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Historia F+Q

Enseñando física y química a través de su historia. Un blog colaborativo de los alumnos del Master de Secundaria

Modelos atómicos. Modelo de Bohr.

Un modelo atómico es una representación estructural de un átomo que trata de explicar su comportamiento y propiedades. Los principales modelos atómicos que se han ido desarrollando en la historia son:

El modelo atómico actual parte del modelo de Schrödinger junto con aportaciones de  Heisenberg. Es un modelo de gran complejidad matemática, tanta que usándolo sólo se puede resolver con exactitud el átomo de hidrógeno. Para resolver átomos distintos al de hidrógeno se recurre a métodos aproximados.

Actividad:

Descripción de los distintos modelos atómicos y representación del modelo atómico de Bohr con plastilinas.

Objetivos:

Es una actividad dirigida a alumnos de Física y Química de 3º de ESO en la que se pretende que los alumnos viajen en el tiempo para observar cómo se fueron elaborando las diferentes concepciones sobre el átomo y puedan ver las diferencias entre los diferentes modelos atómicos. Uno de los objetivos principales es que los alumnos se den cuenta de que las primeras teorías sobre la estructura del átomo eran incorrectas, pero que gracias a cada uno de los modelos atómicos, científicos y pensadores posteriores pudieron idear nuevas teorías que mejoraban la anterior. De esta manera el alumno podrá entender que el conocimiento científico se va construyendo a base de teorías que van evolucionando y acercándose cada vez más a la realidad, y que tratándose de ciencias experimentales los errores forman parte de la investigación.

He extraído la información sobre el descubrimiento de los distintos modelos atómicos de la página web Mi superclase1.  En el texto se explica la evolución teórica de los modelos atómicos y se muestran dibujos que plasman las diferentes representaciones del átomo.

Planteamiento de la actividad:

Actividad pensada para realizar en 2 sesiones consecutivas:

En una primera sesión se les da una pequeña explicación sobre los modelos atómicos y se pasa un vídeo2 sobre los diferentes modelos atómico-moleculares en la historia. A continuación, se forman grupos de entre 4 y 5 alumno y se reparte a cada grupo el texto correspondiente a uno de los modelos atómicos, de manera que todos los modelos estén repartidos entre los distintos grupos, utilizando como referencia el texto antes citado1. Cada grupo tiene 30 min para leer, entender y realizar una síntesis y un dibujo explicativo sobre el modelo en cuestión. Y por último por orden histórico, los diferentes grupos explican su modelo al resto de la clase con sus propias palabras y muestran el dibujo que han realizado.

En una segunda sesión se les explica la estructura del átomo tal como la entendemos actualmente y los conceptos de masa atómica, número atómico y configuración electrónica. A continuación se propone una actividad de representación de los átomos de diferentes elementos químicos a partir del modelo de Bohr con plastilina. Para dicha actividad se reparten cartulinas con el símbolo atómico, la masa atómica y el número atómico de diferentes elementos químicos y se pone a su disposición plastilinas de diferentes colores y alambres (para representar los orbitales). Al finalizar la actividad se exponen las representaciones de los diferentes alumnos para poder observar como este modelo les permite ver la diferencia entre átomos de elementos químicos distintos.

Criterios de evaluación:

Los criterios de evaluación son la capacidad de síntesis y la claridad en la explicación en la propuesta de la primera sesión y la correcta organización de los electrones, protones y neutrones en la representación de plastilina de cada alumno en la actividad del segundo día.

Referecias:

  1. María Cecilia. Modelos atómicos. Misuperclase.com. Recuperado de https://misuperclase.com/modelos-atomicos/
  2. Los Modelos Atómicos. Profe en casa. Ministerio de Educación. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=za-nxN1QCrk
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EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

En el siglo III a.C., el rey Hierón II gobernaba Siracusa, la capital cultural de la antigua Grecia. Era un rey muy presumido y ostentoso, por lo que un día, decidido nuevamente a mostrar su gran poder a su pueblo, cogió un lingote de oro y se lo entrego a su orfebre real. A este le dijo que fabricase una majestuosa e inigualable corona de oro puro. Al cabo de un tiempo, una vez estuvo lista, el orfebre se la entregó al rey.

El rey, que también era muy desconfiado y no se fiaba de nadie, sospecho que el orfebre había substituido parte del oro con plata durante la fundición de la corona. Este hecho, seria inapreciable a simple vista porque el color apenas variaría. ¿y el peso? pensó el rey, he hizo pesar la corona. Para alivio del orfebre la corona pesaba lo mismo que el lingote de oro que le había entregado el rey.

Pero una noche el rey despertó intranquilo, y pensó: ¿y si el orfebre, que era muy avispado, había añadido el mismo peso de plata que peso de oro había quitado? ¿cómo lo podía averiguar?

Máquinas de guerra de Aquímedes

Arquímedes sabía que lo único que tenía que hacer era calcular la densidad de la corona pues la densidad es una propiedad única de cada elemento como lo son el oro y la plata. Para calcular la densidad Arquímedes necesitaba conocer el peso y dividirlo por el volumen. El peso no era un problema, recordemos que el rey hizo pesar la corona y esta pesaba lo mismo que el lingote. ¿pero y el volumen?

Arquímedes pensó que podía fundir la corona y moldearla en forma de un cilindro o un cubo de forma que podría calcular fácilmente su volumen midiendo sus dimensiones. Pero el rey se negó tajantemente porque la corona le gustaba mucho al tratarse de una gran obra de artesanía.

Finalmente, un día mientras Arquímedes mientras se tomaba un baño en un barreño, descubrió que al poner su cuerpo en el agua el nivel de esta subía. Si sumergía todo su cuerpo el volumen de agua que desplazaba era igual al del volumen de su cuerpo. Cuando Arquímedes se dio cuenta que había descubierto la manera de medir el volumen de la corona y así su densidad exclamo ¡EUREKA! Se dice que estaba tan emocionado que salió desnudo repitiendo por las calles Eureka a encontrar al rey Hierón II. 

Arquímedes le pidió al rey un lingote de oro del mismo peso de la corona y lo sumergió en un cubo midiendo el volumen que ese desplazaba. Después hizo lo mismo con un lingote de plata del mismo peso y comprobó que la plata desplazaba más agua porque es menos densa que el oro. En último lugar, ante el gran nerviosismo del orfebre, Arquímedes cogió la corona del rey, la sumergió en el cubo y esta desplazo más agua que el lingote de oro del mismo peso. La única explicación es que la corona debía contener parte de plata. Nunca más se supo del orfebre.

REFERENCIAS:

  • Érase una vez… los inventores. Arquímedes, Cap. 02-03 (1994).
  • Strandh, S. (1979). Machines: An illustrated history. Artists House, Mitchell Beazley Marketing.

La Segunda Ley

SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA

         En plena revolución industrial, con el fin de mejorar la eficiencia de la máquina de vapor, se desarrollo una de las leyes mas importantes en la historia de la física: el segundo principio de la termodinámica.

         La ley trata sobre la conversión del calor en trabajo mecánico, y su conclusión principal es que el calor no puede ser convertido completamente en energía. Introduce el concepto de entropía, que, en resumen, es una magnitud física que mide el estado de desorden de un sistema. Por lo que la ley concluiría en lo siguiente:

“La cantidad de entropía un sistema aislado tiende a incrementarse con el tiempo.”

A lo largo de los años se han formulado diferentes enunciados para el segundo principio de la termodinámica; diferentes maneras, pero equivalentes, de ver y explicar el mismo concepto. Esta actividad se va a centrar en las dos más importantes: Enunciados de Clausius y Kelvin-Planck.

Enunciado de Clausius:

“No es posible un proceso cuyo único resultado sea la transferencia de calor de un cuerpo frío a uno caliente.”

         Es decir, el calor se transmite de un cuerpo caliente a uno frío, pero no de uno frío a uno caliente.

         Enunciado de Kelvin-Planck:

Es imposible construir una máquina que transforme todo el calor de un foco en trabajo”.

         Es decir, al transformar calor en trabajo, parte de la energía se perderá, y para transformar trabajo en calor, habrá que aportar energía.

  • La actividad consiste en:
    • Pensar uno (o varios) ejemplos, que utilicemos en nuestro día a día, que relacionemos con cada uno de los enunciados propuestos.
    • Ya que ambos enunciados son equivalentes, analizar como se pueden relacionar los ejemplos mencionados con el otro enunciado.
    • Si la entropía significa desorden, y a más calor más desorden, analizar ambos enunciados desde el concepto de que la entropía siempre tiende a crecer.
  • Criterios de evaluación:
    • Se evaluará positivamente la originalidad de los ejemplos.
    • No se evaluará la cantidad de ejemplos mostrados: más vale uno bien entendido.
    • Al ser enunciados equivalentes, un ejemplo puede verse desde ambas perspectivas.

LISE MEITNER, EL DESCUBRIMIENTO DE LA FISIÓN NUCLEAR SIN PREMIO NOBEL

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Lise Meitner

Lise Meitner fue una física austriaca, descubridora de la fisión nuclear, un logro por el que su compañero de laboratorio Otto Hahn recibió el premio Nobel en 1944. Es uno de los ejemplos más evidentes de descubrimiento hechos por mujeres y pasados por alto por el comité de estos galardones (…) no fue el único obstáculo con el que Meitner se encontró, ya que hasta que el Gobierno permitió oficialmente que las mujeres pudieran ir a la universidad realizó toda su investigación en un sótano (…).

(…) continuó su trabajo, a través de cartas con Hahn, y desde la distancia se dio cuenta de que el núcleo del átomo se separaba, liberando energía (…).

Fuente: https://elpais.com/especiales/2018/mujeres-de-la-ciencia/lise-meitner.html

ACTIVIDADES A REALIZAR CON LOS ALUMNOS: se desarrollaran en 2 clases.

1. Mujeres en la ciencia

2. Fisión nuclear

OBJETIVOS

  • Analizar la desigualdad de género en la ciencia desde una perspectiva histórica.
  • Valorar el avance que supuso el descubrimiento de la fisión nuclear.
  • Justificar las ventajas y desventajas de la fisión nuclear.
  • Explicar el proceso de fisión nuclear.
  • Diferenciar entre el proceso de fisión nuclear con el de fusión nuclear.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

1. Mujeres en la ciencia 

  • Hablar sobre los distintos aspectos de desigualdad que en el texto se recogen y crear un pequeño debate sobre la situación de la mujer en la ciencia en el siglo XX.
  • Reunirlos por parejas para que realicen un trabajo de investigación sobre la historia de una científica que tendrán que exponer otro día.

2. Fisión nuclear

  • Preguntar sobre lo que saben acerca de la fisión nuclear, los avances generados y las desventajas del proceso.
  • Explicación sobre el proceso de fisión nuclear y valoración de las aplicaciones de la energía nuclear.
  • Explicación del proceso de fusión y diferenciación de los dos procesos.
  • Realizar una serie de preguntas sencillas sobre los dos procesos e intentar que todos colaboren.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

1. Mujeres en la ciencia

  • La participación en el debate sobre el papel de la mujer en la ciencia.
  • Búsqueda de información y exposición del trabajo realizado por parejas.

2. Fisión nuclear

  • La participación en clase en las primeras preguntas de toma de contacto con el tema y la asimilación de conceptos en la segunda tanda de preguntas sencillas.

BIBLIOGRAFÍA

Decreto Foral 25/2015, de 22 de abril, de Currículo de las Enseñanzas del Bachillerato e la Comunidad Foral de Navarra. Boletín Oficial de Navarra número 127, de 2 de julio de 2015.

El País (2018). Mujeres de la ciencia.  Recuperado el 22 de abril de 2019 de https://elpais.com//especiales/2018/mujeres-de-la-ciencia/.

Pais, A. para BBC Mundo (2017). Lise Meitner, la única mujer que tiene un elemento en la tabla periódica en su honor: el meitnerio. Recuperado el 22 de abril de 2019 de https://www.bbc.com/mundo/noticias-41610091.

Emmy Noether: leyes de conservación y simetría


A principios del sXX, la matemática Emmy Noether demostró dos teoremas que ayudaría a resolver algunos problemas de la recién estrenada teoría de la gravedad de Einstein, o teoría general de la relatividad. Lo que Noether no podía imaginar es que su contribución cambiaría la física para siempre.

En 1915 David Hilbert y Felix Klein invitan a Emmy Noether a incorporarse a su grupo de investigación en la Universidad de Göttingen para intentar resolver uno de los grandes problemas de la teoría de la relatividad general. Hasta ese momento la teoría de Einstein parecía no encajar con el bien establecido principio de la conservación de la energía, el cual establece que la energía puede cambiar de forma pero no destruirse ni tampoco crearse.

Noether resolvió el misterio demostrando que la energía podría no conservarse localmente, en un espacio arbitrariamente pequeño, pero todo funciona como esperamos en una región suficientemente grande. Este fue uno de los dos teoremas que Noether demostró. Sin embargo es el otro teorema,  que pasaría a la historia como teorema de Noether, el que ha tenido un impacto mayor sobre la evolución de la física moderna y que relaciona cualquier ley de conservación con la existencia de la correspondiente simetría en la naturaleza.

Noether liga de forma elegante y explícitamente dos conceptos que hasta entonces parecían no tener relación. Hoy en día sin embargo, cualquier intento por explicar la realidad física, desde las partículas subatómicas a los agujeros negros, tiene como pilar central el teorema de Noether.  

En este contexto, cuando se habla de simetría se refiere a cualquier operación que puede realizarse sobre cualquier objeto o sistema dejándolo invariable. Por ejemplo un cuadrado por ejemplo podemos rotarlo por su centro 90º y seguiremos viendo el mismo cuadrado, no así si el giro es de 45º, esto se denomina simetría discreta. Por su parte, un círculo es invariable a cualquier giro, de modo que este caso hablaremos de simetría continua. Es este segundo grupo, las simetrías continuas, a las que aplica el teorema de Noether. En particular, el teorema establece relaciones entre la conservación de la energía con simetrías respecto a traslaciones temporales, conservación del momento lineal con simetrías respecto a traslaciones espaciales y  conservación del momento angular con simetrías de rotación respecto a una dirección.

La utilidad de esta herramienta para los físicos es incuestionable, pero también para cualquier estudiante de bachillerato que tiene la duda razonable de por qué en un determinado problema se puede aplicar la ley de conservación del momento lineal, o la ley de conservación de la energía o incluso el escurridizo momento angular.

Actividad: ¿Puedo aplicar leyes de conservación en mi experimento?

Objetivos:

  • Proporcionar a los alumnos una herramienta que les permita saber cuándo se puede aplicar un determinado principio de conservación y cuando no.
  • Proporcionar a los alumnos una visión complementaria de los principios de conservación que ya conocen.
  • Dar a conocer la relevancia en el marco general de la física que tienen los principios de conservación.
  • Dar a conocer la relevancia del trabajo de Emmy Noether, una matemática, mujer y  judía en la alemania de principios de siglo XX, que cambió el modo en que se construyen los modelos en física.

Planificación de la actividad.

-La clase se organizará en cinco grupos: cada grupo montará un experimento entre los siguientes: (1) Caída libre de un cuerpo y caída amortiguada por un fluido, (2) rueda de bicicleta en rotación libre y con fricción, (3) colisión de canicas sobre superficie lisa y rugosa, (4) plano inclinado con superficie lisa y rugosa, (5) péndulo simple.

-Se proporcionará el material y el procedimiento experimental para la toma de datos. La herramienta de adquisición de datos se hará con la cámara de un teléfono móvil.

-Cada grupo debe organizarse y proponer posibles simetrías del experimento y anticipar el resultado.

-Realizar la toma de datos, análisis e informe de la experiencia.

-Presentación al resto de la clase del experimento y resultados.

Criterios de evaluación:

-Montaje experimental y elaboración de informe con lenguaje adecuado y formalmente correcto. (60%)

-Presentación y explicación de forma didáctica al resto de la clase. (40%)

Fuentes

https://www.nature.com/articles/d41586-018-06658-w

http://discovermagazine.com/2017/june/the-universe-according-to-emmy-noether

https://www.sciencenews.org/article/emmy-noether-theorem-legacy-physics-math

Ejemplo de montaje experimental.

Supongamos que sobre una mesa montamos un experimento de caída libre de un cuerpo. El plano de la mesa es el XY y el cuerpo se encuentra a una distancia h en la dimensión Z.

Realizamos el experimento caracterizando el movimiento, por ejemplo por el tiempo de caída o la velocidad en una determinada posición. Se puede ver que si realizamos traslaciones de la mesa y repetimos el experimento, estas son simetrías de traslación y por tanto se conserva el momento lineal en esas direcciones, no así si realizamos una traslación del cuerpo en Z. De forma similar, una rotación de la mesa en torno al eje definido por la caída del objeto también es una simetría continua del movimiento por tanto respecto un punto del eje el momento angular se conserva. La conservación de la energía se cumple si el movimiento es idéntico pero inverso cuando invertimos las condiciones, en este ejemplo, sería un lanzamiento vertical y hacia arriba con velocidad inicial igual a la velocidad final de la caída libre. Si grabamos con un móvil el lanzamiento vertical y hacia arriba y lo reproducimos al revés debemos obtener lo mismo que si grabamos la caída libre.

EL IMPACTO AMBIENTAL DE LA LLUVIA ÁCIDA

La lluvia ácida es una consecuencia de la contaminación del aire, se produce cuando cualquier tipo de combustible se quema o diferentes productos químicos se liberan.

El humo de las fábricas, el que proviene de un incendio o el que genera un automóvil, poseen esta gran cantidad de contaminantes que al ser expulsados se combinan con la humedad del aire, y las nubes los transforman en ácido sulfúrico.

Proceso de formación de la lluvia ácida

La lluvia ácida también causa la acidificación de lagos y arroyos y contribuye a dañar los árboles y muchos suelos sensibles de bosques. Además, la lluvia ácida acelera el deterioro de los materiales de construcción y las pinturas, incluyendo edificios, estatuas y esculturas irremplazables que son parte de nuestra herencia cultural. Antes de caer al suelo, los gases de dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NOx) y los derivados de su materia en partículas, sulfatos y nitratos, contribuyen a degradar la visibilidad y perjudican la salud pública.

Efectos de la lluvia ácida en un bosque

Soluciones para cuidar al medioambiente

  • Evitar la quema de combustibles fósiles
  • Promover el uso de energías alternativas y ecológicas
  • Incentivar el transporte público y los coches eléctricos

Sabías que las nubes con estos ácidos pueden ser arrastradas por los vientos hasta 500 kilómetros de distancia por día y trasladarse de esta forma de una región a otra, de un país a otro.

FUENTES:

https://www.responsabilidadsocial.net/el-impacto-ambiental-de-la-lluvia-acida/

https://www.ecologiaverde.com/lluvia-acida-definicion-causas-y-consecuencias-1052.html

ACTIVIDAD PARA REALIZAR CON LOS ALUMNOS:

“El Impacto ambiental de la lluvia ácida.”

OBJETIVOS:

  • Comprender el proceso de formación de la lluvia ácida.
  • Conocer los compuestos químicos que originan la lluvia ácida.
  • Concienciar de los efectos y consecuencias de la lluvia ácida.
  • Analizar las reacciones químicas que provocan la lluvia ácida.
  • Indicar las soluciones para combatir la lluvia ácida.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

El desarrollo de la actividad comprenderá las siguientes etapas:

–   Conocer las ideas previas de los alumnos mediante alguna técnica adecuada: lluvia de ideas, debate, cuestionario sencillo, etc.

–   Proyectar un vídeo explicativo sobre el fenómeno de la lluvia ácida, ampliando con clase magistral del profesor.

–   Plantear una actividad de trabajo en grupos, donde investiguen si la lluvia ácida puede ser un fenómeno natural en determinadas ocasiones o siempre está provocada por el ser humano.

–  Realizar un debate: problemática existente sobre el fenómeno de la lluvia ácida, sus repercusiones medioambientales y las soluciones que se están tomando a nivel mundial.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Para evaluar la actividad podremos utilizar diferentes técnicas:

  • Valorar el trabajo en grupo a través de una rúbrica.
  • Valorar con un cuestionario-test, usando el programa Kahoot.

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El Eter y Einstein

¿Qué es la luz? ¿Cuál es su naturaleza y sus propiedades? ¿Cómo se comporta? ¿Cómo podemos utilizarla? El estudio que los científicos realizan tratando de comprender qué es y cómo se comporta la luz es sido heredado de estas cuestiones planteadas a lo largo de la historia por pensadores y filósofos que consideraban la visión como facultad animal básica para relacionarse con el mundo exterior.

El primer gran hito histórico en la búsqueda de respuesta fue la explicación de la luz con respecto a su interacción con la materia,  asumiendo así la aceptación del carácter dual de la luz como onda-corpúsculo introducido por Huygens (1690) y Newton (1704). Sin embargo quedaba una gran cuestión por resolver: si para que una onda se propague es imprescidible un medio material, ¿cómo puede entonces propagarse la luz por el ‘vacío’ si no hay ‘nada’? La respuesta a esta gran pregunta marcó a los científicos del siglo XIX que plantearon el concepto del éter.

Apartándonos de las teorías más místicas donde el éter se relacionaba con pensamientos mágicos, éste debía ser un medio material invisible e infinito que ocupaba todo el universo haciendo posible la propagación de la luz en el vació.

El problema llegó cuando  Michelson y Morley plantearon en 1887 un experimento para medir la velocidad de la luz respecto al éter y respecto a la Tierra. El resultado de este experimento fue el mismo para ambos sistemas de referencia, lo que parecía concluir en que la velocidad de la luz en el vació siempre será la misma independientemente del movimiento del observador. Esta afirmación no encajaba en el esquema de la Física clásica descrita hasta el momento y fue la base de la famosa teoría de la relatividad de Albert Einstein en 1915 quien le puso solución con su teoría de la relatividad. Ésta teoría supuso una revolución para la interpretación del universo ya que definió  la gravedad como una curvatura del espacio.

¿Afectaría entonces esta curvatura del espacio a la propagación de la luz tal y como la hemos estudiado hasta ahora? Veamos cómo lo explicó Albert Einstein a través del siguiente artículo.

https://www.textoscientificos.com/fisica/articulos/einstein-indice-refraccion-compton-dual

Objetivos:

  • Comprender la estructura de los artículos científicos e introducir su uso como herramienta de estudio y aprendizaje.
  • Repaso de los conceptos explicados en clase sobre la naturaleza de luz.
  • Asomar a los alumnos a la física moderna.

Desarrollo de la actividad:

1-Lectura individual del artículo previa a su trabajo en clase.

3-Análisis conjunto del artículo guiado por el profesor en clase:

-Cómo se escribe y estructura un artículo.

-Identificación de los conceptos definidos en clase.

-Identificación de los nuevos conceptos a partir de los anteriores.

4-Trabajo en grupo para la presentación de un breve resumen del trabajo realizado en clase (máx. 500 palabras).

Criterios de evaluación:

  • Evaluación del análisis previo del artículo mediante una ronda de preguntas inicial.
  • Nivel de participación durante la clase en el análisis conjunto.
  • Resumen presentado aplicando lo explicado anteriormente.
  •  

María Pilar Urizar

¿La tabla periódica fue un trabajo colaborativo o individual?

La Asamblea General de Naciones Unidas ha proclamado el año 2019 como el año internacional de la tabla periódica, debido a que es el 150º aniversario de la creación por el científico ruso Dimitri I. Mendeléiev del sistema periódico de los elementos químicos, que conocemos como la tabla periódica de los elementos químicos.

Aunque no se puede negar el mérito del trabajo de Mendeléiev, sí que se puede matizar que la tabla periódica fuese construida en exclusiva por él. Veamos los dos puntos de vista:

  • El del trabajo individual de Mendeléiev. Para conocer más sobre la tabla periódica y de los sus humildes orígenes de Mendeléiev, podemos ver el siguiente vídeo:

The Periodic Table: Crash Course Chemistry #4
  • El del trabajo colaborativo de varios científicos, que al compartir sus ideas ayudan a que Mendeléiev pudiese crear la base de la tabla periódica y cómo otros científicos fueron ampliándola. Para poner el contexto y conocer los científicos que hace 150 años aportaron las ideas que en su conjunto concluyeron en la tabla periódica, podemos leer el capitulo 8 del libro, Breve historia de la química de Issac Asimov.   

ACTIVIDADES: La actividad será individual y en grupo. Tendrán que ver el video y leer el texto propuesto para responder las preguntas, buscando las respuestas en internet:

  1. Hacer un poster (folio A4) sobre un elemento (5 puntos), que incluya:
    • historia,
    • propiedades y manera más común de encontrarlo en la naturaleza
    • aplicaciones,
    • un ejemplo en el que el elemento pueda ser letal y otro en el que te pueda salvar la vida,
    • otras aportaciones de interés.

Los grupos se organizarán en función de los elementos escogidos o sorteados previamente, tal como están organizados en grupos en la tabla periódica (Grupo 1: Alcalinos, Grupo 2: alcalinotérreos , etc) y tienen que responder las siguientes preguntas:

  • ¿Cuáles fueron los elementos cuya existencia fue predicha por Mendeléiev? (1 punto)
  • ¿Cuál es el elemento del que Mendeléiev pudo predecir sus propiedades con más exactitud que el descubridor del elemento (el francés mencionado en el vídeo)? (1 punto).
  • Hacer un listado de todos los químicos nombrados en el capítulo 8 de Breve historia de la química y buscar enlaces a sus biografías. (1 puntos).
  • Buscar relaciones entre los 4 elementos de los alumnos del grupo. (1 puntos). Las relaciones se pueden basar en la tabla periódica, aplicaciones, materiales, etc

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

Un 40% presentación del poster sobre el elemento.

Un 40% respuestas contestadas.

Un 20% cooperación entre los alumnos.

OBJETIVOS:

  1. Poner en contexto el descubrimiento de la periodicidad de las propiedades de los elementos.
  2. Conocer la tabla periódica y las propiedades comunes de los grupos.
  3. Mejorar la motivación, el ambiente y el aprendizaje mediante el trabajo colaborativo.
  4. Integrar su trabajo individual con el el trabajo en equipo para que puedan aprender.
  5. Familiarizarse con la búsqueda de información.

Bibliografia:

Explicación de la tabla periódica y de la vida de Mendeléiev: https://www.youtube.com/watch?v=0RRVV4Diomg

Asimov, I. (1975). Breve historia de la química. Madrid: Alianza Editorial

La búsqueda por conocer qué elementos forman la materia

Hacia el año 600 a. de C, el pueblo griego dirigía su atención hacia la naturaleza del Universo y la estructura de los materiales que lo componían. Los eruditos griegos o «filósofos» (amantes de la sabiduría) estaban más interesados en el «por qué» de las cosas que en la tecnología y las profesiones manuales. En resumen, fueron los primeros que se enfrentaron con lo que ahora llamamos teoría química.

Tales fue un filósofo griego nacido en Mileto (Jonia), región situada en lo que ahora es Turquía. Debió de plantearse la siguiente cuestión: si una sustancia puede transformarse en otra, como un trozo de mineral azulado puede transformarse en cobre rojo, ¿cuál es la naturaleza de la sustancia? ¿Es de piedra o de cobre? ¿O quizá es de ambas cosas a la vez? ¿Puede cualquier sustancia transformarse en otra mediante un determinado número de pasos, de tal manera que todas las sustancias no serían sino diferentes aspectos de una materia básica?

Para Tales la respuesta a la última cuestión era afirmativa, porque de esta manera podía introducirse en el Universo un orden y una simplicidad básica. Quedaba entonces por decidir cuál era esa materia básica o elemento. Tales decidió que este elemento era el agua. De todas las sustancias, el agua es la que parece encontrarse en mayor cantidad. La tesis de Tales sobre la existencia de un elemento a partir del cual se formaron todas las sustancias encontró mucha aceptación entre los filósofos posteriores. No así, sin embargo, el que este elemento tuviera que ser el agua.

Los griegos no aceptaban la noción de vacío y por tanto no creían que en el espacio que hay entre la Tierra y el cielo pudiera no haber nada. Anaxímenes postuló  que el aire era el elemento constituyente del Universo.

Por otra parte, el filósofo Heráclito tomó un camino diferente. Si el cambio es lo que caracteriza al Universo, hay que buscar un elemento en el que el cambio sea lo más notable. Esta sustancia, para él, debería ser el fuego, en continua mutación, siempre diferente a sí mismo. La fogosidad, el ardor, presidían todos los cambios.

Empédocles también trabajó en torno al problema de cuál es el elemento a partir del que se formó el Universo. Pero, ¿por qué un solo elemento? ¿Y si fueran cuatro? Podían ser el fuego de Heráclito, el aire de Anaxímenes, el agua de Tales y la tierra, que añadió el propio Empédocles.

 Aristóteles (384-322 a. de C), el más influyente de los filósofos griegos, aceptó esta doctrina de los cuatro elementos. Aristóteles concibió los elementos como combinaciones de dos pares de propiedades opuestas: frío y calor, humedad y sequedad. De forma que calor y sequedad originan el fuego; calor y humedad, el aire; frío y sequedad, la tierra; frío y humedad, el agua.

Esta teoría de los cuatro elementos impulsó el pensamiento de los hombres durante dos mil años. Si bien ahora está ya muerta, al menos en lo que a la ciencia se refiere, todavía pervive en el lenguaje corriente.

FUENTE: Asimov, I. (1975). Breve historia de la química. Madrid: Alianza Editorial.

ACTIVIDAD A REALIZAR CON LOS ALUMNOS: Descubrimiento de los elementos que forman la materia

OBJETIVOS:

  • Comprender la necesidad de conocer qué elementos forman la materia.
  • Significado de elemento actualmente.
  • Familiarizarse con los principales elementos y sus símbolos.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

El desarrollo de la actividad comprenderá las siguientes fases:

1.- Leer la entrada del blog que se propone, y a partir de esta, iniciar una breve puesta en común de ideas previas sobré qué entienden los alumnos por elemento.

2.- Aclarar el concepto actual de elemento con una breve explicación clara e ilustrada del profesor.

3.- Realización de cartas con cartulinas por parte de los alumnos. En las cartas aparecerá el símbolo y nombre de cada elemento químico (se les indicará de cuáles) y realizarán juegos planteados con dichas cartas.

4.- Puesta en común final del concepto de elemento químico tras la realización de la actividad.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Para evaluar la actividad se les realizará a los alumnos un cuestionario puntuable en el que deberán explicar el significado actual de elemento químico e identificar el nombre y símbolo de los elementos más comunes. Además de esto, se tendrá en cuenta también la participación y actitud durante todo el proceso de la actividad.

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