Temario Q

Temario Anual Ciencias III

 

Bloque I.

Las características de los materiales

En este bloque se retoman las características del conocimiento científico y de algunos modelos, revisadas en los cursos de Ciencias I y II. Asimismo, se propone que los alumnos continúen con el desarrollo de habilidades científicas como la observación, la medición, el análisis de resultados y la construcción de modelos, para generar una primera representación e interpretación de la constitución de los materiales. Los proyectos “Ahora tú explora, experimenta y actúa”, al cierre del bloque, buscan introducir a los alumnos en uno de los métodos de la química: el análisis.

 

 

 

1 La química, la tecnología y tú

 

1.1. ¿Cuál es la visión de la ciencia y la tecnología en el mundo actual?

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

 

1.2. Características del conocimiento científico: el caso de la química

±  Experimentación e interpretación.

±  Abstracción y generalización.

±  Representación a través de símbolos, diagramas, esquemas y modelos tridimensionales.

±  Características de la química: lenguaje, método y medición.

 

1.3. Tú decides: ¿cómo saber que una muestra de una sustancia está más contaminada que otra?

±  Toxicidad.

 

2. Propiedades físicas y caracterización de las sustancias.

 

2.1. ¿Qué percibimos de los materiales?

±  Experiencias alrededor de las propiedades de los materiales.

±  Limitaciones de los sentidos para identificar algunas propiedades de los materiales.

±  Propiedades cualitativas: color, forma, olor y estados de agregación.

 

2.2. ¿Se pueden medir las propiedades de los materiales?

±  Propiedades intensivas: temperatura de fusión y de ebullición, viscosidad, densidad, concentración (m/v), solubilidad.

±  Medición de propiedades intensivas.

±  Propiedades extensivas: masa y volumen.

±  Medición de propiedades extensivas.

 

2.4. La diversidad de las sustancias

±  Experiencias alrededor de diversas sustancias.

±  Una clasificación particular: el caso de las mezclas.

±  Mezclas homogéneas y heterogéneas.

±  Propiedades y métodos de separación de mezclas.

 

3. Proyectos. Ahora tú explora, experimenta y actúa (temas y preguntas opcionales)

 

 

Bloque II.

La diversidad de propiedades de los materiales y su clasificación química

En este bloque se utiliza como herramienta el modelo cinético molecular estudiado en el curso de Ciencias II para avanzar en la comprensión de las características de los materiales. En la aplicación de dicho modelo se busca que el alumno logre diferenciar entre las moléculas, los átomos, los iones y los isótopos. Por otro lado, se propone que el alumno clasifique las sustancias con base en sus propiedades físicas y químicas; asimismo, que adquiera cierta familiaridad y manejo del gran sistema de clasificación del conocimiento químico: la tabla periódica. Los alumnos deben reconocer que los elementos químicos agrupados en familias tienen propiedades similares entre ellos y que, al compararlos con los de otras familias, tienen propiedades diferentes. También se busca una primera aproximación para entender cómo se forma el enlace químico para formar diversos compuestos. Los proyectos “Ahora tú explora, experimenta y actúa” permiten vincular estos temas con la biología.

 

1. Mezclas, compuestos y elementos

 

1.1. La clasificación de las sustancias

±  Experiencias alrededor de diferentes clasificaciones de sustancias.

±  Mezclas: disoluciones acuosas y sustancias puras: compuestos y elementos.

 

1.2. ¿Cómo es la estructura de los materiales?

±  El modelo atómico.

±  Organización de los electrones en el átomo. Electrones internos y externos.

±  Modelo de Lewis y electrones de valencia.

±  Representación química de elementos, moléculas, átomos, iones, e isótopos.

 

1.3. Clasificación científica del conocimiento de los materiales

±  La segunda revolución de la química: el orden en la diversidad de sustancias.

±  Aportaciones del trabajo de Cannizzaro y Mendeleiev.

 

1.4. Tú decides: ¿qué materiales utilizar para conducir la corriente eléctrica?

 

2. Tabla periódica

 

2.1. Estructura y organización de la información física y química en la tabla periódica

±  Identificación de algunas propiedades que contiene la tabla periódica: número atómico, masa atómica y valencia.

±  Regularidades que se presentan en la tabla periódica.

±  Metales y no metales.

±  Características de: C, Li, F, Si, S, Fe, Hg.

 

2.2. ¿Cómo se unen los átomos?

±  El enlace químico.

±  Modelos de enlace: covalente, iónico y metálico.

±  El agua como un compuesto ejemplar.

 

3. Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (temas y preguntas opcionales)

 

 

Bloque III.

La transformación de los materiales: la reacción química

En este bloque se inicia con el estudio de las transformaciones de los materiales, además de continuar con el tratamiento del lenguaje químico. Se busca que los alumnos desarrollen habilidades como el planteamiento de preguntas, predicciones y explicaciones cercanas al conocimiento científico, así como la búsqueda de evidencias, la identificación de variables, la interpretación de experimentos y el análisis de resultados. Finalmente, los proyectos “Ahora tú explora, experimenta y actúa” abordan ejemplos relacionados con la biología en los que las reacciones químicas son muy importantes.

 

 

1. La reacción química

 

1.1. El cambio químico

±  Experiencias alrededor de algunas reacciones químicas.

±  La formación de nuevos materiales.

 

1.2. El lenguaje de la química

±  Los modelos y las moléculas.

±  El enlace químico y la valencia.

±  Ecuación química. Representación del principio de conservación de la masa.

 

1.3. Tras la pista de la estructura de los materiales

±  La tercera revolución de la química: aportaciones del trabajo de Lewis y Pauling.

 

1.4. Tú decides: ¿cómo evitar que los alimentos se descompongan rápidamente?

±  Conservadores alimenticios.

±  Catalizadores.

 

2. La medición de las reacciones químicas.

 

2.1. ¿Cómo contar lo muy pequeño?

±  Las dimensiones del mundo químico.

±  El vínculo entre los sentidos y el microcosmos.

±  Número y tamaño de partículas. Potencias de 10.

±  El mol como unidad de medida.

 

3. Proyecto (temas y preguntas opcionales)

 

 

Bloque IV.

La formación de nuevos materiales

En este bloque se estudia una de las principales características de la química: la síntesis de nuevos materiales. Por ello, a partir de los dos grandes tipos de reacción química: ácido-base y óxido-reducción, se pretende que los alumnos tengan la posibilidad de predecir los productos finales de los citados cambios químicos. Hasta este momento los alumnos han aprendido los fundamentos de la constitución de los materiales y sus cambios, es decir, las condiciones y procesos que suceden en dicha transformación. Por lo que se busca que los alumnos desarrollen habilidades como la representación simbólica; apliquen, interpreten y diseñen modelos; asimismo, que identifiquen variables, interpreten experimentos, establezcan generalizaciones tanto en sus propias observaciones como en sus argumentos y conclusiones. En los proyectos “Ahora tú, explora, experimenta, y actúa” se busca abordar las formas a través de las cuales se construyen materiales. Aquí se deben llevar a cabo experimentos sencillos sobre las reacciones de ácido-base y óxido-reducción.

 

 

1. Ácidos y bases

 

1.1. Ácidos y bases importantes en nuestra vida cotidiana.

±  Experiencias alrededor de los ácidos y las bases.

±  Neutralización.

 

1.2. Modelo de ácidos y bases

±  Modelo de Arrhenius.

 

1.3. Tú decides: ¿cómo controlar los efectos del consumo frecuente de los “alimentos ácidos”?

 

2. Oxidación y reducción

 

2.1. La oxidación: un tipo de cambio químico

±  Experiencias alrededor de la oxidación.

 

2.2. Las reacciones redox

±  Experiencias alrededor de las reacciones de óxidoreducción.

±  Número de oxidación y tabla periódica.

 

3. Proyecto: Ahora tú explora, experimenta y actúa (temas y preguntas opcionales)

 


Bloque V.

Química y tecnología

En este bloque se pretende que los alumnos realicen un proyecto de integración a partir de la selección de temas relacionados con la vida cotidiana y los intereses de los adolescentes. Dichos proyectos deben orientarse al fortalecimiento de actitudes como la curiosidad, la creatividad, la innovación, el escepticismo informado, la tolerancia y el respeto a otras formas de ver el mundo. El tema “¿Cómo se sintetiza un material elástico?” es obligatorio y hay que escoger otro entre los restantes. Idealmente todos los temas deben ser investigados en cada grupo, por ello se sugiere formar equipos de trabajo. Cada proyecto requiere considerar aspectos históricos y trabajos  experimentales, al final todos los alumnos deben compartir sus resultados.

 

1)      ¿Cómo se sintetiza un material elástico?

2)      ¿Cuál es el mejor combustible?

3)      ¿En qué medida el ADN nos hace diferentes?

4)      ¿De qué están hechos los cosméticos y algunos productos de aseo personal como los jabones?

5)      ¿Por qué usamos fertilizantes y plaguicidas?

6)      ¿Cuáles son las propiedades de algunos materiales que utilizaban las culturas prehispánicas?

7)      ¿Qué ha aportado México a la Química?

8)      ¿Cuál es el papel de la Química en las diferentes expresiones artísticas?

 

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