

Interpreta el significat de la fórmula química.

111

110

Aprenentatge cooperatiu Se suggerix l’aplicació de la tècnica «Trencaclosques» per a realitzar el projecte d’investigació, ja que permet a l’alumnat la implicació en el seu aprenentatge i la participació en aquest de tot el grup. Millora el rendiment i la convivència a classe.

Compromís ODS En anayaeducacion.es disposeu dels vídeos corresponents a les metes 2.3, 6.3 i 12.2.

Amb aquest projecte es busquen diversos objectius. D’una banda, mostrar que la majoria dels avenços científics sorgixen d’una necessitat; en aquest cas, el proveïment de fertilitzants en una situació d’aïllament. D’altra, desgraciadament, molts d’aquests avenços s’utilitzen amb finalitats no beneficioses per a la humanitat. A partir d’aquesta evidència es pretén contribuir a les competències socials i cíviques, i ­crear l’alumnat un esperit crític sobre l’ús que fan dels avenços esmentats la societat i els governs. A més, s’hauria de conscienciar l’alumnat sobre la necessitat d’una gestió adequada de les matèries primeres, dins del marc del desenvolupament sostenible. Per a això es planteja el problema de l’eutrofització.

Es proposa dividir l’alumnat en quatre grups per a abordar aquest projecte des de diferents enfocaments: dos grups ho faran des d’un punt de vista ambiental, un altre ho estudiarà des d’un marc històric i el quart, des del social i econòmic.

La composició de cada grup hauria de ser diversa i atendre les inquietuds de l’alumnat. Es recomana la col·laboració amb altres matèries per a dur a terme activitats interdisciplinàries.

En l’apartat «Reflexió final» es busca que l’alumnat siga capaç, a través del que s’ha investigat durant aquest projecte, de donar la seua opinió sobre els avantatges i els desavantatges que sorgixen quan se sintetitza un material nou. A més, se’ls fa partícips d’un pensament global de ciutadania per a elaborar unes conclusions que siguen més àmplies i que tinguen un sentit més enllà del propi individual.

TREBALL PRÀCTIC SUBSTÀNCIES SIMPLES I COMPOSTOS El treball pràctic proposat en aquesta unitat partix d’un plantejament similar al de les pràctiques de laboratori, on es vol esbrinar si el calfament d’una mescla d’elements químics coneguts produïx canvis en aquests i es forma una substància nova. Per a això, es proporciona informació sobre les propietats que ens permetran identificar una substància nova. En aquest cas, en combinar-se el ferro i el sofre, les propietats magnètiques del ferro es modifiquen.

Com a recomanació general, suggerim que s’observen estrictament les mesures de seguretat per al maneig d’elements calents. Si es considera necessari, l’experiència de calfament de la mescla la duria a terme només el professor o la professora. Per a comprovar algunes de les propietats del compost que es forma, es pot dissoldre part de la pols negrosa en HCl (prenent les precaucions necessàries com tapar-se la boca i els nas amb una màscara i els ulls, amb ulleres de laboratori, utilitzant guants i en una campana de laboratori) i veure què passa.

L’organització de grups de treball dependrà dels materials disponibles al laboratori i del temps del que es dispose per a la realització de la pràctica. Es poden utilitzar les conclusions d’aquest treball pràctic per a introduir els continguts de la unitat següent, dedicada a l’estudi de les reaccions químiques. Per a això, es pot fer una experiència similar i verificar que es complix la llei de conservació de la massa en la reacció química de formació del monosulfur de ferro.

SOLUCIONS Extrau conclusions…

1 L’alumnat ha d’arribar a la conclusió que les propietats de la mescla i de la nova substància formada

diferixen notablement: les propietats magnètiques del ferro canvien, el color és diferent, es formen uns cristalls en el compost final, etc.

2 Des del punt de vista macroscòpic, és esperable una menció al canvi de color i de textura. Els ions formats són S2– i Fe2+.

3 a) La fórmula química del compost, monosulfur de ferro, és: FeS. b) Es tracta d’un compost químic de tipus iònic. La seua estructura és la que es mostra en la figura, i la seua fórmula química indica que la proporció de ferro i de sofre en aquest compost és de 1:1.

37

U4

Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al teu dossier d’aprenentatge.

COMPRÉN Organitza les teues idees

6 Indica si aquests elements químics són naturals o ar­ tificials i escriu­ne el símbol químic: escandi, ruteni, americi, laurenci i wolframi.

Mapa conceptual sistèmic

1 Afig en l’esquema inferior els conceptes següents: substàncies simples i compostos.

2

Fes un altre mapa conceptual en el qual resu­ misques tots els continguts de la unitat.

Els àtoms

Els àtoms s’unixen 7 Quins són els únics elements que es troben en la na­ turalesa com a àtoms aïllats? A quin grup del sistema periòdic pertanyen?

8 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o falses:

s’unixen

per a guanyar estabilitat

i donen lloc a

a) Tots els àtoms dels gasos, sense excepció, tenen completa l’última capa. b) En cada àtom d’heli es poden allotjar fins a sis electrons més en la capa més externa.

Enllaç iònic

Cedint/guanyant electrons

Compartint electrons

formant

formant

Enllaç metàl·lic

Entitats elementals

compostes per Àtoms del mateix element químic

Àtoms de diferent element químic

que constituïxen

que constituïxen

Enllaç covalent

que poden ser

Molècules

? ................................

Les solucions de totes les activitats numèriques es troben en anayaeducacion.es.

Substàncies simples i compostos 1 Busca informació sobre la fórmula de les substàncies següents: metà, età, propà i butà. a) Són substàncies simples o compostes? b) Es podrien descompondre en altres substàncies més senzilles?

2 El nom d’alguns elements químics fa referència a un científic, al qual s’honra d’aquesta forma. Per exemple, el meitneri es diu així en honor a Lisa Meitner, codes­ cobridora de la fissió nuclear. Indaga a qui s’honra amb el nom dels elements químics de nombre atòmic 104, 107, 96, 99, i busca una referència sobre l’aportació a la ciència.

Cristalls

? ................................

3 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o fal­ ses i explica per què: a) Els metalls són bons conductors de l’electricitat, però mals conductors de la calor. b) Els metalls tendixen a formar cations, guanyant elec­ trons. c) Els metalls són trencadissos i fràgils. d) Es poden fabricar fils i làmines fets de metalls.

4 Busca el nom i l’any de descobriment dels elements de nombre atòmic 113, 115, 117 i 118.

5 Classifica els elements següents en metalls, no metalls, semimetalls i gasos nobles: sodi, calci, plata, argó, nitrogen, heli, fòsfor i silici.

c) Tots els àtoms dels gasos nobles tenen huit elec­ trons en l’última capa.

9 Indica els dos mecanismes segons els quals poden unir­se els àtoms. Quants electrons han de quedar en l’última capa perquè l’espècie química siga esta­ ble? Com es coneix aquesta regla?

10 Recorda el model de capes que hem estudiat per a l’estructura de l’escorça de l’àtom i elabora una taula amb el número que correspon a cada capa, la lletra que s’utilitza per a denominar­la i el nombre màxim d’electrons que es poden allotjar en cada una.

14 Indica si l’esquema de l’es­ corça d’un àtom de la imat­ ge pot pertànyer a un gas noble, a un catió o a un anió. En el cas dels ions, indica de quin element quí­ mic són.

17 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o falses i explica per què: a) La unió entre un àtom de carboni i un d’hidrogen correspon a un enllaç iònic. b) En un enllaç metàl·lic els electrons no queden as­ sociats a cap parella d’àtoms. c) Àtoms de diferent element metàl·lic es poden unir entre si. d) El calci pot formar anions o cations, guanyant o cedint dos electrons indistintament.

18 Completa la taula en el quadern.

Element Cl (Z = 17)

L

M

N

Ió que es formarà

2

8

7

–

Cl–

Nre. d’electrons per capa

Organitza les teues idees 1 Suggerim aquesta activitat com a evidència per al dossier d’aprenentatge de l’alumnat.

Els àtoms

K (Z = 19) Mg (Z = 12)

d) Sofre i calci.

B (Z = 5)

e) Carboni i oxigen. f) Hidrogen i sodi.

13 Quants electrons té en l’última capa un ió Li+ (nom­ bre atòmic del liti 3)? Incomplix la regla de l’octet?

Explica la resposta.

K

COMPRÉN

F (Z = 9)

b) Sofre i oxigen. c) Magnesi i oxigen.

12 Basant­te en la regla de l’octet, indica la càrrega dels ions estables d’aquests elements químics: beril·li, calci, sodi i sofre.

–

15 Explica si els ions següents són estables o no: c) B– e) Ca2+ g) Al2+ a) Li– b) Cl3+ d) Ar2+ f) O2– h) S2–

a) Sodi i fluor.

Treballa amb el que has aprés

+

16 L’hidrogen pot formar un catió o un anió. Deduïx la càrrega de cada un i raona sobre l’estabilitat que te­ nen.

11 Indica si les parelles d’elements químics següents es poden unir compartint electrons o bé com a resultat que un cedisca electrons i l’altre guanye electrons.

Enllaç químic

–

O (Z = 8)

19 És possible que es forme un enllaç iònic entre dos àtoms? I si es tracta d’un enllaç covalent?

20 Indica quins dels ions següents tenen els mateixos electrons que un gas noble i escriu el nom del gas noble. c) Al3+ e) S2– a) Li+ b) Na+ d) K+ f) N3–

112

s’unixen

113

per a guanyar estabilitat

Avaluació L’elaboració d’un dossier d’aprenentatge» és una proposta autoavaluativa que permet a l’alumnat reflexionar sobre els procediments que ha dut a terme per a adquirir aquests aprenentatges.

Cedint/guanyant electrons

Compartint electrons

formant

formant

Desenvolupament del pensament L’alumnat pot revisar la informació necessària en anayaeducacion.es sobre com s’organitza la informació en el «Mapa conceptual jeràrquic» i en el «Mapa conceptual» per a contestar les preguntes que se li formulen.

Enllaç iònic

Enllaç metàl·lic

TIC Us suggerim recordar a l’alumnat que pot comprovar els resultats de les activitats numèriques consultant les solucions que s’oferixen en anayaeducacion.es.

donant lloc a

compostes per

Enllaç covalent

Àtoms del mateix element químic

Àtoms de diferent element químic

que constituïxen

que constituïxen

Substàncies simples

Entitats elementals que poden ser Molècules Cristalls

Compostos

2 A partir dels continguts de la unitat, es dona llibertat a l’alumnat perquè faça un altre mapa con­cep­tual

en el qual es recullen les idees més importants apreses durant aquest temps. A més de ser una evidència per al seu dossier d’aprenentatge, poden compartir-lo amb la resta de companys i companyes.

Substàncies simples i compostos 1 Metà, CH4; età, C2H6; propà, C3H8, i butà, C4H10. a) Són tots compostos. b) Com que es tracta de compostos, es poden descompondre en altres substàncies més senzilles.

En aquest cas, en carboni i dihidrogen.

2 Els elements referits són: – 96, curi, en honor al matrimoni Curie, descobridors de la radioactivitat.

– 99, einsteini, en honor a A. Einstein, que va fer grans aportacions, com la teoria de la relativitat i l’efecte fotoelèctric.

– 104, rutherfordi, en honor a E. Rutherford, el model nuclear de l’àtom del qual va ser un gran avenç en l’estudi de la matèria.

– 107, bohri, en honor a N. Bohr, que va proposar un model per a l’àtom basat en òrbites estacionàries, considerat com l’inici de la mecànica quàntica.

3 a) Fals, els metalls són bons conductors tant de l’electricitat com de la calor. b) Fals, els metalls formen cations cedint electrons. c) Fals, els metalls són dúctils i mal·leables. d) Vertader, és una de les propietats dels metalls.

4 Element 113: Nihoni, Nh. Es va descobrir el 2003.

Element 115: Moscovi, Mc. Es va descobrir el 2003.

Element 117: Tennes, Ts. Es va descobrir el 2010.

Element 118: Oganesó, Og. Es va descobrir el 2006.

Tots es van incloure en la taula periòdica i van ser reconeguts per l’IUPAC entre 2015 i 2016.

5

Metalls

Sodi, calci i plata

No-metalls

Fòsfor i nitrogen

Semimetalls

Silici

Gasos nobles

Argó i heli

6 Escandi, Sc (natural, Z = 21); ruteni, Ru (natural, Z = 44); americi, Am (artificial, Z = 95); laurenci, Lr (artificial, Z = 103) i wolframi, W (natural, Z = 74).

Els àtoms s’unixen 7 Els gasos nobles, grup díhuit.

8 a) Fals, només tenen completa l’última capa neó, argó, criptó, xenó i radó. La resta de gasos (excepte l’heli, que és estable amb només dos electrons) s’han de combinar per a completar la seua última capa.

38

Organitza les teues idees

6 Indica si aquests elements químics són naturals o ar­ tificials i escriu­ne el símbol químic: escandi, ruteni, americi, laurenci i wolframi.

Mapa conceptual sistèmic

1 Afig en l’esquema inferior els conceptes següents: substàncies simples i compostos.

2

Fes un altre mapa conceptual en el qual resu­ misques tots els continguts de la unitat.

Els àtoms

Els àtoms s’unixen 7 Quins són els únics elements que es troben en la na­ turalesa com a àtoms aïllats? A quin grup del sistema periòdic pertanyen?

8 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o falses:

s’unixen

per a guanyar estabilitat

i donen lloc a

a) Tots els àtoms dels gasos, sense excepció, tenen completa l’última capa. b) En cada àtom d’heli es poden allotjar fins a sis electrons més en la capa més externa.

Enllaç iònic

Cedint/guanyant electrons

Compartint electrons

formant

formant

Enllaç metàl·lic

Enllaç covalent

Àtoms de diferent element químic

que poden ser

Molècules

que constituïxen

que constituïxen

? ................................

? ................................

Les solucions de totes les activitats numèriques es troben en anayaeducacion.es.

Substàncies simples i compostos 1 Busca informació sobre la fórmula de les substàncies següents: metà, età, propà i butà. a) Són substàncies simples o compostes? b) Es podrien descompondre en altres substàncies més senzilles?

2 El nom d’alguns elements químics fa referència a un científic, al qual s’honra d’aquesta forma. Per exemple, el meitneri es diu així en honor a Lisa Meitner, codes­ cobridora de la fissió nuclear. Indaga a qui s’honra amb el nom dels elements químics de nombre atòmic 104, 107, 96, 99, i busca una referència sobre l’aportació a la ciència.

112

Entitats elementals

compostes per Àtoms del mateix element químic

Cristalls

3 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o fal­ ses i explica per què: a) Els metalls són bons conductors de l’electricitat, però mals conductors de la calor. b) Els metalls tendixen a formar cations, guanyant elec­ trons. c) Els metalls són trencadissos i fràgils. d) Es poden fabricar fils i làmines fets de metalls.

4 Busca el nom i l’any de descobriment dels elements de nombre atòmic 113, 115, 117 i 118.

5 Classifica els elements següents en metalls, no metalls, semimetalls i gasos nobles: sodi, calci, plata, argó, nitrogen, heli, fòsfor i silici.

c) Tots els àtoms dels gasos nobles tenen huit elec­ trons en l’última capa.

9 Indica els dos mecanismes segons els quals poden unir­se els àtoms. Quants electrons han de quedar en l’última capa perquè l’espècie química siga esta­ ble? Com es coneix aquesta regla?

10 Recorda el model de capes que hem estudiat per a l’estructura de l’escorça de l’àtom i elabora una taula amb el número que correspon a cada capa, la lletra que s’utilitza per a denominar­la i el nombre màxim d’electrons que es poden allotjar en cada una.

11 Indica si les parelles d’elements químics següents es poden unir compartint electrons o bé com a resultat que un cedisca electrons i l’altre guanye electrons. a) Sodi i fluor. b) Sofre i oxigen. c) Magnesi i oxigen. d) Sofre i calci. e) Carboni i oxigen. f) Hidrogen i sodi.

Enllaç químic 12 Basant­te en la regla de l’octet, indica la càrrega dels ions estables d’aquests elements químics: beril·li, calci, sodi i sofre.

13 Quants electrons té en l’última capa un ió Li+ (nom­ bre atòmic del liti 3)? Incomplix la regla de l’octet?

Explica la resposta.

b) Fals, la capa més externa és la primera, en la qual s’allotgen com a màxim dos electrons.

U4

Recorda seleccionar el material de treball d’aquesta unitat per al teu dossier d’aprenentatge.

COMPRÉN

14 Indica si l’esquema de l’es­ corça d’un àtom de la imat­ ge pot pertànyer a un gas noble, a un catió o a un anió. En el cas dels ions, indica de quin element quí­ mic són.

c) Fals, l’heli en té dos.

–

+ –

15 Explica si els ions següents són estables o no: c) B– e) Ca2+ g) Al2+ a) Li– b) Cl3+ d) Ar2+ f) O2– h) S2– 16 L’hidrogen pot formar un catió o un anió. Deduïx la càrrega de cada un i raona sobre l’estabilitat que te­ nen.

9 Els àtoms s’unixen bé perquè es produïsca una transferència d’electrons, o bé perquè els compartisquen. Perquè siguen estables, quasi tots els àtoms han de tindre huit electrons en l’última capa de valència, excepte alguns que són estables només amb dos. Això es coneix com regla de l’octet.

17 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o falses i explica per què: a) La unió entre un àtom de carboni i un d’hidrogen correspon a un enllaç iònic. b) En un enllaç metàl·lic els electrons no queden as­ sociats a cap parella d’àtoms. c) Àtoms de diferent element metàl·lic es poden unir entre si. d) El calci pot formar anions o cations, guanyant o cedint dos electrons indistintament.

18 Completa la taula en el quadern.

Element Cl (Z = 17)

K

L

M

N

Ió que es formarà

2

8

7

–

Cl–

Nre. d’electrons per capa

F (Z = 9)

10

K (Z = 19) Mg (Z = 12) B (Z = 5) O (Z = 8)

19 És possible que es forme un enllaç iònic entre dos àtoms? I si es tracta d’un enllaç covalent?

20 Indica quins dels ions següents tenen els mateixos electrons que un gas noble i escriu el nom del gas noble. c) Al3+ e) S2– a) Li+ b) Na+ d) K+ f) N3–

113

Capa

n

Nre. màxim d’electrons

K

1

2 = 2 · 12

L

2

8 = 2 · 22

M

3

18 = 2 · 32

N

4

32 = 2 · 42

11 a) El sodi cedix un electró al fluor, que el guanya. b) El sofre i l’oxigen compartixen electrons. Depenent de la seua proporció en la fórmula química, així serà el nombre d’electrons compartit. c) El magnesi cedix dos electrons a l’oxigen, que els guanya. d) El calci cedix dos electrons al sofre, que els guanya. e) El carboni i l’oxigen compartixen electrons. Depenent de la seua proporció en la fórmula química, així serà el nombre d’electrons compartit. f) El sodi cedix un electró a l’hidrogen, que el guanya.

Enllaç químic 12 La regla de l’octet ens diu que els elements són estables quan adquirixen la configuració de gas

noble, és a dir, quan aconseguixen tindre huit electrons (dos en el cas de liti, beril·li, hidrogen i heli) en la capa de valència. Això ho aconseguixen guanyant o cedint els electrons que hi ha en l’última capa.

– Beril·li: té dos electrons en la capa K i dos en la capa L. Tendix a cedir els dos electrons de la capa L i es queda carregat positivament com Be2+.

– Calci: té dos electrons en la capa K, huit en la capa L, huit en la capa M i dos en la capa N. Cedirà els dos electrons de la capa N i quedarà carregat positivament com Ca2+.

– Sodi: té dos electrons en capa K, huit en la capa L i un en la capa M. Per tant, cedix l’últim electró i queda carregat positivament com Na+.

– Sofre: té dos electrons en la capa K, huit en la capa L i sis en la capa M. En aquest cas, guanyarà dos electrons per a completar l’última capa i queda carregat negativament com S2–.

13 El nombre atòmic del liti és Z = 3. Per a obtindre l’octet en l’última capa, hauria de guanyar set electrons, que és una cosa impossible, ja que és un àtom molt xicotet i hi hauria una repulsió de càrrega negativa molt alta. Per això, preferix perdre l’únic electró de la seua última capa i quedar-se com Li+ amb dos electrons en la capa de valència. Aquesta opció li conferix molta estabilitat i s’assembla a la de l’heli, que també té dos electrons en l’última capa.

14 Considerant que el símbol central representa un nucli amb càrrega positiva, hi ha dues opcions: – Li+: com que el liti té Z = 3, ha perdut l’electró de l’última capa i només li’n queden dos.

– H–: és més difícil que es forme, però pot donar-se. L’hidrogen té Z = 1 i guanya un electró que incorpora a la seua capa de valència.

15 Per a raonar sobre l’estabilitat hem de comprovar que es complisca la regla de l’octet; així: a) Li–: no és estable, ja que, encara que tindria 2 electrons en l’última capa, el nucli positiu no podria compensar l’excés de càrrega negativa per ser un àtom molt xicotet. b) Cl3+: no és estable, ja que té 4 electrons en l’última capa. c) B–: no és estable, ja que té 4 electrons en l’última capa. d) Ar2+: no és estable, és un gas noble que perd l’octet electrònic i passa a tindre 6 electrons en l’última capa. e) Ca2+: sí que és estable, té 8 electrons en l’última capa. f) O2–: sí que és estable, té 8 electrons en l’última capa. g) Al2+: no és estable, ja que té 1 electró en l’última capa. h) S2–: sí que és estable, té 8 electrons en l’última capa.

16 Es pot formar un catió amb càrrega +1 si l’hidrogen perd el seu únic electró (aquesta espècie

és estable); o bé un anió, amb càrrega –1, quedant amb dos electrons, com l’heli, també estable.

39

17 a) Fals, són dos no-metalls que compartixen electrons i el seu enllaç és covalent. b) Vertader, es mouen per tota la xarxa metàl·lica. c) Fals, l’enllaç metàl·lic es dona entre àtoms del mateix element metàl·lic. Es pot recordar que els aliatges són mescles de metalls diferents, però no enllaços de metalls diferents. d) Fals, el calci adquirix estabilitat només cedint dos electrons, no els guanya perquè seria inestable.

18 La taula queda així: K

L

M

N

Cl (Z = 17)

2

8

7

–

Ió que es formarà 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–

Element

Nre. d’electrons per capa

19 Un enllaç iònic requerix la participació de molts ions que s’atrauen mútuament en una xarxa cris­

tal·lina. No seria possible aïllar dos àtoms units per aquest tipus d’enllaç, ja que altres anions i ­ca­tions se sentirien atrets electrostàticament fins que formaren la xarxa i compensar l’excés de càrrega positiva o negativa. Tanmateix, sí que es poden trobar aïllats dos àtoms units per enllaç covalent, com en el cas de les molècules diatòmiques.

20 a) Li+: té dos electrons, ja que Z = 3 i en perd un. El gas noble que té dos electrons és el He. b) Na+: té deu electrons, ja que Z = 11 i en perd un. El gas noble que té deu electrons és el Ne. c) Al3+: té deu electrons, ja que Z = 13 i en perd tres. El gas noble que té deu electrons és el Ne. d) K+: té 18 electrons, ja que Z = 19 i en perd un. El gas noble que té 18 electrons és el Ar. e) S 2–: té 18 electrons, ja que Z = 16 i en guanya dos. El gas noble que té 18 electrons és el Ar. f) N 3–: té 10 electrons, ja que Z = 7 i en guanya tres. El gas noble que té 10 electrons és el Ne.

Molècules i cristalls 21 a) Cristall iònic. b) Cristall covalent.

U4

Molècules i cristalls 21 Ateses aquestes característiques, indica de quina classe de substàncies es tracta: a) Sòlid, soluble en aigua que conduïx l’electricitat en estat líquid. b) Xarxa cristal·lina no soluble en aigua i no conduc­ tora de l’electricitat. c) Sòlid que conduïx l’electricitat. d) Gas monoatòmic.

22 Raona sobre la veracitat o la falsedat de les afirma­ cions següents: a) Una molècula està formada per un nombre inde­ terminat d’àtoms. b) En les molècules, cada àtom s’unix als altres com­ partint­ne els electrons amb la resta dels àtoms de les molècules. c) Les molècules poden tindre un màxim de deu àtoms. d) En una molècula cada àtom està unit a un o di­ versos àtoms. Els electrons es compartixen entre parelles d’àtoms.

23 Indica si les afirmacions són vertaderes o falses. a) Un cristall és una estructura ordenada formada per àtoms. b) Els compostos amb estructura cristal·lina solen ser sòlids en condicions ambientals. c) El nombre màxim d’entitats elementals en un cris­ tall és 1023. d) El nombre màxim d’entitats elementals d’un cris­ tall depén del compost de què es tracte. e) En una xarxa cristal·lina metàl·lica els electrons es mouen lliurement. f) Els cristalls iònics tenen càrrega elèctrica neta di­ ferent de zero.

24 Explica per què els metalls conduïxen l’electricitat i, no obstant això, els cristalls iònics i els cristalls cova­ lents no.

25 Escriu les fórmules químiques dels compostos se­ güents tenint en compte que el roig representa oxi­ gen, el negre carboni, el blanc hidrogen i el groc sofre. a) b) c) d)

26 Indica quantes unions entre àtoms hi ha en les mo­ lècules de l’exercici anterior. Aquestes unions, són el resultat de cedir o guanyar electrons, o bé de com­ partir­los?

33 Relaciona cadascuna de les fórmules de l’exercici anterior amb la representació de la molècula i indica si es tracta de substàncies simples o de compostos: a) c)

Investiga sobre aquesta malaltia que constituïx un problema de salut major en molts països tropicals i subtropicals. A partir de l’enunciat de l’activitat i del vídeo sobre la meta 3.3 dels ODS, respon al qües­ tionari.

27 Explica el significat de les fórmules químiques d’aquests compostos iònics: a) MgCl2

b) KI

c) CaF2

a) Quina estructura de l’organisme és danyada per la malària?

d) Na2O

b) Quins són els símptomes d’aquesta malaltia?

28 Explica què manté unides les unitats elementals de cada tipus de cristall.

29

Consulta en el visualitzador de molècules que t’oferim en anayaeducacion.es l’estructura cristal­ lina de l’òxid de silici (SiO2). Explica per què en la fórmula química d’aquest compost correspon un subíndex un per al silici i dos per a l’oxigen.

Fórmules químiques 30 Classifica les substàncies següents en la taula de l’enunciat i copia­la en el quadern.

Fórmula H2O

Tipus de substància

Tipus d’elements

Entitat elemental

Compost

No metall­no metall

Molècula

Fe2O3 CaO HCl

b)

NH3

d) Quines són les formes de prevenció de la malària? e) Quin paper tenen els pesticides en l’extensió d’aquesta malaltia?

37 Un dels tractaments clàssics de la malària és la qui­ nolina, el mecanisme de la qual s’ha revelat recent­ ment. A partir de la figura:

Utilitza per a això les masses atòmiques mitjanes del sistema periòdic del llibre de text.

Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques 35 Una de les substàncies representades en l’activitat 23 apareix en les diverses transformacions que constitu­ ïxen el procés de síntesi de l’àcid sulfúric; indica quin és i quins efectes mediambientals té.

36

Na2S N2

c) Quin tipus de tractament requerix?

d)

34 Calcula la massa de la unitat fórmula dels compos­ tos següents: b) BaS. c) BaCl2. d) KCl. a) K2S.

La malària és una malaltia causada per un parà­ sit que es transmet a través de la picada d’un mos­ quit anopheles infectat. La malaltia ataca estructures fonamentals per al funcionament de l’organisme.

a) Escriu la fórmula d’aquest compost, sabent que el negre representa el carboni, el blanc l’hidrogen i el blau el nitrogen. b) Indica quantes unions entre àtoms hi ha i de quina classe d’enllaç es tracta. c) És la quinolina una molècula o un cristall?

32 A partir de les dades de masses atòmiques mitjanes, calcula la massa molecular d’aquestes substàncies: a) H2

b) CH4 Element Hidrogen

c) NH3

d) C2H6O Massa atòmica 1,01 u

REFLEXIONA En aquesta unitat hauràs creat un canal segur al qual començaràs a pujar els vídeos que has fet basats en continguts ja coneguts i que hauràs presentat de forma senzilla, respectant les normes establides en el nostre protocol. Reflexiona sobre el teu apre­ nentatge omplint el qüestionari disponible en anayaeducacion.es.

Aspectes

Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes

No ho comprenc bé del tot.

Se’m plantegen algunes dubtes

No ho entenc

12,01 u

Oxigen

16,00 u

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES

Nitrogen

14,01 u

Fes l’avaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es

114

que tinga.

b) Fals, s’unix només als àtoms amb què compartix electrons. d) Aquesta afirmació és vertadera, descriu l’enllaç covalent en una molècula.

No ho sé

Hem creat un canal de YouTube específic configurant-lo per a tindre un accés privat, però al qual tots els integrants del grup hem pogut accedir. ...

Carboni

d) Gas noble.

22 a) Fals, el nombre d’àtoms d’una molècula és definit i determinat pel nombre d’enllaços covalent

c) Fals, hi ha molècules molt grans, amb un nombre molt més gran d’àtoms.

C2H6

31 Explica la diferència entre massa molecular i massa de la unitat fórmula. Posa un exemple d’una subs­ tància per a la qual és adequat parlar de massa mo­ lecular i un altre d’una substància per a la qual cal usar la massa de la unitat fórmula.

c) Cristall metàl·lic.

23 a) Vertadera, però cal matisar que són ions (àtoms carregats per excés o per defecte d’electrons).

115

TIC En anayaeducacion.es, l’alumnat pot consultar l’apartat «Per a estudiar» per a reforçar i estructurar els seus coneixements sobre els continguts de la unitat.

A més, dins de l’apartat «Aprén jugant», l’alumnat trobarà activitats de tipus lúdic amb les quals podrà autoavaluar els seus coneixements.

En anayaeducacion.es també es poden trobar fitxes per a millorar la ciutadania digital de l’alumnat.

Educació emocional Recordarem en aquest punt la disposició en anayaeducacion.es de tallers per a treballar la dimensió emocional, reforçant l’autoafirmació constructiva de l’alumnat i l’alliberament de sentiments de frustració, ansietat, etc., i, en general, emocions de bloqueig per a l’alumnat en aquest curs de l’ESO.

b) Vertadera. c) Falsa, no hi ha un nombre màxim d’entitats que puga compondre un cristall, ja que el nombre d’entitats que el formen depén de la mida del cristall. d) Falsa, de forma anàloga a la resposta anterior, no hi ha un nombre màxim d’entitats, ja que depén de la mida del cristall, independentment del compost del que es tracte. e) Vertadera. f) Falsa, són neutres.

24 En els cristalls metàl·lics, en compartir-se els electrons de forma col·lectiva en la xarxa, es permet

certa mobilitat, la qual cosa els conferix la capacitat de conduir l’electricitat. Tanmateix, en els altres tipus de cristalls no es dona aquesta circumstància, ja que les càrregues no estan lliures.

25 a) CO2. b) SO2. c) CH4. d) C2H6.

26 a) CO2: s’unix l’àtom de carboni als àtoms d’oxigen, i com que són no-metalls, compartixen els electrons.

b) SO2: l’àtom de sofre s’unix als dos àtoms d’oxigen, i com que són no-metalls, compartixen els electrons. c) CH4: l’àtom de carboni s’unix als quatre àtoms d’hidrogen, i ho fan compartint electrons per tractar-se d’elements no metàl·lics. d) C2H6: en aquesta molècula s’unixen els dos àtoms de carboni entre si i cada àtom de carboni a tres àtoms d’hidrogen. Compartixen els electrons per tractar-se d’elements no metàl·lics.

40

U4

Molècules i cristalls 21 Ateses aquestes característiques, indica de quina classe de substàncies es tracta: a) Sòlid, soluble en aigua que conduïx l’electricitat en estat líquid. b) Xarxa cristal·lina no soluble en aigua i no conduc­ tora de l’electricitat. c) Sòlid que conduïx l’electricitat. d) Gas monoatòmic.

22 Raona sobre la veracitat o la falsedat de les afirma­ cions següents: a) Una molècula està formada per un nombre inde­ terminat d’àtoms. b) En les molècules, cada àtom s’unix als altres com­ partint­ne els electrons amb la resta dels àtoms de les molècules. c) Les molècules poden tindre un màxim de deu àtoms. d) En una molècula cada àtom està unit a un o di­ versos àtoms. Els electrons es compartixen entre parelles d’àtoms.

23 Indica si les afirmacions són vertaderes o falses. a) Un cristall és una estructura ordenada formada per àtoms. b) Els compostos amb estructura cristal·lina solen ser sòlids en condicions ambientals. c) El nombre màxim d’entitats elementals en un cris­ tall és 1023. d) El nombre màxim d’entitats elementals d’un cris­ tall depén del compost de què es tracte. e) En una xarxa cristal·lina metàl·lica els electrons es mouen lliurement. f) Els cristalls iònics tenen càrrega elèctrica neta di­ ferent de zero.

24 Explica per què els metalls conduïxen l’electricitat i, no obstant això, els cristalls iònics i els cristalls cova­ lents no.

25 Escriu les fórmules químiques dels compostos se­ güents tenint en compte que el roig representa oxi­ gen, el negre carboni, el blanc hidrogen i el groc sofre. a) b) c) d)

114

26 Indica quantes unions entre àtoms hi ha en les mo­ lècules de l’exercici anterior. Aquestes unions, són el resultat de cedir o guanyar electrons, o bé de com­ partir­los?

33 Relaciona cadascuna de les fórmules de l’exercici anterior amb la representació de la molècula i indica si es tracta de substàncies simples o de compostos: a) c)

Investiga sobre aquesta malaltia que constituïx un problema de salut major en molts països tropicals i subtropicals. A partir de l’enunciat de l’activitat i del vídeo sobre la meta 3.3 dels ODS, respon al qües­ tionari.

27 Explica el significat de les fórmules químiques d’aquests compostos iònics: a) MgCl2

b) KI

c) CaF2

a) Quina estructura de l’organisme és danyada per la malària?

d) Na2O

b) Quins són els símptomes d’aquesta malaltia?

28 Explica què manté unides les unitats elementals de cada tipus de cristall.

29

Consulta en el visualitzador de molècules que t’oferim en anayaeducacion.es l’estructura cristal­ lina de l’òxid de silici (SiO2). Explica per què en la fórmula química d’aquest compost correspon un subíndex un per al silici i dos per a l’oxigen.

Fórmules químiques 30 Classifica les substàncies següents en la taula de l’enunciat i copia­la en el quadern.

Fórmula H2O

Tipus de substància

Tipus d’elements

Entitat elemental

Compost

No metall­no metall

Molècula

Fe2O3 CaO HCl

b)

NH3

d) Quines són les formes de prevenció de la malària? e) Quin paper tenen els pesticides en l’extensió d’aquesta malaltia?

34 Calcula la massa de la unitat fórmula dels compos­ tos següents: b) BaS. c) BaCl2. d) KCl. a) K2S.

37 Un dels tractaments clàssics de la malària és la qui­ nolina, el mecanisme de la qual s’ha revelat recent­ ment. A partir de la figura:

Utilitza per a això les masses atòmiques mitjanes del sistema periòdic del llibre de text.

Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques 35 Una de les substàncies representades en l’activitat 23 apareix en les diverses transformacions que constitu­ ïxen el procés de síntesi de l’àcid sulfúric; indica quin és i quins efectes mediambientals té.

36

Na2S N2

c) Quin tipus de tractament requerix?

d)

La malària és una malaltia causada per un parà­ sit que es transmet a través de la picada d’un mos­ quit anopheles infectat. La malaltia ataca estructures fonamentals per al funcionament de l’organisme.

a) Escriu la fórmula d’aquest compost, sabent que el negre representa el carboni, el blanc l’hidrogen i el blau el nitrogen. b) Indica quantes unions entre àtoms hi ha i de quina classe d’enllaç es tracta. c) És la quinolina una molècula o un cristall?

C2H6

31 Explica la diferència entre massa molecular i massa de la unitat fórmula. Posa un exemple d’una subs­ tància per a la qual és adequat parlar de massa mo­ lecular i un altre d’una substància per a la qual cal usar la massa de la unitat fórmula.

32 A partir de les dades de masses atòmiques mitjanes, calcula la massa molecular d’aquestes substàncies: a) H2

b) CH4 Element

c) NH3

d) C2H6O Massa atòmica

Hidrogen

1,01 u

Carboni

12,01 u

REFLEXIONA En aquesta unitat hauràs creat un canal segur al qual començaràs a pujar els vídeos que has fet basats en continguts ja coneguts i que hauràs presentat de forma senzilla, respectant les normes establides en el nostre protocol. Reflexiona sobre el teu apre­ nentatge omplint el qüestionari disponible en anayaeducacion.es.

Aspectes

Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes

No ho comprenc bé del tot.

Se’m plantegen algunes dubtes

No ho entenc

No ho sé

Hem creat un canal de YouTube específic configurant-lo per a tindre un accés privat, però al qual tots els integrants del grup hem pogut accedir. ...

Oxigen

16,00 u

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES

Nitrogen

14,01 u

Fes l’avaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es

27 a) MgCl2: compost format per magnesi i clor en proporció 1:2. b) KI: compost format per potassi i iode en proporció 1:1. c) CaF2: compost format per calci i fluor en proporció 1:2. d) Na2O: compost format per sodi i oxigen en proporció 2:1.

28 En els cristalls iònics, la xarxa es manté unida per l’atracció entre càrregues de diferent signe, els

anions i els cations. En els cristalls metàl·lics, el núvol d’electrons manté unida la xarxa. En els cristalls covalents, els electrons compartits entre parells d’àtoms atrauen el nucli d’aquests, i així es manté la xarxa unida.

29 La informació que ens dona la fórmula química d’una substància que forma un cristall, com és el 115

TIC En anayaeducacion.es l’alumnat disposa d’un visor de molècules i d’estructures cristal·lines en el qual podrà visualitzar l’estructura cristal·lina que s’esmenta en l’activitat 29.

cas del SiO2, és la proporció de cada àtom en la xarxa; en aquest cas sabem que per cada àtom de silici n’hi ha dos d’oxigen.

Fórmules químiques 30 La taula queda així: Tipus de substància

Tipus d’elements

Entitat elemental

H2O

Compost

No-metall/no-metall

Molècula

Fe2O3

Compost

Metall/no metall

Cristall

CaO

Compost

Metall/no metall

Cristall

HCl

Compost

No-metall/no-metall

Molècula

Na2S

Compost

Metall/no metall

Cristall

Fórmula

N2

Substància simple No-metall/no-metall

Molècula

NH3

Compost

No-metall/no-metall

Molècula

C2H6

Compost

No-metall/no-metall

Molècula

31 La diferència entre la massa molecular i la massa de la unitat fórmula és que la primera es referix a

la massa de l’entitat elemental en el cas de substàncies formades per molècules, mentre que la segona es referix a la massa de l’entitat elemental de substàncies formades per cristalls. Un exemple de massa molecular és la de l’aigua, amb una molècula que té una massa de 18 u; un exemple de substància per a la qual és correcte parlar de massa de la unitat fórmula és el clorur de sodi, que forma un cristall iònic i per a la qual el seu valor és 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 Les masses atòmiques necessàries per a resoldre aquest exercici són: Element

Massa atòmica (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

Molècules i cristalls 21 Ateses aquestes característiques, indica de quina classe de substàncies es tracta: a) Sòlid, soluble en aigua que conduïx l’electricitat en estat líquid. b) Xarxa cristal·lina no soluble en aigua i no conduc­ tora de l’electricitat. c) Sòlid que conduïx l’electricitat. d) Gas monoatòmic.

22 Raona sobre la veracitat o la falsedat de les afirma­ cions següents: a) Una molècula està formada per un nombre inde­ terminat d’àtoms. b) En les molècules, cada àtom s’unix als altres com­ partint­ne els electrons amb la resta dels àtoms de les molècules. c) Les molècules poden tindre un màxim de deu àtoms. d) En una molècula cada àtom està unit a un o di­ versos àtoms. Els electrons es compartixen entre parelles d’àtoms.

23 Indica si les afirmacions són vertaderes o falses. a) Un cristall és una estructura ordenada formada per àtoms. b) Els compostos amb estructura cristal·lina solen ser sòlids en condicions ambientals. c) El nombre màxim d’entitats elementals en un cris­ tall és 1023. d) El nombre màxim d’entitats elementals d’un cris­ tall depén del compost de què es tracte. e) En una xarxa cristal·lina metàl·lica els electrons es mouen lliurement. f) Els cristalls iònics tenen càrrega elèctrica neta di­ ferent de zero.

24 Explica per què els metalls conduïxen l’electricitat i, no obstant això, els cristalls iònics i els cristalls cova­ lents no.

25 Escriu les fórmules químiques dels compostos se­ güents tenint en compte que el roig representa oxi­ gen, el negre carboni, el blanc hidrogen i el groc sofre. a) b) c) d)

26 Indica quantes unions entre àtoms hi ha en les mo­ lècules de l’exercici anterior. Aquestes unions, són el resultat de cedir o guanyar electrons, o bé de com­ partir­los?

33 Relaciona cadascuna de les fórmules de l’exercici anterior amb la representació de la molècula i indica si es tracta de substàncies simples o de compostos: a) c)

Investiga sobre aquesta malaltia que constituïx un problema de salut major en molts països tropicals i subtropicals. A partir de l’enunciat de l’activitat i del vídeo sobre la meta 3.3 dels ODS, respon al qües­ tionari.

27 Explica el significat de les fórmules químiques d’aquests compostos iònics: a) MgCl2

b) KI

c) CaF2

a) Quina estructura de l’organisme és danyada per la malària?

d) Na2O

b) Quins són els símptomes d’aquesta malaltia?

28 Explica què manté unides les unitats elementals de cada tipus de cristall.

29

Consulta en el visualitzador de molècules que t’oferim en anayaeducacion.es l’estructura cristal­ lina de l’òxid de silici (SiO2). Explica per què en la fórmula química d’aquest compost correspon un subíndex un per al silici i dos per a l’oxigen.

Fórmules químiques 30 Classifica les substàncies següents en la taula de l’enunciat i copia­la en el quadern.

Fórmula H2O

Tipus de substància

Tipus d’elements

Entitat elemental

Compost

No metall­no metall

Molècula

Fe2O3 CaO HCl

b)

Na2S

NH3

d) Quines són les formes de prevenció de la malària? e) Quin paper tenen els pesticides en l’extensió d’aquesta malaltia?

34 Calcula la massa de la unitat fórmula dels compos­ tos següents: b) BaS. c) BaCl2. d) KCl. a) K2S.

37 Un dels tractaments clàssics de la malària és la qui­ nolina, el mecanisme de la qual s’ha revelat recent­ ment. A partir de la figura:

Utilitza per a això les masses atòmiques mitjanes del sistema periòdic del llibre de text.

35 Una de les substàncies representades en l’activitat 23 apareix en les diverses transformacions que constitu­ ïxen el procés de síntesi de l’àcid sulfúric; indica quin és i quins efectes mediambientals té.

La malària és una malaltia causada per un parà­ sit que es transmet a través de la picada d’un mos­ quit anopheles infectat. La malaltia ataca estructures fonamentals per al funcionament de l’organisme.

a) Escriu la fórmula d’aquest compost, sabent que el negre representa el carboni, el blanc l’hidrogen i el blau el nitrogen. b) Indica quantes unions entre àtoms hi ha i de quina classe d’enllaç es tracta. c) És la quinolina una molècula o un cristall?

C2H6

31 Explica la diferència entre massa molecular i massa de la unitat fórmula. Posa un exemple d’una subs­ tància per a la qual és adequat parlar de massa mo­ lecular i un altre d’una substància per a la qual cal usar la massa de la unitat fórmula.

32 A partir de les dades de masses atòmiques mitjanes, calcula la massa molecular d’aquestes substàncies: a) H2

b) CH4 Element

c) NH3

d) C2H6O Massa atòmica

Hidrogen

1,01 u

Carboni

12,01 u

REFLEXIONA En aquesta unitat hauràs creat un canal segur al qual començaràs a pujar els vídeos que has fet basats en continguts ja coneguts i que hauràs presentat de forma senzilla, respectant les normes establides en el nostre protocol. Reflexiona sobre el teu apre­ nentatge omplint el qüestionari disponible en anayaeducacion.es.

Aspectes

Ho comprenc i podria explicarho als companys i companyes

No ho comprenc bé del tot.

Se’m plantegen algunes dubtes

No ho entenc

No ho sé

Hem creat un canal de YouTube específic configurant-lo per a tindre un accés privat, però al qual tots els integrants del grup hem pogut accedir. ...

Oxigen

16,00 u

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES

Nitrogen

14,01 u

Fes l’avaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es

114

voca pluja àcida i, a més, irrita les vies respiratòries quan està en l’aire.

36 Es pot trobar informació sobre aquesta malaltia en nombrosos llocs d’Internet. Convé utilitzar fonts fiables, com MedlinePlus o l’agència SINC.

Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques

36

N2

c) Quin tipus de tractament requerix?

d)

Aplicacions industrials, biomèdiques i tecnològiques 35 Es tracta del diòxid de sofre. El principal efecte mediambiental d’aquesta substància és que pro-

a) Els paràsits es mouen pel corrent sanguini fins a arribar al fetge. Allà, aquests paràsits maduren i es transformen en altres paràsits que ataquen directament els glòbuls rojos, es multipliquen dins d’aquests, els trenquen i infecten altres glòbuls rojos. b) Febres altes, esgarrifances, símptomes similars als de la grip i anèmia.

115

Compromís ODS Us recomanem suggerir a l’alumnat visualitzar el vídeo explicatiu de la meta 3.3 disponible en anayaeducacion.es, abans de resoldre l’activitat 36.

c) El tractament depén del tipus de paràsit de malària que haja infectat el pacient, la gravetat dels símptomes, la seua edat i, si és dona, si està embarassada. Els medicaments més freqüents poden ser una teràpia de combinació basada en l’artemisinina (combina dos o més medicaments per a combatre el paràsit de diferents formes), el fosfat de cloroquina (encara que en algunes parts del món ja hi ha paràsits resistents a aquest medicament), Malarone, sulfat de quinina amb doxiciclina, mefloquina i fosfat de primaquina. Encara que són molts els medicaments existents, es continua investigant en el desenvolupament de compostos nous. d) Evitar la picada de mosquits anòfels infectats amb els paràsits causants de la malària i evitar ­viatjar a països on aquesta malaltia siga endèmica. Si calguera fer-ho, portar la medicació necessària des del país d’origen, dormir davall mosquiteres impregnades amb insecticida, netejar l’aigua estancada, fumigar el lloc d’estada, impregnar amb repel·lents de mosquits i vestir amb robes clares i que cobrisquen la màxima superfície del cos. e) Els pesticides que actuen sobre el vector de transmissió de la malaltia, el mosquit anòfel, poden contindre l’expansió d’aquesta malaltia. Però aquests pesticides solen pertànyer al grup dels DDT, que ja estan completament en desús pels efectes nocius que tenen contra la salut. Per això és un repte saber què fer, si utilitzar-los o no.

37 a) C9NH7; b) 18 enllaços, sense discriminar dobles de senzills o aromàtics; c) Es tracta d’una molècula.

REFLEXIONA En aquesta unitat, l’alumnat haurà fet els primers passos en divulgació científica. Per a això, haurà creat un canal segur al qual començaran a pujar els vídeos d’elaboració pròpia, sobre continguts ja coneguts, que hauran presentat de forma senzilla, respectant les normes establides en el protocol desenvolupat en la unitat anterior. Les activitats s’hauran realitzat en un ambient col·laboratiu dins del grup de treball existent.

L’alumnat disposa en anayaeducacion.es d’un qüestionari que l’ajudarà a reflexionar sobre el seu acompliment en les tasques proposades en aquesta unitat. Convé revisar de forma grupal aquells aspectes en els quals el mateix alumnat haja detectat un marge de millora.

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES L’alumnat disposa, també en anayaeducacion.es, d’una prova que l’ajudarà a avaluar el nivell d’adquisició de les habilitats usades durant la realització del «Desafiament» proposat.

Anexos FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA • Introducción • Normas generales • Sustancias simples • Compuestos binarios • Compuestos ternarios

Formulació i nomenclatura SUGGERIMENTS METODOLÒGICS La nomenclatura de les substàncies químiques ha variat al llarg de les dècades en les successives revisions de les recomanacions elaborades per la IUPAC. En aquest annex de formulació recollim les normes de formulació i de nomenclatura vigents en l’actualitat, basades en les que recull la traducció a l’espanyol de Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005 (the Red Book), realitzada per Miguel Ángel Ciriano i Pascual Román Polo1 (UPV-EHU).

En el Llibre roig es recullen tres tipus de nomenclatura per als compostos inorgànics: de composició (capítol 5), de substitució (capítol 6) i la d’addició (capítol 7); s’ha elegit per a aquest text la primera, que no dona compte de l’estructura dels compostos químics. Es tracta d’una nomenclatura estequiomètrica, en la qual s’oferix la fórmula empírica o la molecular de la substància química en qüestió.

Per als compostos binaris, en el Llibre roig de la IUPAC es recomana l’ús de la nomenclatura de composició basant-se en prefixos multiplicadors, considerant-los no necessaris si no hi ha ambigüitat possible en la composició del compost químic, però no els qualifica d’estrictament prescindibles en aquests casos.

A més, en l’apartat IR 5.4.2 de l’obra en anglés, es diu que la informació sobre proporció entre les espècies químiques d’un determinat compost es pot donar a través dels nombres de càrrega o dels nombres d’oxidació. En aquest últim cas, la recomanació de la IUPAC és que s’utilitze només si és necessari o pot causar ambigüitat. Per a l’ús del nombre de càrrega, o càrrega del ió, es requerix la utilització de nombres aràbics, i per al nombre d’oxidació, xifres romanes sense indicar el seu signe, llevat que siga estrictament necessari. L’única restricció que s’explicita per a l’ús del nombre d’oxi-

42

dació se circumscriu als ions homopoliatòmics, com el ió peròxid. En aquests casos es recomana l’ús del nombre de càrrega o els prefixos multiplicadors (per exemple: K2O2, diòxid de dipotassi, o bé diòxid (2-) de potassi2). Pel que s’ha dit, per a compostos binaris, exceptuant els peròxids i algun altre compost amb ions homopoliatòmics, la nomenclatura que utilitza el nombre d’oxidació és perfectament vàlida.

Des d’un punt de vista didàctic, la nomenclatura que utilitza el nombre de càrrega resulta molt útil, ja que obliga l’alumnat a calcular el nombre d’oxidació, familiaritzant-se amb aquest concepte i amb els valors dels nombres d’oxidació.

Una de les modificacions més importants en la nomenclatura IUPAC 2005 es referix a la inversió de l’ordre de l’oxigen i els halògens. Això afecta els noms i les fórmules dels abans anomenats òxids dels halògens, que ara passen a anomenar-se i formular-se com halurs d’oxigen (exemple: OCl2, diclorur d’oxigen).

Respecte dels oxoàcids i les seues sals derivades, es pot destacar que, encara que es tracte de noms no sistemàtics, la IUPAC admet l’ús dels noms comuns basats en els prefixos hipo-, per- i en els sufixos -ós, -ic, -it i -at. Aquesta nomenclatura dificulta la comprensió de la composició del compost per part d’una persona amb coneixements limitats de química; per això, s’ha decidit incloure la nomenclatura sistemàtica de composició denominada «d’hidrogen» per als oxoàcids.

Aquestes noves recomanacions, i la seua adaptació al valencià, no estan exemptes de controvèrsia, no només per la dificultat que ha tingut l’adaptació d’alguns termes3, sinó també per la poca acceptació que han tingut alguns dels seus aspectes, com pot ser la nomenclatura d’addició.

1 C iriano López, M. Á.; Román Polo, P.; Connelly, N. G., i Damhus, T. Nomenclatura de Química Inorgànica.

Recomanacions de la IUPAC 2005. Prensas Universitarias de Zaragoza, 2007.

2 Exemple 8 de la secció 5.4.2.3 de la versió en anglés.

3 C iriano, M. Á., i Román Polo, P. «Breu història de la traducció del Llibre roig de 2005 de la IUPAC». Panace@. Vol. IX, núm. 28. Segon semestre, 2008.

Anotacions

43

© GRUPO ANAYA, S.A., 2022 - C/ Juan Ignacio Luca de Tena, 15 - 28027 Madrid.

Reservats tots els drets. El contingut d’aquesta obra està protegit per la llei, que estableix penes de presó, multes o ambdues ensems, ultra les indemnitzacions corresponents per danys i perjuís, per a aquells qui reproduïren, plagiaren, distribuïren o comunicaren públicament, en tot o en part, una obra literària, artística o científica, o la seua transformació, interpretació o execució artística fixada en qualsevol tipus de suport o comunicada per qualsevol mitjà sense autorització prèvia.