Descubrimiento de la Radiactividad
La radiactividad es un fenómeno de origen natural o artificial que origina que algunos elementos químicos tengan capacidad de emitir radiaciones ionizantes causando la impresión de placas fotográficas, ionización de gases…etc. y a estos elementos se les denomina radiactivos.
Mendeleiev (1834-1907) es un icono de la química que pasó a la historia por proponer -en 1869- un sistema para ordenar los 62 elementos químicos conocidos hasta aquel momento: la tabla periódica de los elementos. La clasificación en forma de tabla (de formato algo distinto al actual), se hizo en base a la masa atómica (peso atómico en aquel momento) de cada elemento. De manera simultánea e independiente, Lothar Meyer (1830-1895) hizo una propuesta similar.1
Primero el profesor realiza una breve explicación sobre Mendeleiv, ubica al alumno en el periodo histórico, en la época y lugar, haciendo una breve explicación de la tabla periódica y sus orígenes.
Se plantea esta actividad dinámica para ir memorizando la tabla periódica, su orden y su número atómico, que determinará su lugar en dicha tabla. Aún siendo una actividad muy lúdica y manual, se sale de la norma y promueve la participación del alumno, cosa que puede ayudar a la integración y reflexión de la información, y a fomentar la parte experiencial del aprendizaje. Seguir leyendo «Jugando a las cartas con Mendeleiev, una propuesta de “construcción” de la tabla periódica»
El mercurio es el quijotesco chico malo de la tabla periódica, exquisitamente bello, pero mortífero. Seguir leyendo «LA ERA DEL MERCURIO»
María Telkes, la reina del sol, nació un 12 de diciembre de 1900 en la fría ciudad de Budapest. Desde una temprana edad aprendió a amar y observar al sol.
A pesar de que en aquella época las mujeres no tenían acceso a los estudios ella logró ir a la universidad y cursar un doctorado en Física y Química. Después, se mudó a Estados Unidos, donde consiguió participar en la investigación sobre energía solar en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Durante los años que siguieron, en plena Revolución Industrial, María logró varios descubrimientos por los cuales se la considera como una de las fundadoras de los sistemas de almacenamiento de energía solar.
En 1947, inventó el primer generador Termoeléctrico.
En 1948, junto con la arquitecta Eleonor Raymon consiguieron crear una casa con sistema de calefacción solar.
En 1953, creó el primer refrigerador termoeléctrico.
Además, su empeño y amor por la naturaleza la llevó a generar el primer destilador solar móvil. Este destilador se introdujo durante la Segunda Guerra Mundial como kit médico del ejército salvando numerosas vidas. Eran fáciles de transportar en los botes salvavidas, y de esta forma, los pilotos y soldados perdidos podían sobrevivir en el mar.
También experimentó con un sistema de aire acondicionado, que permitía guardar el aire fresco de la noche para aprovecharlo durante el día.
A su vez, asesoró a muchas empresas pioneras en el campo de la energía solar.
La pasión, la curiosidad por el sol y el respeto por la naturaleza fueron sus compañeros de viaje durante toda su larga y próspera vida.
ACTIVIDAD:
Dividir la clase en tres grupos: cada grupo expondrá durante una clase entera el trabajo realizado.La clase se organizará de la siguiente forma: exposición del trabajo / debate / ideas clave recogidas por el profesor / realización de un resumen individual.
- Grupo Uno: definición de Energía y sus unidades de medida. Explicación de las diferentes fuentes de energía.
- Grupo dos: definir y explicar los diferentes tipos de centrales solares que existen en la actualidad.
- Grupo tres: definir y explicar cómo se puede construir un destilador solar. El profesor repartirá material para construir un destilador por parejas.
OBJETIVOS:
- Favorecer el trabajo en equipo
- Conseguir tener una idea clara sobre la problemática energética actual.
- Entender el concepto de Energía.
- Saber diferenciar entre Energía Renovable y no Renovable.
- Saber enumerar los tipos de centrales solares y explicar las diferencias y similitudes que existen entre ellas.
- Entender el Ciclo del agua y como funciona un destilador solar de agua.
EVALUACIÓN:
- Capacidad de trabajo en equipo.
- Capacidad de búsqueda de información.
- Evaluación del trabajo final realizado y expuesto.
- Evaluación mediante el resumen individual de la comprensión de lo expuesto en clase.
REFERENCIAS:
- Trilles Suller, Sara (2017).Jugando con la Ciencia. Recuperado en 2018 de http://jugando-con-la-ciencia.blogspot.com
- Fisicalab. Tipos de Energía.
- Video de Desalinización del agua (2014).Recuperado en 2018 de https://www.youtube.com/watch?v=5GBR7R9dyw
Las aplicaciones de las sustancias radiactivas son múltiples y tienen una elevada repercusión para los seres vivos y el medio ambiente. Se utilizan en medicina, agricultura, electricidad, hidrología, alimentación y arte entre muchas otras.
Su aplicación en medicina ha permitido el diagnóstico y tratamiento de múltiples enfermedades y los principales procedimientos radiológicos terapéuticos o de diagnóstico son: los radiofármacos, la gammagrafía (para la obtención de imágenes), la radioterapia (para destrucción de tejidos malignos), radioisótopos de diagnóstico, esterilización de equipos médicos, conocimiento de procesos biológicos mediante el uso de trazadores y el estudio de células tumorales, su localización y extensión.
Desde finales del siglo XIX, muchos han sido los descubrimientos que poco a poco han ido construyendo todas las aplicaciones médicas utilizadas actualmente.
ACTIVIDAD
Al iniciar la clase, antes de explicar las aplicaciones de los isótopos radiactivos, vamos a hacer una lluvia de ideas con la pregunta ¿Qué utilidades crees que tienen los isótopos radiactivos?
Pedir un voluntario para escribir en la pizarra todas las ideas que vayan saliendo. Una vez acabada la lluvia de ideas se revisarán todas las ideas y se marcarán las que realmente son utilidades y las que no.
A continuación, el profesor explicará a los alumnos todas las aplicaciones no enumeradas en la lluvia de ideas para completar la actividad y se presentará la siguiente imagen con la línea de tiempo de “La evolución histórica del uso de radiactividad en medicina” a los alumnos.
El profesor repasará junto con los alumnos todos los acontecimientos históricos y aclarará cualquier duda/pregunta que tengan los alumnos.
Posteriormente, la siguiente actividad, consistirá en hacerles preguntas sobre algunos datos presentados en la línea de tiempo para que busquen información y la expongan el día siguiente de clase. Se dividirá a la clase en 3 grupos y cada uno realizará una búsqueda diferente
Grupo 1. Buscar quién inventó el Radio. Explica brevemente dicho descubrimiento.
Grupo 2. Definición de radiactividad artificial y quien fue su descubridor.
Grupo 3. ¿Cuantos isótopos del Yodo se han descubierto?. ¿Cuál es el más utilizado y por qué?
La búsqueda la podrán llevar a cabo individualmente los miembros de cada grupo.
Durante la clase siguiente, se pondrá en común toda la información recopilada por los alumnos. Los alumnos subirán por grupos a la pizarra para ir explicando la información buscada y se corregirá con el profesor.
Finalmente, se hará una pequeña prueba escrita en la que los alumnos escriban en una hoja tres aplicaciones médicas de los radioisótopos.
Objetivos
- Conocer las aplicaciones de la radiactividad en medicina.
- Mejorar la expresión oral y el lenguaje científico y médico de los alumnos.
Criterios de evaluación
- Enumerar tres aplicaciones médicas de los isótopos radiactivos.
- Describir la actividad por grupos oralmente de forma clara y ordenada con un lenguaje científico adecuado.
Bibliografía
Costés-Blanco, A., Esteban Gómez, J (2003). Radiofármacos de uso humano: marco legal e indicaciones clínicas autorizadas en España. Seguridad nuclear, número 26, trimestre 2003. Recuperado el 11 de octubre de 2018 de https://www.aemps.gob.es/investigacionClinica/medicamentos/docs/radiofarmacos_uso_humano.pdf
Álvarez Cervera, J. (2003). Una mirada retrospectiva a la radiofarmacia. Ciencia Julio-Septiembre 2003. Recuperado el 11 de Octubre de 2018 de https://www.revistaciencia.amc.edu.mx/images/revista/54_3/mirada_radiofarmacia.pdf
Universidad de córdoba, Cátedra Enresa (s.f) Aprovechamiento de la radiactividad. Recuperado 12 de Octubre de 2018 de http://www.catedraenresauco.com/aprovechamiento-de-la-radiactividad/
Agnes Pockels nació en Venecia el 14 de febrero de 1862 y durante toda su vida no tuvo otro empleo que el de ama de casa. Sin embargo, llegó a ser pionera de la física con el descubrimiento del comportamiento general de la tensión superficial.
En un primer momento sus estudios solo eran conocidos por su hermano, ya que gracias a sus libros, Agnes estudiaba en su casa e investigaba mediante la observación del agua con el que fregaba.
El 10 de enero de 1891 Agnes escribió al mejor físico-químico experimental de la época, John William Strut: “Milord: Habiendo tenido conocimiento de las fructíferas investigaciones llevadas a cabo por usted el año pasado sobre las poco conocidas propiedades de las superficies acuosas, he pensado que podría interesarle conocer mis propias observaciones sobre el asunto. Por varias razones no estoy en posición de publicarlas en los periódicos científicos, y por lo tanto he elegido este medio para comunicarle las más importantes de ellas…”
La carta de Agnes aparecería publicada en Nature ese mismo año con el título de “Surface Tension” [Nature, vol. 43, pp. 437-439 (1891)]. Con ella, Agnes Pockels había establecido las bases de la investigación cuantitativa de las películas superficiales, un nuevo campo científico que alcanzaría su reconocimiento con la concesión del premio Nobel de química a Irving Langmuir en 1932.
Actividades
Tras la explicación en clase del apartado correspondiente a la tensión superficial, lee el texto anterior y responde a estas actividades:
- Observa este vídeo y razona:
- ¿Cómo se explicaría el fenómeno de tensión superficial?
- ¿Qué ejemplos podrías dar?
- ¿Cómo puede variar la tensión superficial?
- El extracto anterior es un resumen de un artículo publicado por César Tomé López en 2011 en el blog online Experientia docet, acude al texto completo y haz una lectura activa. Investiga y realiza una síntesis acerca de cómo afecta el detergente a la tensión superficial del agua relacionándolo con las observaciones de Pockels. Expón algún ejemplo que refleje el mecanismo de acción de los detergentes en la vida cotidiana.
- Reflexiona acerca del papel de la mujer científica en la sociedad descrita en el artículo. En la próxima clase realizaremos un debate de cómo ha evolucionado (o no) dicho papel.
Objetivos
- Comprender el concepto de tensión superficial y su aplicación a las cuestiones propuestas.
- Conocer la relación entre la tensión superficial del agua y los detergentes y su aplicación en la vida cotidiana.
- Reflexionar acerca de la evolución del papel de las mujeres en la sociedad científica desde el siglo XIX hasta nuestros días.
Criterios de evaluación
- Demostrar conocimientos de la teoría perteneciente al apartado de tensión superficial mediante la reflexión y realización de las actividades propuestas.
- Dominar el concepto de tensión superficial y su relación con la vida cotidiana y el experimento de Agnes Pockels.
- Participar de manera activa en el debate con un lenguaje adecuado y con argumentos claros, concisos y trabajados previamente.
Bibliografía
- Tomé López, C. (30 de junio de 2011). Químicos Modernos: Agnes Pockels, la química física del agua de fregar. [Entrada en un blog]. Experientia docet. Recuperado de http://www.experientiadocet.com/2011/06/quimicos-modernos-agnes-pockels-la.html
- Sebastian, R. (16 de marzo de 2014). Experimento casero: Tensión superficial del agua. [Archivo de video]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=gJkyHNG9Mdc
Laura Suárez Ceballos
Lilli Horning, fue una química que participó en el Proyecto Manhattan, a día de hoy, una de las pocas mujeres que participó en el proyecto y sigue viva. El Proyecto Manhattan es el nombre clave por el que se conoce el proyecto científico de los Estados Unidos, cuyo objetivo era desarrollar la primera bomba atómica, antes que la Alemania nazi.
El 6 de agosto de 1945, cayó sobre la ciudad japonesa de Hiroshima, una bomba nuclear de uranio, y al cabo de tres días, el 9 de agosto, cayó sobre la ciudad nipona Nagasaki, una bomba nuclear de plutonio. Dichos hitos históricos marcaron un antes y un después en la física nuclear.
A continuación lee el siguiente artículo: Lilli Horning, una exiliada en Los Álamos
Tras la lectura del artículo, se divide la clase en grupo de 4 personas, cada grupo debe desarrollar dos temas de reflexión:
Tema 1: ¿Crees que el papel de la mujer en la ciencia fue fácil? ¿Por qué? ¿Y en la actualidad? Si podéis, citad una o más científicas y explicad a vuestros compañeros sus descubrimientos.
Tema 2: ¿Crees que el Proyecto Manhattan tenía fines científicos o militares? ¿Por qué crees que Lilli Horning y sus compañeros firmaron un manifiesto? ¿Crees que sirvió de algo?
Tras el desarrollo de las preguntas de reflexión, se abre un debate en clase, donde los alumnos deben expresar sus reflexiones y compartirlas con todos.
El papel del alumno y del profesor durante la actividad
El papel del alumno en esta actividad, es activa, debe participar primero en una actividad en grupo, poner los puntos en común y debatir los puntos de reflexión que difiere con el resto de compañeros. A posterior, una vez se inicie el debate en clase, el alumno deberá trabajar la oratoria y debatir.
Por otro lado, el papel del profesor será de acompañar a los grupos en el punto de reflexión, guiándoles y ofreciéndoles ayuda en caso de requerirla. Una vez se inicie el debate conjunto en clase, el profesor tendrá la función de llevar el debate, dando los turnos de habla así como dirigiendo el tema con preguntas al aire y buscando la participación de todo el grupo.
Objetivo de la actividad
- Iniciar al alumno en el concepto de física nuclear
- Analizar las aplicaciones negativas y positivas de la física nuclear
- Conocer el papel de la mujer en la ciencia
- Afianzar el respeto y sensibilizar hacia el papel de la mujer en la sociedad
- Promover el pensamiento crítico y desarrollar criterios de opinión propios
- Trabajar en equipo
- Trabajar la oratoria y la dialéctica , así como la expresión oral
Contextualización
Estudiantes de 2º de Bachillerato, de Física. En el Bloque 6, Física del S. XX.
Los criterios de evaluación
- Capacidad de dialéctica y oratoria
- Participación en clase, tanto en el trabajo grupal como en intervenciones durante el debate
- Uso de lenguaje científico durante sus intervenciones
- Originalidad en sus explicaciones
Firmado,
M.S.D.
Whöler (1800-1882), fue un químico alemán, que, en contra de la concepción de la química de la época, demostró que, a partir de materia inorgánica, el cianato amónico, se podía obtener un compuesto orgánico en el laboratorio, la urea. Fue la primera obtención de un compuesto químico orgánico a partir de uno inorgánico.
La reacción química que se produce es una transposición, que se lleva a cabo disolviendo el cianato amónico en agua y calentando:
Whöler era discípulo y ayudante del químico Berzelius, que aseguraba que la materia orgánica no podía formarse a partir de sustancias inorgánicas mediante una síntesis de laboratorio. El pensamiento que existía en la época era que las sustancias orgánicas sólo podían formarse en tejidos vivos que requerían de una “fuerza vital”, o “vis vitalis” inherente a la vida. Este debate se zanjó, cuando Whöler por casualidad en 1828 descubrió cómo se podía obtener la urea a partir de reactivos inorgánicos. Whöler derrumbó así los argumentos de los vitalistas, entre los que se encontraba su maestro Berzelius, que en principio se negó a reconocer el hallazgo de Whöler.
A pesar de ello, la química sigue clasificada en orgánica e inorgánica.
Actividad:
- Debate contexto histórico: punto de vista de la época sobre los compuestos orgánicos, influencia sobre la clasificación química y la sociedad del momento. Los vitalistas frente a Whöler. Repercusión histórica.
- Laboratorio de química: Experimento químico: obtención de la urea a partir de cianato amónico, tan solo calentando.
Indicaciones:
A partir del texto dado (referencia al texto al final del documento) en la clase del día anterior, se plantea la actividad y se hacen los grupos. El texto lo deben leer en casa individualmente y traerlo preparado para la actividad.
La actividad consta de dos partes. Para las dos partes se va a trabajar en grupos de 4 personas:
Primera parte: Duración 15 minutos. Las dos partes tendrán que haberse informado sobre el tema previamente. En el debate, dos personas defenderán la postura de los vitalistas, y dos personas defenderán la postura de Whöler. Una vez llevado a cabo el debate en el aula por grupos, cada grupo anotará los argumentos debatidos y las conclusiones a las que han llegado.
Segunda parte: se llevará a cabo a continuación en el laboratorio, hasta que finalice la duración de la clase (duración aproximada: 35 minutos). Los grupos de 4 llevarán a cabo el experimento de Whöler, obteniendo urea a partir de cianato amónico. El material y reactivos estará preparado para cada grupo, y los alumnos deberán seguir el procedimiento que se les proporcionará y apuntar en el cuaderno de laboratorio las cantidades utilizadas, obtenidas, rendimiento de la reacción y explicar la reacción química que se ha producido.
Criterios de evaluación:
Primera parte: Llevar a cabo el debate y entregar el documento del grupo que contenga: las fuentes de información que ha consultado cada uno individualmente (poner el nombre), y los argumentos y conclusiones debatidos del grupo.
Segunda parte: Llevar a cabo la reacción química, y entregar el cuaderno con la información que se pide. Se debe haber llegado a la síntesis de la urea partiendo del cianato amónico. El cuaderno se entrega a nombre de los cuatro integrantes del grupo.
Cada parte se evaluará independientemente, teniendo un valor del 50% cada parte, siendo necesario participar en el debate y en la síntesis de la urea y entregar los documentos requeridos en cada caso.
Referencia:
Varela, José. 2015. «De lo inorgánico a lo orgánico. Una síntesis para la Historia, la urea y Whöler». Recuperado de https://ahombrosdegigantescienciaytecnologia.wordpress.com/2015/07/31/de-lo-inorganico-a-lo-organico-una-sintesis-para-la-historia-la-urea-y-wohler/
Rosalind Franklin (1920-1958) fue una mujer británica que dedicó toda su corta vida a la investigación científica.
De entre sus muchos logros, destacó por su contribución al descubrimiento de la estructura del ADN, sin embargo no obtuvo ningún reconocimiento.
[2]
ACTIVIDAD
Contexto
El profesor/a diseña y prepara las actividades que realizarán los alumnos. Les guiará y orientará mientras las ejecutan, resolverá sus dudas y les animará a participar.
El alumnado realizará dichas actividades, unas en el aula y otras fuera, siguiendo el método de aula invertida (AI). Así, las actividades realizadas fuera del aula no serán trabajos independientes que se entregan y corrigen, sino que continuarán y se completarán en clase.
Desarrollo
Actividades en parejas.
Fases:
VISIONADO
- Observa el vídeo [2] (AI).
- Escribe la información que te parezca más relevante (AI).
VERIFICACIÓN
- Consulta diferentes fuentes fiables para confirmar la veracidad y/o la exactitud del contenido del vídeo (AI).
- Anótalas y justifica su fiabilidad (AI).
BÚSQUEDA
- Consulta Internet, libros, artículos, etc. para buscar nombres y biografías de mujeres científicas importantes, y comprueba si existe algún otro caso en el que, como en el vídeo, también se le ignorara y/o negara el reconocimiento científico (AI).
PRESENTACIÓN
- Sintetiza la información obtenida en una diapositiva de PowerPoint (AI).
- Presenta y expón oralmente el contenido de tu diapositiva a los compañer@s.
PUESTA EN COMÚN
- Abrimos un coloquio en clase sobre lo trabajado y, en especial, se les interroga sobre las siguientes preguntas: ¿Hay muchas mujeres científicas? ¿Se les ha reconocido su trabajo y aportación científica? ¿En qué casos sí y en cuáles no? ¿Por qué?…
EL ADN
- Visiona los siguientes vídeos para informarte sobre qué es el ADN y cómo funciona (AI)
[3]
[4]
[5]
- Para profundizar, consulta las siguientes webs (AI)
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_desoxirribonucleico [6]
https://www.chilebio.cl/el-adn-los-genes-y-el-codigo-genetico/ [7]
- El siguiente test te permitirá autoevaluarte y aprender a partir de tus errores (AI).
https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/cuanto-sabes-sobre-adn_12113/10 [8]
En el aula se aclararán las dudas con intervenciones del mismo alumnado y, cuando sea necesario, con explicaciones del profesor/a.
EXPERIMENTACIÓN
Trabajo en pequeño grupo:
- Buscad información del proceso experimental sobre cómo obtener el ADN de un ser vivo (AI).
- Buscad los materiales necesarios para hacer el experimento en el laboratorio.
- Grabad un vídeo de divulgación científica que reproduzca el proceso experimental.
El profesor/a se encarga de adquirir los materiales necesarios y de preparar el laboratorio para realizar los experimentos.
Objetivos
- Saber buscar información en distintas fuentes para garantizar su fiabilidad.
- Saber trabajar en grupo.
- Concienciar sobre la igualdad de sexos.
- Desarrollar la creatividad y la originalidad de pensamiento.
- Conocer qué es el ADN, cómo funciona e identificarlo como un proceso químico de y para la vida.
- Ser capaz de preparar y hacer un experimento.
Criterios de evaluación
En esta secuencia didáctica se evaluarán, mediante una rúbrica y un examen tipo test (sobre los contenidos básicos del ADN), los siguientes aspectos:
- La actitud y participación en todas las actividades.
- El interés por contrastar la información.
- El respeto hacia el trabajo y las opiniones de los demás.
- La redacción cuidada y acorde al formato empleado, sin faltas de ortografía.
- Los conocimientos adquiridos sobre el ADN y cómo funciona.
- El proceso de experimentación en el laboratorio.
Referencias:
[1] Glynn, J. (1-1-1955). Rosalind Franklin with microscope in 1955. MRC Laboratory of Molecular Biology: Wikimedia Commons. Recuperado (14-10-2018) de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rosalind_Franklin.jpg#/media/File:Rosalind_Franklin.jpg
[2] El Nagar, S. Palés, S. Puerta, E. y Rabadán, L. (17-10-2016). La verdadera historia de Rosalind Franklin. YouTube. Recuperado (14-10-2018) de https://youtu.be/4Ap2I3UpFMk
[3] Support Stated Clearly. (30-5-2014). ¿Qué es el ADN y Cómo Funciona?. YouTube. Recuperado (14-10-2018) de https://youtu.be/NQaZecHCCNA
[4] Aula365 – Los Creadores. (16-4-2018). ¿Qué es el ADN?. YouTube. Recuperado (14-10-2018) de https://youtu.be/8wUZZ03qGz8
[5] EL PAIS. (27-4-2016). Ciencia: Draw my life – El genoma de los seres vivos. YouTube. Recuperado (14-10-2018) de https://youtu.be/ZmF2y3xM7Lk
[6] (n.d.). (n.d.). Ácido Desoxirribonucleico. Wikipedia. La enciclopedia libre. Recuperado (14-10-2018) de https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_desoxirribonucleico
[7] (n.d.). (n.d.). El ADN, los genes y el código genético. ChileBIO © 2018. Recuperado (14-10-2018) de https://www.chilebio.cl/el-adn-los-genes-y-el-codigo-genetico/
[8] (n.d.). (n.d.). ¿Cuánto sabes sobre el ADN?. National Geographic: España. Recuperado (14-10-2018) de https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/cuanto-sabes-sobre-adn_12113/10
R. S. LL.
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