SUBJEFATURA TÉCNICO PEDAGÓGICA DE SECUNDARIAS GENERALES

CICLO ESCOLAR 2013 – 2014

SUGERENCIA DE MATERIALES DE APOYO

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

CIENCIAS III ÉNFASIS EN QUÍMICA

BLOQUE I

PROFRA. ROSA MA. ÁVALOS MATA

ATP DE CIENCIAS III

ASIGNATURA: Ciencias iii ÉNFASIS EN: QUÍMICA BLOQUE: I

NOMBRE DEL BLOQUE: Propiedades de los materiales.

APRENDIZAJES

ESPERADOS:

Identifica las aportaciones del conocimiento químico y tecnológico en la satisfacción de necesidades básicas, en la salud y el ambiente.

CONTENIDOS: LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA EN EL MUNDO ACTUAL.

Relación de la química y la tecnología con el ser humano, la salud y el ambiente.

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA:

Un acto de magia.

INTRODUCCIÓN La química es útil y apasionante, ¿sabes por qué?, ¿Qué es en realidad?, ¿qué relación tiene contigo?, ¿para qué te sirve? Los materiales que necesitarás:

a) Frasco de boca ancha b) Agitador c) Balanza d) Recipiente volumétrico e) Agua f) Sal de mesa g) Poliacrilato

PISTA: El poliacrilato de sodio lo puedes conseguir en tiendas de jardinería y decoración o supermercados; además, tiene un bajo costo. Si no lo encuentras puedes extraerlo de un pañal desechable nuevo: córtalo a la mitad, reúne el polvo que hay en su interior y sepáralo de las demás fibras con que está envuelto. Ya tienes el poliacrilato de sodio listo para usarlo en este acto de magia.

PROCEDIMIENTO: Un mago entra a escena y lleva un vaso de agua en la mano. En la penumbra del escenario, anuncia que desaparecerá el líquido. Hace que un voluntario vierta el líquido en una taza y, acto seguido, realiza unos pases mágicos y recita un conjuro. Voltea la taza y ante la sorpresa del público solo caen unas gotas de agua “Ahora voy a aparecer el agua otra vez”, dice, al tiempo que hace unos nuevos pases sobre la taza. Al cabo de unos instantes, vacía el contenido de la taza de vuelta al vaso: un chorro de agua que, mágicamente, ha vuelto a aparecer.

Ahora descubre cómo se hace este pequeño acto de magia. Para ello, consigue un frasco de boca ancha, agua, sal de mesa, un agitador y poliacrilato de sodio. También utilizarán una balanza con la que puedas pesar 1 g y un recipiente

volumétrico para medir 10 mL. (Una probeta o una taza graduada).

Con ayuda de la balanza, pesa 1 g de poliacrilato de sodio (si no consigues una balanza, utiliza media cucharadita cafetera) (a) y colócalo en el frasco(b) Con tu recipiente volumétrico mide 10ml de agua (c) y añade os al frasco con el poliacrilato de sodio(d),como se observa en la figura1.3

Espera 10 minutos y observa. ¡Qué sucedió? Añade una pizca de sal a la mezcla que obtuviste y revuelve

bien con el agitador (e). Espera 15 minutos y observa. ¿Qué sucedió ahora? Colecta en el recipiente volumétrico el líquido que se separó. Para ello, puedes decantarlo o filtrarlo. ¿Cuánto líquido

recuperaste? ¿Qué crees que pasó con el líquido faltante?

CONCLUSIÓN Lo que sucedió en tu experimento: fue una reacción química, es decir, cambios en los materiales que utilizaste debido a la interacción que se dio entre ellos.

Las reacciones químicas no se encuentran solo en los actos de magia o en el laboratorio; también ocurren a tu alrededor en todo momento. En la cocina, el automóvil, el taller, la escuela, la atmosfera y el suelo que pisas. Asimismo, tienen lugar en los seres vivos. Por ejemplo, en tu propio cuerpo: en los procesos y funciones que te permiten vivir. La química es la ciencia que te explica estos cambios.

El poliacrilato de sodio, absorbió el agua y la retuvo, formando así un gel. ¿Qué es un gel? ¿Cómo es que el poliacrilato de sodio atrajo el agua?

La química permite producir sustancias, como el poliacrilato de sodio, conocer sus propiedades y la manera en que reaccionan en presencia de un líquido, y sus resultados se aplican para cubrir algunas necesidades y solucionar algunos problemas prácticos. Por ejemplo, además de su utilidad en el mundo del espectáculo (para hacer actos de magia), en la industria se usa el poliacrilato de sodio en los pañales desechables.

En la agricultura el piliacrilato de sodio se emplea en las zonas donde casi no llueve, pues retiene el agua para el crecimiento de las plantas que se cultivan. En la aeronáutica se utiliza para absolver el agua de los combustibles de los aviones. Sus propiedades igualmente permiten su uso en los hospitales para limpiar desechos líquidos peligrosos. ¿Qué otros usos se te ocurren que puede tener el poliacrilato de sodio?

RESEÑA

BIBLIOGRÁFICA:

Ciencia 3. Química. Daniel López González, Miguel Nadal Palazón. OXFORD. Secundaria. Sugerencia de lectura.

-Las reacciones químicas son hechos cotidianos que tienen

lugar en cualquier parte, como la cocina. Puedes encontrar divertidas y útiles actividades químicas en el libro de Glen Vecchione Experimentos sencillos de Química en la cocina, publicado por la SEP Y Ediciones Oniro, el cual seguramente estará en la biblioteca escolar.

En el cocinero científico (cuando la ciencia se mete en la cocina), editado por la Universidad de Quilmes y Siglo XXI, Diego Golombek y Pablo Schwarzbaum exploran la cocina desde el punto de vista científico. Una sabrosa exploración, por cierto.

-Roberto Rugi, en su libro La Química (SEP-Editex, 2003), se adentra, de manera entretenida, en los secretos de esta ciencia. Este libro lo puede leer de diversas maneras (como libro tradicional, de principio a fin, o encontrar tu propio camino siguiendo diversas rutas: un hiperlibro). Elige cómo leer el libro y, cuando hayas terminado, comenta tu experiencia con tus compañeros.

ASIGNATURA

CIENCIAS III ENFASIS EN QUÍMICA BLOQUE I

APRENDIZAJES

ESPERADOS:

Identifica las aportaciones del conocimiento químico y tecnológico en

la satisfacción de necesidades básicas, en la salud y el ambiente.

CONTENIDOS: LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA EN EL MUNDO ACTUAL.

Relación de la química y la tecnología con el ser humano, la salud y el ambiente.

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA:

Limpiando sin contaminar.

INTRODUCCIÓN: Limpiando sin contaminar

El agua cubre 75% de la superficie de nuestro planeta. Por tanto, el problema no es encontrarla, sino que gran parte de sus fuentes de abastecimiento, sea un acuífero, un río, un lago o una presa, no cuenta con la calidad adecuada. En América Latina solo el 41% de la población tiene acceso al agua potable, por lo que es urgente que cada uno de nosotros ponga su granito de arena para ayudar a su conservación. El uso de productos biodegradables para el lavado de la loza es una manera, entre muchas otras, de preservar este preciado líquido. ¡Hazlo tú mismo!

1 vaso de precipitados de 1 L

1 frasco de 50 mL con tapa

1 probeta de 50 mL 120 Ml de vinagre blanco

Una balanza 1 L de agua

1 agitador 10 mL de jugo de limón

Una espátula 20 mL de aceite comestible

1 frasco de 1 L con tapa o aspersor

1 trozo de jabón blanco

PROCEDIMIENTO: ¿Cómo hacerlo?

A. LIMPIADOR MULTIUSOS 1. Ralla el jabón con la espátula. 2. Pesa 45 g de ralladura de jabón y disuélvela en 1 L de agua 3. Agrega el vinagre y agita. 4. Vierte la mezcla en una botella limpia y etiquétala como

“limpiador multiusos”. 5. ¡Listo! Utiliza el producto para lavar loza, cristalería,

superficies plásticas y azulejos, pues el vinagre que contiene elimina la grasa de estos materiales.

B. CERA PARA MUEBLES DE MADERA 1. Vierte 10 mL de jugo de limón en un vaso de precipitados. 2. Añade 20 mL de aceite comestible y agita.

Aplica esta disolución sobre la madera con un trapo seco.

CONCLUSIÓN: ¿Qué ventajas presentan los productos que preparaste sobre los de tipo comercial? Calcula su costo y compáralo con el de otros productos que se venden en los supermercados. ¿Por qué se pueden considerar como biodegradables los productos de limpieza que preparaste? Para explorar más Como mencionamos al inicio de esta práctica, nuestras ciudades sufren por el desabasto de agua. A pesar de esto, el uso que hacemos del agua potable es inaceptable: 40% de la que consumimos la usamos ¡en la descarga de los excusados!, cuando podríamos utilizar agua de calidad inferior. Organicen un foro y hagan propuestas para un uso más adecuado de este valioso recurso y evitar que la crisis por falta de agua llegue a dimensiones irreversibles.

RESEÑA

BIBLIOGRÁFICA:

Silvia Jara Reyes. Prácticas. Ciencias. Química 3. Larousse

Para saber más

Peregrina, Karla. “El regreso de las aguas perdidas” en ¿comovés?,

UNAM, México, 2003, año 5, número 54, pp. 24-27

Prefectura Naval Argentina – Fundación Vida Silvestre. “¿Por qué es

necesario que cuidemos el agua…?, en

http://www.caletao.com.ar/geo/cuiagua.htm

ASIGNATURA

CIENCIAS III ENFASIS EN QUÍMICA BLOQUE I

APRENDIZAJES

ESPERADOS:

Clasifica diferentes materiales con base en su estado de agregación

e identifica su relación con las condiciones físicas del medio.

CONTENIDOS: IDENTIFICACION DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES:

Cualitativas

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA:

Propiedades de los materiales.

INTRODUCCIÓN: En este caso, para determinar las propiedades de algunos materiales necesitarás, además de tus sentidos, un mechero(o cualquier otra fuente de calor), una olla pequeña o un pocillo, probetas de diferentes volúmenes, una balanza granataria, un termómetro y vasos desechables como contenedores para cada una de las sustancias que utilizarás.

También necesitarás hielo, agua a temperatura ambiente, agua hirviendo, aceite de cocina, aceite para automóvil, alcohol de farmacia, leche, azúcar, arena y sal.

PROCEDIMIENTO: Primero trabajarás con el agua en sus diferentes estados de agregación. Con el termómetro mide la temperatura a la que se encuentran los hielos(estado sólido), el agua a temperatura ambiente (estado líquido) y el agua cuando está hirviendo y libera vapor(estado gaseoso). Anota en tu cuaderno las temperaturas y las observaciones que realizaste.

¿Crees que alguna otra sustancia tenga los mismos valores que el agua en sus tres estados?

Ahora con la balanza granataria mide la masa de cada uno de los materiales. Después, determina sus volúmenes, para ello utiliza las probetas.

Los datos recabados escríbelos en una tabla como la que se te muestra a continuación. Hazla en tu cuaderno.

Material Temperatura Masa Volumen Densidad

Hielo

Agua a temperatura ambiente

Agua hirviendo

Aceite de cocina

Aceite de automóvil

Alcohol

Leche

Azúcar

Arena

Sal

Si pusiera una mayor o menor cantidad de masa y mides su volumen, ¿la densidad cambiaría? Para comprobar si tu posición es acertada, ¿Cómo explicarías lo que sucede?

CONCLUSIÓN: Se puede identificar y clasificar a la materia por sus propiedades cualitativas que se perciben con los sentidos: olor, color, sabor y textura. Sin embargo, el uso de los sentidos ofrece resultados muy limitados. Por tal razón, en las observaciones y experimentos se consideran otras propiedades, a las que se les conoce como cuantitativas.

Algunas de estas propiedades dependen de la cantidad de materia, por lo que se les llama extensivas, tales como la masa, el peso, el volumen, la longitud y el calor, entre otras.

Las propiedades intensivas, en cambio, son aquellas que no dependen de la cantidad de materia (masa) que hay en un espacio determinado (volumen), el punto de fusión, el punto de ebullición y el calor específico.

RESEÑA

BIBLIOGRÁFICA:

Ciencias 3. Química. Secundaria. Daniel López González. Daniel

Nadal Palazón. Oxford.

ASIGNATURA

CIENCIAS III ENFASIS EN QUÍMICA BLOQUE I

APRENDIZAJES

ESPERADOS:

Identifica que las diferentes concentraciones de un contaminante, en una mezcla, tienen distintos efectos en la salud y en el ambiente, con el fin de tomar decisiones informadas.

CONTENIDOS: ¿CÓMO SABER SI LA MUESTRA DE UNA MEZCLA ESTÁ

CONTAMINADA QUE OTRA?

Toma de decisiones relacionada con:

Contaminación de una mezcla.

Concentración y efectos.

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA:

Ataque ácido

INTRODUCCIÓN El agua de lluvia es, por naturaleza, ligeramente ácida (pH= 5.6) ya que cuando ésta cae reacciona con los óxidos de carbono, azufre y nitrógeno de la atmosfera para generar ácido carbónico, sulfuroso y nítrico, respectivamente.

En las últimas décadas la lluvia ácida se ha convertido en tema de discusión entre los científicos, economistas y políticos de todo el mundo debido a que en los últimos años la lluvia se ha vuelto más ácida, provocando el deterioro de las construcciones, así como serios daños en la salud de los seres vivos, por ejemplo, crecimiento más lento de los vegetales.

¡Hazlo tú mismo!

4 botellas de refresco vacías y limpias de 1.5 L

4 plantas sanas de la misma especie y del mismo tamaño

1 probeta de 50 ml

800 mL de vinagre blanco

5.2 L de agua de la llave

1.5 L de agua de lluvia

PROCEDIMIENTO: PROCEDIMIENTO: ¿Cómo hacerlo? EFECTO DE LA LLUVIA ÁCIDA EN LOS SERES VIVOS

1. Etiqueta cada maceta y numéralas del 1 al 4 2. Numera las cuatro botellas de refresco vacías de 1.5 L y

llénalas con los líquidos que se indican a continuación.

BOTELLA CONTENIDO pH

1 1 500 mL de agua

2 50 mL de vinagre y 1450 mL de agua

3 250 mL de vinagre y 1 250 mL de agua

4 500 ml de vinagre y 1 000 mL de agua

Si cuando realices esta práctica está lloviendo, colecta 1 500 mL de agua de lluvia y riega una quinta maceta.

3. Acomoda las plantas. Una junto a otra, e un lugar soleado para que reciban la misma cantidad de luz. Riega la maceta 1 con una disolución de la botella 1, la planta 2 con la disolución 2, y así sucesivamente. Riégalas con la misma cantidad de sustancia cada tercer día, por ejemplo 125mL, para la tierra se mantenga húmeda. Observa las plantas durante tres semanas.

CONCLUSIÓN Describe los cambios observados en cada planta. Planta 1:

Planta 2: ________________________________________________

Planta 3:

Planta 4: ________________________________________________ ________________________________________________

Calcula la concentración de cada una de las disoluciones. Utiliza la siguiente fórmula

% en volumen de vinagre= volumen de vinagre x 100% volumen de la disolución

Disolución 1 Disolución 2

Disolución 3 Disolución 4

Convierte esos porcentajes en ppm. Recuerda que 1 ppm= 1 x 10-

4% ¿En cuáles concentraciones, en ppm, la planta creció saludablemente?

¿Qué planta comenzó a marchitarse primero? ¡cual fue la concentración de la disolución que utilizaste para regarla?

¿A cuántas ppm de vinagre se observa un mayor efecto tóxico sobre las plantas? ________________________________________________ ________________________________________________ Por tanto, ¿de qué dependen los efectos que las sustancias generan en los seres vivos?,¿de qué depende la magnitud de estos efectos?

________________________________________________ Para explorar más Para seguir estudiando el efecto de la lluvia ácida sobre los seres vivos, prepara una muestra con gotas de agua de estanque y observa los microorganismos en el microscopio. Después, agrega tres gotas de la disolución de la botella 1 y observa de nuevo en el microscopio. repite el procedimiento utilizando gotas de agua de las otras tres botellas.

Disolución 1

Disolución 2

Disolución 3

Disolución 4

RESEÑA

BIBLIOGRÁFICA:

Silvia Jara Reyes. Prácticas. Ciencias. Química 3. Larousse

ASIGNATURA

CIENCIAS III ENFASIS EN QUÍMICA BLOQUE I

NOMBRE DEL BLOQUE: Las características de los materiales.

APRENDIZAJES

ESPERADOS:

Identifica los componentes de las mezclas y las clasifica en

homogéneas y heterogéneas.

CONTENIDOS: EXPERIMENTACIÓN CON MEZCLAS

Homogéneas y heterogéneas

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA:

Dos tipos de mezclas

INTRODUCCIÓN:

Si observas con cuidado a tu alrededor, verás que en algunos materiales sus componentes tiene regiones distintas, mientras que en otros se observa una sola fase. Por ejemplo, en la loseta del piso de tu escuela puedes ver zonas de diferente color que indican que está formada por más de una sustancia. Esto significa que la loseta es una mezcla heterogénea.

Al contrario de la loseta, en el agua mineral, que es una mezcla homogénea, no podrás distinguir los componentes que la forman debido a que las sales se encuentran disueltas en el agua.

¡Hazlo tú mismo!

1 tubo de ensayo

1 agitador

0.5 g de sulfuro de cobre

5 cristales de yodo

5 mL de hexano

Agua

PROCEDIMIENTO: ¿Cómo hacerlo? 1. Deposita 5 mL de agua y 5 mL de hexano (C6H14) en un tubo

de ensayo y observa lo que sucede. 2. Adiciona unos cristales de sulfato de cobre (CuSO4) y agita.

Anota lo que sucede con el sulfato. 3. Agrega unos cristales de yodo y agita nuevamente. ¿Qué

ocurre?

CONCLUSIÓN:

¿Cuántas fases se forman en el paso 1?_______________ ¿Qué liquido quedó en la capa inferior y cuál en la superior? ________________________________________________ ¿Qué ocurre con el sulfato de cobre al agregarlo a la mezcla? ______________________________________________________________ ¿Qué sucede con el yodo?__________________________ Dibuja los resultados de los pasos 1, 2 y 3.

PASO 1

PASO 2

Clasifica las mezclas homogéneas o heterogéneas que formaste. a) Agua y hexano______________________________ b) Agua y sulfato de cobre_______________________ c) Yodo y hexano______________________________ Anota las diferencias que existen entre las mezclas homogéneas y heterogéneas.

________________________________________________ Para explorar más Revisa los productos que tengas en tu casa y clasifícalos en mezclas homogéneas o heterogéneas. Observa el ejemplo.

PRODUCTO NÚMERO DE FASES

TIPO DE MEZCLA

Sopa de fideos Dos Heterogéneas

PASO 3

RESEÑA

BIBLIOGRÁFICA:

Silvia Jara Reyes. Prácticas. Ciencias. Química 3. Larousse

ASIGNATURA

CIENCIAS III ENFASIS EN QUÍMICA BLOQUE I

NOMBRE DEL BLOQUE: Propiedades de los materiales.

APRENDIZAJES

ESPERADOS:

Argumenta la importancia del trabajo de Lavoisier al mejorar los mecanismos de investigación (medición de masa en un sistema cerrado) para la comprensión de los fenómenos naturales.

CONTENIDOS: PRIMERA REVOLUCIÓN DE LA QUÍMICA

Aportaciones de Lavoisier: la Ley de la conservación de la masa.

NOMBRE DE LA

PRÁCTICA:

¿Siempre se conserva la materia?

INTRODUCIÓN Muchas cosas que utilizas en la vida diaria parecen desaparecer. Por ejemplo, la gasolina se agota conforme el automóvil recorre algunos kilómetros; las picaduras que aparecen en las ventanas oxidadas dan la sensación de que el metal desapareció; el helado que tomas se esfuma rápidamente. ¿Qué significado tendrán las palabras “agotar”, “desaparecer” y “esfumar” en este contexto? ¿crees que el azúcar agregado al café desaparece? La respuesta a estas preguntas las encontrarás en la ley de conservación de la materia. ¡Hazlo tú mismo!

1 balanza 1 cristal de yodo

2 globos 100 mL de agua

2 matraces Erlenmeyer de 250mL

10 g de azúcar

1 vidrio de reloj 1 clavo de hierro

1 vaso de precipitados de 150 ml

10 mL de sulfato de cobre

2 tubos de ensayo con tapón

60 mL de vinagre

Unas pinzas para tubo de ensayo

10 g de bicarbonato de sodio

1 mechero Bunsen

PROCEDIMIENTO: ¿Cómo hacerlo? EXPERIMENTO 1. CAMBIOS DE ESTADO 1. Coloca un cristal de yodo en un tubo: tápalo y determina la masa.

2. Calienta hasta que observes un cambio y mide la masa de todo el contenido. [1] EXPERIMENTO 2. DISOLUCIÓN

1. Vierte 100 mL de agua en un vaso, agrégale 10 g de azúcar y mide su masa. [2]

2. 2. Agita hasta que el azúcar se disuelva y mide la masa. EXPERIMENTO 3. REACCIONES QUÍMICAS

1. Añade 10 mL de una disolución de sulfato de cobre (CuSO4) en un tubo de ensayo.

2. Introduce un clavo (Fe) en la disolución y mide la masa. 3. Espera unos minutos y después de observar el cambio en el

clavo mide nuevamente la masa.[3] EXPERIMENTO 4. REACCIONES QUÍMICAS QUE GENERAN GASES PARTE A. SISTEMA CERRADO

1. Vierta 30 mL de vinagre en el matraz Erlenmeyer. 2. Introduce 5 g de bicarbonato de sodio en el globo, colócalo en

la boca del matraz y mide la masa. 3. Sin destapar el matraz, voltea el globo para que el

bicarbonato caiga al agua; registra la masa después de la reacción. [4]

PARTE B. SISTEMA ABIERTO

1. Repite los pasos 1, 2 y 3 con otro globo y otro matraz. 2. Voltea el globo para que el bicarbonato caiga al agua. 3. Retira el globo y mide la masa, colocando en la balanza tanto

el matraz como el globo.[5]

CONCLUSIÓN Registra las masas obtenidas en la siguiente tabla:

CONTEXTO MASA INICIAL (g)

MASA FINAL (g)

Cambios de estado

Disoluciones

Reacciones químicas

A) Sistema cerrado

B) Sistema abierto

Compara la masa final con la masa inicial y anota qué sucede con la materia cuando sufre un cambio.

Enuncia con tus palabras la ley de conservación de la materia _________________________________________

¿En qué condiciones se cumple la Ley de conservación de la materia?________________________________________ Con base en esta información y tus observaciones, ¿Qué significado tendrán los términos “agotar”, “desaparecer” y “esfumar”? ______________________________________ Observa los esquemas de abajo. ¿En cuál o cuáles no se cumple con la ley de conservación de la materia?

Explica tu respuesta._______________________________

RESEÑA

BIBLIOGRÁFICA:

Silvia Jara Reyes. Prácticas. Ciencias. Química 3. Larousse

Esquema 1 Esquema 2

Esquema 3 Esquema 4

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