ARQUÍMEDES Y SU FAMOSO «EUREKA»

Arquímedes fue un gran matemático, físico, ingeniero y astrónomo, que vivió en la antigua Grecia y, que además de la cantidad de conocimientos que dejó a la humanidad, también es responsable de la conocida expresión “EUREKA”.

En el siglo III a. C., el rey Hierón que gobernaba Siracusa, mandó construir una corona de oro con un lingote de oro. Ante la desconfianza de que le hubiesen engañado, el rey, pidió a Arquímedes, que comprobara si era cierto que su corona estaba formada por oro puro. Arquímedes debía averiguarlo sin dañar ni deformar la corona.

Un día, mientras tomaba un baño en una tina, Arquímedes se percató de que el agua subía cuando él se sumergía. Justamente allí tuvo una epifanía, ya que si sumergía la corona podría saber si estaba hecha de oro sólido, debido que tendría una menor densidad que la falsa y, por ende, desplazaría menos agua.

Ante su descubrimiento, sólo atinó a gritar “eureka” y salir corriendo para comunicarlo al mundo. El detalle es que olvidó vestirse antes y corrió desnudo por las calles de Siracusa.

Eureka, es hoy una expresión que se utiliza cuando se tiene un momento en que logramos encontrar la explicación a algo, en griego significa “lo he encontrado”.

INTRODUCCIÓN A LA HIDROSTÁTICA

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

ACTIVIDAD QUE SE PLANTEA:

Se plantea la actividad organizando pequeños equipos de trabajo en el aula. Tras la resolución, se realiza un debate en conjunto, para discutir los resultados.

• Lectura y análisis detallado del texto.

¿Qué consiguió Arquímedes medir al sumergir la corona en agua?

• A continuación, se plantea un test, consistente en la consideración de dos bolas exactamente iguales, A de aluminio y B de hierro, si sumergimos en agua ambas bolas, el empuje que sufren, medido a partir de la cantidad de agua desplazada, ¿es igual o diferente?

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD

• Conocer las ideas previas de los alumnos en relación a la materia que se quiere tratar.
• Valorar las aplicaciones de la Hidrostática en el mundo cotidiano y adquirir inquietudes científicas.
• Desarrollar actitudes críticas fundamentadas en el conocimiento científico para analizar, individualmente o en grupo, cuestiones relacionadas con las ciencias y la tecnología.
• Reconocer el carácter evolutivo y creativo de la Física y de la Química y sus aportaciones a lo largo de la historia.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN   

• Interpretar fenómenos naturales y aplicaciones tecnológicas en relación con el principio de Arquímedes.
• Diseñar y presentar experiencias o dispositivos que ilustren el comportamiento de los fluidos y que pongan de manifiesto los conocimientos adquiridos, así como la iniciativa y la imaginación.

BIBLIOGRAFIA

     Valenzuela, I. (s.f.). VIX Positivamente curioso. Recuperado de: https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4675/arquimedes-y-su-famoso-eureka

Paracelso, concentraciones que matan

Theophrastus Phillippus Aureolus Bombastus von Hohenheim, conocido como Paracelso (n. en Zúrich, en la Teufelsbrücke, Einsiedeln, 10/11/1493 – Salzburgo, 24/09/1541), fue un alquimista, médico y astrólogo suizo. El nombre Paracelso (Paracelsus, en latín), que escogió para sí mismo a modo de nombre artístico significa «igual o semejante a Celso», un médico romano del siglo I.

Su principal libro fue La gran cirugía, en el que defendía la importancia de la alquimia para la medicina. Gracias a sus estudios, Paracelso identificó los síntomas de muchas enfermedades y fue el primero en identificar la enfermedad debido al exceso de trabajo.

Desde hace casi 500 años, Paracelso es considerado el padre de la toxicología (parte de la ciencia que estudia los venenos) al expresar que: “Todas las sustancias son venenos, no existe ninguna que no lo sea. La dosis diferencia un veneno de un remedio”. Esto a menudo se condensa a: “La dosis hace el veneno”, y significa que una sustancia que tiene propiedades tóxicas sólo causa daño si se produce en una concentración suficientemente alta.

Por lo tanto para conocer como funciona un veneno tenemos que tener claro el concepto de concentración, para lo cual hay que recordar que la concentración describe la relación que hay al comparar la cantidad de soluto (sustancia capaz de disolverse) y el nivel de disolvente (sustancia que logra que el soluto se disuelva) de la disolución.

El principio se basa en la conclusión de que todos los productos químicos -incluso el agua y el oxígeno- pueden ser tóxicos si se ingiere demasiado o se absorbe en el cuerpo. Por el contrario, si la dosis o el nivel de exposición es suficientemente bajo, incluso una sustancia tóxica dejará de causar un efecto perjudicial. Por lo tanto, la potencia de un producto químico es finalmente definida por la dosis.

ACTIVIDAD A REALIZAR CON LOS ALUMNOS: Paracelso, concentraciones que matan.

OBJETIVOS

– Repasar los conceptos mezcla, disolución y concentración.

– Ver los distintos modos de expresar la concentración de una disolución.

– Introducir el concepto de solubilidad.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

1- La sesión anterior a realizar la actividad proponer un juego con Kahoot, para obtener las ideas prévias sobre las disoluciones.

2- Poner en contexto a los alumnos de la transición de alquimia a química y la importancia de Paracelso en ésta, ya que era de los últimos alquimistas y abogaba por aplicar los conocimientos de la alquimia a la medicina y no a la transmutación.

3- Leer la entrada del blog.

4- Refrescar los conceptos de las disoluciones que menos claros estén de acuerdo con los resultados del Kahoot, para ello nos ayudaremos de distintos productos (agua y sal, agua y aceite o agua y colorante, dependiendo que queramos ejemplificar) para que los alumnos tengan una ayuda visual.

5- Realizar actividades para que los alumnos calculen concentraciones mediante el uso de venenos y asesinatos que puedan llamar la atención del alumno.

6- Proponer un proyecto de investigación individual “Los venenos pueden ser vacunas”, donde el alumno debe buscar información y reivindicar la importancia de la concentración.

7- Dado que Paracelso era de los primeros en no usar el latín, sinó el alemán, en sus textos acercó la ciencia al pueblo. Realizar un debate de la ciencia y su divulgación en internet, ventajas y desventajas.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Para evaluar la actividad se realizarán tres técnicas diferentes:

La corrección de los ejercicios, evaluar el proyecto de evaluación mediante rúbricas y valorar la participación en el debate.

BIBLIOGRAFÍA

ChemicalSafetyFacts.org

http://www.blinklearning.com

wikipedia.org

El escorbuto y la vitamina C

“El escorbuto no se convirtió en un problema de primer orden para los marinos hasta que los navíos emprendieron las largas travesías que los llevaron a la India o al Pacífico…Numerosas fueron las expediciones que vieron mermada su tripulación por esta «plaga del mar». En 1499 Vasco de Gama perdió las dos terceras partes de sus hombres en su viaje a la India, Magallanes el 80% en su travesía por el Pacífico, etc…No será, sin embargo, hasta mediados del siglo XVIII cuando se lleve a cabo una investigación científica adecuada…El agente que provoca el escorbuto todavía se desconocía. Es en el siglo XX, cuando se descubre que se debe a la falta de vitamina C.”

Objetivos:

• Aplicar el método científico de manera correcta.
• Conocer la molécula de Vitamina C, identificar sus grupos funcionales y su geometría tridimensional. Resaltar su importancia y abundancia en distintos alimentos.
• Realizar la determinación experimental de vitamina C en caramelos, zumos, pastillas vitamina C.
• Fomentar el uso y conocimiento de las normas de seguridad en el laboratorio.
• Reforzar las habilidades prácticas del alumnado, favoreciendo la adquisición de nuevas capacidades.
• Promover el uso del pensamiento crítico por parte de los alumnos.
• Trabajar la discriminación de información, proporcionándoles herramientas para que sean capaces de seleccionar la que es verdadera.
• Favorecer la reflexión e interrelación de los contenidos trabajados en las sesiones de aula.
• Relacionar los contenidos teóricos con la vida diaria y objetos cotidianos para potenciar el interés y la motivación del grupo-clase.

Planteamiento de la actividad:

1.- Reflexión acerca del método científico y diseño de experimentos:

¿Cómo podríamos diseñar un experimento para comprobar que es la vitamina C la verdadera causa del escorbuto? Establecer fases.

• Lluvia de ideas por grupos en notas adhesivas y posterior puesta en común. Reflexión en el aula.

1.1.- Lectura de un fragmento de texto adicional: “En el primer ensayo de terapia controlada de la historia de la medicina, Lind elige doce pacientes de escorbuto con cuadros clínicos lo más parecido posible. Los divide en seis grupos. Todos están alojados en el mismo recinto y reciben la misma dieta, pero cada grupo obtiene además, un complemento adicional distinto: sidra, vinagre o cítricos. Con ello demuestra el valor terapéutico de los cítricos y propugna la ingesta de ellos para prevenir esta enfermedad.”

¿Coinciden nuestras ideas con lo que realizó Lind en el siglo XVIII? ¿Se ajusta adecuadamente al método científico? ¿Se podría mejorar el procedimiento?

2.- Determinación experimental de la vitamina C en alimentos usando un chicle como indicador.

¿Cuál es la estructura de la vitamina C? ¿Qué grupos funcionales tiene? ¿Por qué creéis que puede ser detectada con una volumetría redox? ¿Es espontánea la reacción de la vitamina C con el yodo? ¿Qué función tiene el chicle?

• Realización del experimento en grupos empleando diferentes alimentos.

3.- Validación de los resultados usando la bibliografía. Juego para asentar conceptos.

¿Coinciden nuestros resultados con los bibliográficos? ¿A qué se pueden deber las diferencias si las hay? ¿Cuáles son los alimentos que contienen más vitamina C?

• Kahoot de la actividad para asentar conceptos.

4.- Síntesis de los contenidos trabajados.

• Elaboración colaborativa de un Micro-MOOC sobre la actividad. Máximo 20 tweets por grupo.

Evaluación:

• Bitácora individual. (30%)
• Participación activa en lluvia de ideas y Kahoot (5%)
• Calidad, corrección científica y claridad conceptos Micro-Mooc.  (25%)
• Destrezas experimentales (30%)
• Evaluación por pares (entre compañeros del grupo) (10%)

Webgrafía:

Texto: https://historiaciclobasicolacoronilla.webnode.es/segundo/escorbuto-la-enfermedad-de-los-marineros/

Experimento: https://cienciaenaccion.org/experimento/determinacion-de-la-vitamina-c-en-caramelos-con-chicle-como-indicador-proyecto-quimicaramelos-en-accion-y-reaccion/

Imagen: https://www.bbc.com/mundo/noticias-37552593

DESCUBRIMIENTO DE LAS VACUNAS

Las vacunas son un preparado de antígenos que una vez dentro del organismo provoca la producción de anticuerpos y con ello una respuesta de defensa ante microorganismos patógenos. Esta respuesta genera, en algunos casos, cierta memoria inmunitaria produciendo inmunidad transitoria frente al ataque patógeno correspondiente. La palabra fue acuñada por Jenner a partir del latín variola vaccinia, adaptado del latín vaccīnus, del latín vacca, ‘vaca’. Las vacunas son el principal logro de la investigación biomédica y una de las principales causas de la mejora de la salud y la calidad de vida del ser humano. Desde el comienzo de las epidemias en China, la experiencia y la observación dieron lugar a los primeros métodos de profilaxis, la variolización. Las primeras evidencias de estas prácticas son atribuidas a Zhang Lu.

• 1771­-  Edward Jenner descubre la primera vacuna, experimentando con el virus de la viruela. Se le llama vacuna porque Jenner lo experimentó en vacas.
• 1880- Louis Pasteur y Robert Kock descubren gérmenes y virus causantes de diferentes enfermedades y crean las vacunas respectivas.
• 1892- Emil Adolf von Gelming y Shibasaburo Kitasato crean la vacuna contra el tétanos y la difteria.
• 1906- Léon Calmetre y Camile Guérin crean la vacuna contra la tuberculosis.
• 1960- John F.Enders inventa la vacuna contra el sarampión.
• 1962- Thomas H. Seller crea la vacuna contra la rubéola.

Fuente : Pedro Chamorro 3ºESO B

ACTIVIDAD DESCUBRIMIENTO DE LAS VACUNAS

En este texto, se explica de manera resumida y esquemática la historia de las vacunas. La he obtenido de un trabajo de un niño de 3º de la ESO, con lo que creo que se entiende muy bien.

Objetivos

. Contextualizar la historia de las vacunas.

. Conocer las ideas previas de los alumnos.

. Generar un pequeño debate.

. Dar conocimiento de las más importantes.

. Evaluar un trabajo.

Desarrollo

Yo empezaría la actividad preguntando a los alumnos si están vacunados y haciendo un pequeño debate sobre la importancia de vacunarse.

Iría preguntando qué vacunas conocen, y aprovecharía para explicarles de cada vacuna sobre qué enfermedades protege, qué tipo de vacuna es (atenuada o inactiva), cuando se pone y cuantas dosis.

Les hablaría de las siguientes vacunas:

– Tétanos, difteria, tos ferina.

– Virus del Papiloma Humano.

– Antimeningocócica.

– Antineumocócica.

– Gripe.

– Hepatitis A y B.

– Antipoliomelítica.

– Sarampión, paperas, rubeola.

– Varicela.

Evaluación

Les mandaría un trabajo como deberes: preparar un calendario de vacunación actual con el que yo les evaluaría. Mi evaluación se centraría en:

– Incluir todas las vacunas.

– Poner correctamente edades en las que se administran.

– Presentación y ortografía.

La tabla periódica de Meyer y Mendeleev

Contextualización

Los comienzos de la ordenación de los elementos según sus características no fueron fáciles. Meyer y Mendeleev propusieron independiente, pero simultaneamente la ley periódica.

Meyer optó por ordenar los elementos según el volumen atómico de estos, ya que observaba que éstos valores se repetían periódicamente en muchos elementos.

Mendeleev, sin embargo, llevó su trabajo más allá, ya que al ordenar los elementos por grupos, dejó espacios en blanco para elementos todavía por descubrir, y corrigió los valores de algunas masas atómicas, acercándolos más al valor real. Esta tabla periódica estaba formada por 8 grupos, en los que los elementos con características similares estaban colocados verticalmente.

En la tabla periódica moderna existen 18 grupos, en los que se colocan los elementos de características similares. Y 7 períodos en los que se colocan los elementos en orden creciente de número atómico.

Actividad

En grupos de 2 y con ayuda de una tabla periódica colocar el nombre de cada uno de los distintos grupos de la tabla periódica. Y con un elemento indicar que significan los valores que lo acompañan. (número atómico, masa atómica, valencia, etc…)

Posteriormente será entregado un papel con elementos aleatorios (con sus datos) , y los alumnos tendrán que intentar colocar dichos elementos en orden creciente de colocación en la tabla periódica e indicar a qué grupo, bloque y período deberían pertenecer.

Objetivos

• Entender por qué se ordenan los átomos en este orden y no en otro cualquiera.
• Conocer los distintos grupos de la tabla periódica.
• Conocer el significado de todas las indicaciones que te da la tabla periódica sobre cada elemento.

Indicaciones a los alumnos

• Explicación previa de la tabla periódica moderna
• Explicación del significado de los valores que acompañan a cada elemento.
• Explicación sobre la configuración electrónica y de los bloques de la tabla periódica.

Criterios de evaluación

• Que el alumno aprenda la manera de ordenación de los elementos en la tabla periódica, sin necesidad de aprenderla de memoria.
• Que el alumno aprenda un poco sobre las características de las distintas asociaciones de elementos en la tabla periódica.

Bibliografía

Ralph H. Petrucci, F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura
y Carey Bissonnette »Química general. Décima edición» (2011) Madrid, España. PEARSON EDUCACIÓN, S. A. Página 361-362

Iago Nogueira Serantes

ELLISABETH FULLHAME, CATALIZADORES

INTRODUCCIÓN AL HECHO HISTÓRICO

Ellisabeth Fulhame, es una de las científicas menos conocidas y valoradas de su época, tanto es así que no se sabe ni el año de su nacimiento ni su muerta, no se conserva ni una foto suya y popularmente es llamada como la mujer fantasma. Lo único que se conoce es una publicación: “An essay on combustión with a View to a New Art of Dying and Painting”.

libro: An essay on combustión with a View to a New Art of Dying and Painting

Con tan solo una publicación llegó a marcar un hito en la química: inventó el concepto de catálisis (lo hizo 40 años antes que Jöns Jacob Berzelius), descubrió los mecanismos de la fotorreducción y allanó el camino hacia el conocimiento de la fotografía con sus observaciones sobre imágenes producidas por la acción de la luz.

El descubrimiento de la catálisis fue gracias al deseo que tenía Elizabeth de fabricar telas de oro, plata y otros metales mediante procesos químicos. Ella misma describe en el libro que la idea se le ocurrió en 1780. Su marido y alguno de sus compañeros intentaron disuadirla porque consideraban que lo que había previsto Elizabeth era improbable. Sin embargo, ella hizo caso omiso al escepticismo que imperaba a su alrededor. En referencia a esa idea, en el prefacio de su libro, escribe:

«El descubrir que los experimentos no podían explicarse en base a ninguna teoría avanzada hasta la fecha me llevó a formarme una opinión diferente de la de M. Lavoisier y otros grandes nombres. Convencida de que ninguna autoridad debe disuadirnos de la investigación de la verdad, por grandiosa que sea, y de que cada opinión debe defenderse o caer por sus propios méritos, me aventuro a ofrecer con timidez la mía al mundo, dispuesta a renunciar a ella en cuanto aparezca una más racional».

Así que hoy vamos a destapar a esta increíble mujer y vamos a centrarnos en su concepto de catálisis.

OBJETIVOS

• Entender que es la velocidad de reacción
• Comprender que esta velocidad de reacción se puede modificar
• Estudiar que es un catalizador, que es una reacción de catálisis y su funcionamiento
• Analizar una reacción con y sin catalizador en el laboratorio.
• Empoderar a la mujer en la ciencia

Diferencia en la energía de activación con y sin catalizador

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

1. Separaremos a los alumnos en grupos de dos/tres máximo
2. Primero se realizan unas pequeñas preguntas/debate para ver si han comprendido los conceptos de las clases anteriores; en que consiste la velocidad de reacción y como se puede modificar. Si no han entendido los conceptos se reforzarán y si lo han entendido bien se procederá a explicar en detalle en que consiste un catalizador y como afecta a las reacciones.
3. Una vez explicado, cada grupo de alumnos procederá a hacer su propio experimento para el cual necesitan: 2 vasos de precipitado, 1 espátula, 1 pipeta graduada, 1 perilla, 1 cronómetro, Peróxido de hidrógeno, MnO2, tira indicadora de pH.

La práctica consiste en comparar la descomposición del agua oxigenada con y sin catalizador. Para valorar el tiempo que tarda en descomponerse y la diferencia de la descomposición con y sin catalizador, utilizaran un cronómetro y finalmente, para verificar que la reacción de descomposición se ha completado en ambos casos utilizarán una tira de pH. Se habrá completado cuando obtengan un pH de 7. Una vez terminado los alumnos anotarán sus resultados.

También se realizará una explicación conjunta de lo que se ha producido y el porqué.

La evaluación de dicha actividad será una memoria que realizaran los alumnos sobre la práctica. En dicha memoria tienen que definir que es un catalizador, cual es su función, un dibujo de como afecta a la energía de activación de la sustancia y la explicación de la práctica realizada acompañada de fotos y una gráfica o tabla que muestre los resultados obtenidos. Además, estos resultados tienen que estar acompañados de una explicación coherente que demuestre que se ha entendido todo el procedimiento.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

PROCEDIMENTAL

• Ejecución de la práctica
• Análisis de los resultados
• Coherencia de la memoria
• Presentación de la memoria

TEÓRICO

• Relación de los conceptos teóricos con la práctica

HISTORIA DE LA TABLA PERIÓDICA

TÍTULO:HISTORIA DE LA TABLA PERIÓDICA

• Los orígenes de la tabla periódica se remontan al año 1789, cuando Antoine Lavoiser publicó una lista de 33 elementos químicos, agrupándolos en gases, metales, no metales y tierras.
• Para el año 1869 el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeléyev desarrolló una tabla periódicade los elementos según el orden creciente de sus masas atómicas; siendo a quien se le atribuyó la invención de esa tabla.
• Para el año 1871 Dmitri Ivanovich y Lothar Meyerpropusieron la tabla periódica ordenando los elementos químicos que conocían según su peso atómico creciente, en grupos de siete elementos. Incluso dejaron lugares libres para los elementos que aún no se conocían, a los que llamaron: “Ekaboro ekaaluminio ekasilicio”.
• En 1886 se descubrieron los elementos predichos por Mendeléyev, a los cuales se les llamó: Escandio Galio Germanio. Fue extraordinaria la concordancia entre las propiedades encontradas y las anunciadas. El mundo científico finalmente acepto la tabla periódica propuesta por el químico ruso.
• En el año 1904, se completó la tabla periódicacon un nuevo grupo compuesto por gases nobles. 
• Los últimos cambios importantes en la tabla periódica fueron los trabajos de Glenn Seaborga mediados del siglo XX con el descubrimiento del plutonio y de los elementos transuránicos.
• En 2015, la IUPACreconoció los elementos 113, 115, 117, y 118, completando la séptima fila de la tabla periódica.
• En 2016, se anunciaron los nombres oficiales y los símbolos de los últimos cuatro nuevos elementos (Nh, nihonio; Mc, moscovio; Ts, tenesio; y Og, oganesón).

FUENTE:https://historia-biografia.com/historia-de-la-tabla-periodica/

ACTIVIDAD A REALIZAR POR LOS ALUMNOS: Historia de la Tabla Periódica

OBJETIVO:

–     Conocer los científicos más relevantes y sus aportaciones.

–     Diferenciar entre metal y no metal.

–     Conocer y comprender la ordenación de los elementos en la Tabla Periódica. Concepto de grupos y períodos.

–     Trabajar la comunicación oral a través de presentaciones en el aula y debates. Trabajar la competencia digital.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD: 

El desarrollo de la actividad consta de las siguientes fases:

1.    Conocer las ideas previas de los alumnos mediante un test.

2.    Proyectar el vídeo que lleva como título “La historia de la tabla Periódica” (https://www.youtube.com/watch?v=sZcjPDFXAyI)

3.    Realizar un trabajo en grupo: elaboración y presentación en Power Point sobre el orden cronológico de la historia de la tabla periódica.

4.    Exposición del trabajo realizado con su posterior debate en el aula.

5.    Clase magistral por parte del profesor de la clasificación actual de los elementos e introducción de conceptos como metal, no metal, el sistema periódico y su orden (grupos y períodos).

6.    Trabajar con actividades los conceptos aprendidos.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

Se realizará una evaluación continua teniendo en cuenta los siguientes criterios:

–     Comportamiento durante el visionado del vídeo.

–     Elaboración conjunta del trabajo con aportación de cada miembro del grupo.

–     Participación activa en el debate argumentando las aportaciones.

–     Actitud receptiva durante la clase magistral.

–     Recoge todas las actividades planteadas en su cuaderno.

También se realizará un examen final que constará de un tipo test y algunas actividades como las planteadas en el aula.