Unidad Didáctica de Química

UNIDAD DIDÁCTICA DE QUÍMICA
  Elaborado por José Eduardo Lara Torres

 Objetivo General del MEP

Distinguir algunos de los materiales que conforman la materia en sustancias puras y mezclas, así como las posibles aplicaciones en la cotidianidad

Unidad Temática

Los seres vivos en entornos saludables, como resultado de la interacción de aspectos químicos, socioculturales y ambientales.

Objetivos Específicos

1. Distinguir por medio de su simbología los elementos presentes en la vida cotidiana, así como su importancia.

2. Ejemplificar los elementos que se denominan como metales, no metales y metaloides con sus características propias, dentro de la materia que rodea su comunidad.  

Contenidos

Presentación del tema

Se introduce el tema repasando algunos símbolos de elementos, su importancia en la vida cotidiana.

Se introduce el tema aclarando que no todos los materiales admite el paso de la corriente eléctrica; existen materiales por donde los electrones no pueden circular y otros por donde los electrones fluyen fácilmente, la identificación de estos materiales es útil en la fabricación los componentes electrónicos.

A como indica Hernández. (2018, p 35-37). Entre las materias están los metales, los no metales y los metaloides los que se pueden identificar en la tabla periódica, por los colores respectivos: metálicos color plateado, metaloides color verdes y no metales color crema. Este tema ya fue impartido anteriormente ahora solo haremos un repaso y nos referiremos a alguna características de los materiales en especial los metales.  

Tabla periódica toma de Google.

LOS METALES

Análisis de La Tabla Periódica

Cuando se habla de metales se está refiriendo a los elementos puros, incluyendo a las aleaciones con características metálicas, entre las que se encuentran el acero y el bronce. Es de notar que la mayor parte de la tabla periódica está compuesta por los metales ya que son mayoritarios, estos se separan de los no metales, la línea diagonal entre el bromo y el polonio, al compararse los no metales éstos tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por este motivo  es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.  

LOS NO METALES

Son malos conductores del calor y la energía eléctrica, ya que presentan baja densidad, tienen bajos puntos de fusión con la excepción del diamante, una forma de carbono, que se funde a los 3570 °C (grados Celsius). Ver tabla Periódica.

LOS METALOIDES

Los metaloides son elementos con propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Ver tabla Periódica.

Después del repaso de conocimientos adquiridos en las lecciones anteriores.

Usando una lámina con la tabla de elementos o una proyección en la pizarra, se repasan algunos metales y sus cualidades de conductibilidad. Se discute sobre otros elementos (semiconductores) con menor conductibilidad en condiciones ambientales comunes y se reconocen los materiales que su conductividad es cero.

Para el uso de  materiales conductores, aislantes y semiconductores, se solicita a los alumnos a exponer libremente como podrían explicar las cualidades principales de cada uno de los tres tipos de materiales mencionados. 

Después de escuchar las ideas se les pide entrar a buscar mediante sus teléfonos según la cita. Se aclaran dudas y se pide anotar las definiciones.

Conductores

Los conductores son los materiales que contienen electrones que pueden circular libremente. Estos materiales sirven en formación de circuitos eléctricos, como los que hay en nuestra casa para que los aparatos funcionen. Los conductores más conocidos son los metales en primer lugar y el agua salada entre otros. En estos materiales los electrones se pueden mover fácilmente de un punto a otro si se conectan a una fuente de tensión eléctrica.

Ejemplos de metales

Los semiconductores

Estos materiales como por ejemplo: el silicio o el germanio, tienen propiedades eléctricas intermedias entre los conductores y los aislantes. Son usados primordialmente cómo elementos de los circuitos electrónicos.

Los aislantes

Estos son materiales en que los electrones no pueden circular libremente, por ejemplo la cerámica, el vidrio, los plásticos, el papel, la madera, entre otros. Estos materiales no conducen la corriente eléctrica.

Durante la indagación se lanzan preguntas de elección múltiple, para que opine el que cree tener la respuesta correcta.

Autoevaluación (preguntas al azar).

1. ¿Qué tipo de materiales son fundamentales en la fabricación de los dispositivos electrónicos actuales?

R/ Los semiconductores. Correcto, así es la mayoría de los dispositivos eléctricos aprovechan la capacidad de los semiconductores para liberar o no electrones, según las circunstancias.

2. Señale cuáles de los siguientes objetos son aislantes de la corriente eléctrica:

Una cuchara de acero; un tenedor de madera; un recipiente de plástico; una lámina de papel de aluminio; un folio de papel; un hilo de cobre y unos guantes de goma.

R/  Si elegiste un tenedor de madera; un recipiente de plástico; un folio de papel y unos guantes de goma, lo hiciste fantástico.

Después de la indagación y de las preguntas de auto evaluación hecha, se pregunta ¿Por qué en Costa Rica es tan útil la energía hidroeléctrica?

¿Cómo es distribuida la energía eléctrica a los diferentes lugares del país?

¿Qué material deberían usarse para la fabricación de los cables de tendido eléctrico?

Se socializa y anotan las respuestas

Se crean los subgrupos y se les pide que identifiquen algunos elementos algunos elementos químico la electricidad y los ubiquen en la tabla periódica. Respondan ¿cuáles elementos se utilizan en la fabricación de los cables del tendido eléctrico y por qué?, ¿cuál es el mejor conductor de la corriente eléctrica?

Después de socializarse se escriben las suposiciones planteadas.

Individualmente se pide que mediante variadas fuentes bibliográficas, se determinen los distintos usos de algunos elementos químicos y se expresen mediante un cuadro comparativo.

Repasemos: Se reflexiona sobre las siguientes imágenes tomadas de Google

Se anotan los resultados en el cuaderno reflexivo.

Dependiendo del tiempo se puede ver un vídeo relacionado de 7 minutos llamado conductores Semiconductores y aislantes – YouTube https://youtu.be/xh90z-kLx78 (Roques, L, 2012)

Después se hace una prueba para conocer los conocimientos adquiridos en la clase con su rúbrica.

Recursos didácticos

·         Uso del texto Química 10: un enfoque práctico. Hernández (2018). Lectura asignada en casa antes de esta clase páginas 35 a la 37.

·         Láminas de diferentes materiales: metales, no metales y metaloides; torres con cables de tendido eléctrico, aparatos domésticos que usan componentes electrónicos entre otros.

·         Tabla periódica

Metodología y actividades.                   PLANEAMIENTO DIDÁCTICO

Dirección Regional de Pérez Zeledón                                                            Asignatura Química

Liceo Nocturno de San Pedro                                                                                   Nivel: 10°

Docente invitado José Eduardo Lara Torres                                                  II Período   Mes de mayo 2019.

Aprendizajes esperados	Estrategias de mediación	Indicadores
Distinguir por medio de su simbología los elementos presentes en la vida cotidiana, así como su importancia.	Focalización: utilizando imágenes digitales o impresas, se comentan: ¿cuáles son los usos de algunos elementos químicos?, ¿cuál es la importancia? Se socializa y se anotan las conclusiones. Exploración: por medio de diferentes textos, recursos tecnológicos digitales (aplicaciones, internet, videos) sobre ideas acerca del uso de energías limpias en diferentes sectores del hogar, el centro educativo o comunidad, se reflexionan las siguientes preguntas: ¿por qué considera que la energía hidroeléctrica es tan utilizada en Costa Rica?, ¿cómo se distribuye la energía eléctrica a los diferentes lugares del país?, ¿de qué material podrían estar fabricados los cables del tendido eléctrico?  Se socializa y anotan las ideas. Contrastación: en subgrupos, se identifican por medio de materiales, algunos elementos químicos que conducen la electricidad como aluminio, cobre y hierro. Se responden las siguientes preguntas en un cartel: ¿cuál de estos elementos químicos, consideran que se utiliza en la fabricación de los cables del tendido eléctrico y por qué?, ¿cuál es el mejor conductor de la corriente eléctrica? Se socializan y escriben las suposiciones planteadas. Aplicación: en forma individual, por medio de diferentes fuentes bibliográficas, determinan los diferentes usos de algunos elementos químicos, en un cuadro comparativo. Se anotan los resultados en el cuaderno reflexivo.	Comenta el uso y la importancia de algunos elementos químicos, por medio de imágenes. Reflexiona sobre el uso de energías limpias en el hogar, colegio o comunidad, por medio de recursos. Identifica elementos químicos que conducen la electricidad como aluminio,  hierro y cobre, por medio de materiales. Determina los diferentes usos de algunos elementos químicos, por medio de un cuadro comparativo.
2. Ejemplificar los elementos que se denominan   como metales, no metales y metaloides con sus características propias, dentro de la materia que rodea su comunidad.	Focalización: mediante la técnica de lluvia de ideas se plantean las interrogantes: ¿cómo podríamos agrupar u organizar, los elementos químicos para identificarlos de manera más sencilla?, ¿cuáles ventajas obtenemos al conocer las características específicas como color, olor, estado de agregación a temperatura ambiente, punto de fusión, solubilidad, entre otros, de los elementos químicos? Se registran las ideas en subgrupos y exponen aquellas que consideran relevantes. Exploración: en subgrupos se solicita traer los siguientes materiales: baterías, cinta adhesiva, tijeras, alambres de cobre, tiras de papel aluminio, clavos de hierro, luces LED o bombillos pequeños para foco o linterna. Cada subgrupo, diseña un circuito sencillo, con los pasos para demostrar: ¿cuál material conduce mejor la electricidad? Se registran y comunican los resultados. Contrastación: por medio de materiales impresos reutilizables o recursos tecnológicos digitales, en subgrupos consultan información y distinguen ejemplos de elementos, propiedades de los metales, no metales y metaloides. Se anotan los resultados en el cuaderno reflexivo. Aplicación: por medio de un cuadro se clasifican los elementos en metales, no metales y metaloides, con sus características propias, dentro de la materia que rodea su comunidad. Página 32 del libro de texto.	Plantea las características específicas como color, olor, estado de agregación a temperatura ambiente, punto de fusión, solubilidad, entre otros, de los elementos químicos, por medio de una lluvia de ideas. Demuestra cuál material conduce mejor la electricidad, por medio de un circuito sencillo. Ejemplifica elementos, propiedades de los metales, no metales y metaloides, por medios de recursos. Clasifica los elementos en metales, no metales y metaloides, con sus características propias, dentro de la materia que rodea su comunidad, por medio de un cuadro.

“Educar para una nueva ciudadanía”

Observaciones: ____________________________________________________________________________________

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Criterios de Evaluación

Distinguir por medio de su simbología los elementos presentes en la vida cotidiana, así como su importancia.

Herramienta de medición del conocimiento obtenido por el estudiante luego de la ejecución de la clase.

Liceo Nocturno de San Pedro

Departamento de Ciencias Naturales

Docente invitado: José Edo. Lara Torres

Eje Temático 1: Los seres vivos en entornos saludables, como resultado de la interacción de aspectos químicos, socioculturales y ambientales.

Criterio de evaluación: Distinguir por medio de su simbología los elementos presentes en la vida cotidiana, así como su importancia.

Trabajo sobre el tema impartido

Nombre del Alumno: ______________________________Sección 10 ____

Fecha ______________ Hora de inicio: ________ Hora que finaliza: ________

Puntos obtenidos: ________________     Nota: ________________

Indicaciones generales: lea cuidadosamente la prueba antes de responder y conteste en silencio de manera clara cada ítem. El valor total de esta evaluación es de 10 puntos.

Responda únicamente con bolígrafo de tinta azul o negra.

Selección única Valor total 6 puntos

Instrucciones: escriba una equis (x) sobre la letra que contiene la opción que completa correctamente cada enunciado. Valor un punto cada uno. Total: 6 ptos

1. La importancia de los metales y no metales que más se usan en nuestra vida diaria se utilizan por las siguientes propiedades:

(  ) alta conductividad o aislantes      (  ) alcalinos y metales

(  ) hídricos y eólicos                          (  ) gases y metaloides

2. Los materiales que son malos conductores de la corriente eléctrica y el calor son:

(  ) los metales                             (   ) los aislantes

(  ) el aluminio                            (   ) los metaloides

3. Los materiales que mantiene un término medio en su conductividad y la resistencia a ésta son:

(  ) los aislantes                                   (  ) los líquidos

(  ) los metaloides                                (  ) los metales                  

4. Los materiales que comprenden algunos elementos químicos más usados para conducir la electricidad son

(  ) germanio, la bauxita y la arcilla         (  ) la porcelana, el titanio  y el silicio

(  ) el bromo, la madera y el acero          (  ) el aluminio, el hierro y el cobre    

         

Respuesta de desarrollo  Valor total 4 puntos                                           

Instrucciones: a continuación se le presentan dos preguntas, las cuales debe responder en forma clara, ordenada y correcta en los espacios delineados.   

1. Enumere al menos tres materiales que contienen algunos elementos químicos que favorecen la conductividad y explique por qué se utilizan en la fabricación del cableado eléctrico.

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2. Describa los metaloides y los aislantes e indique su uso actual en la vida cotidiana.

Metaloides: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aislantes: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Rubrica de calificación

Aspectos a evaluar	Excelente (10 puntos) Respondió correctamente todas las preguntas	Muy bueno [8.5 – 10[ Calificación menor a 100 y mayor a 8.5	Bueno [6.5 – 8.5[ Calificación menor de a 8.5 y mayor a 6.5	Deficiente [0 – 6.5[ Calificación Menor a 6.5
Diferencia por medio de su simbología los elementos conductores, semiconductores y aislantes.	Diferencia por medio de su simbología correctamente los elementos conductores, semiconductores y aislantes.	Diferencia  por medio de su simbología la mayoría de los elementos conductores, semiconductores y aislantes.	Diferencia  medio de su simbología muy pocos de los elementos conductores, semiconductores y aislantes.	No diferencia por medio de su simbología los elementos conductores, semiconductores y aislantes.
Identifica el uso de elementos químicos en la vida cotidiana.	Totalmente identifica el uso de elementos químicos en la vida cotidiana.	Identificar en su mayoría el uso de elementos químicos en la vida cotidiana.	Identifica el uso de muy pocos elementos químicos en la vida cotidiana.	No identifica el uso de elementos químicos en la vida cotidiana.
Reconoce el uso por sus propiedades de los metales, metaloides y aislantes	Reconoce correctamente el uso por sus propiedades de los metales, metaloides y aislantes	Reconoce la mayoría  el uso por sus propiedades de los metales, metaloides y aislantes	Reconoce el uso por muy pocos sus propiedades de los metales, metaloides y aislantes	No reconoce el uso por sus propiedades de los metales, metaloides y aislantes

Bibliografía

Clasificación química de los materiales y sus propiedades – Slideshare (2015). Disponible en https://es.slideshare.net/ehtomo/clasificacin-de-los-materiales-por-sus-propiedades

Guerrero, C. y Antonio, J. (2017). “La cuarta revolución (1945-1966). De Las sustancias a Las Especies Químicas.” Educación Química 28, 202-210. Disponible en https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0187893X1730071X?token=B0D0F49B830AAD36427DBA59FE54471074F7257414090E866CABF9BBDD80320719C098849C6D13EBD306CCA212D96BB0

Hernández, K. (2018). Química 10: enfoque práctico. Inversiones Orozcan de Orotina. (Primera edición). San José, Costa Rica. 

Ministerio de Educación Pública (MEP) (2017). Programa de Estudio de Química. Educación Diversificada. Disponible en https://www.mep.go.cr/sites/default/files/programadeestudio/programas/quimica2018.pdf 

Roques, L. (19 de noviembre de 2012). Conductores Semiconductores y aislantes [Archivo de video]. Disponible en https://www.youtube.com/watch?v=xh90z-kLx78

Anexos.

 YouTube https://youtu.be/xh90z-kLx78

 Vídeo tomado de YouTube, sobre conductores Semiconductores y aislantes.