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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

Categoría

3º_Bloque 2. La materia

Jugando a las cartas con Mendeleiev, una propuesta de “construcción” de la tabla periódica

 

Ilustración de Clara López
Ilustración de Clara López (2016) para el artículo El sueño de Dimitri Mendeleiev1

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”

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EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL USO DE RADIACTIVIDAD EN MEDICINA

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.

Resultado de imagen de radioactividadSu 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.

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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

  1. Conocer las aplicaciones de la radiactividad en medicina.
  2. Mejorar la expresión oral y el lenguaje científico y médico de los alumnos.

Criterios de evaluación

  1. Enumerar tres aplicaciones médicas de los isótopos radiactivos.
  2. 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/

DESCUBRIMIENTO DE LOS PROCESOS DE OSMOSIS

EL ACUÑAMIENTO DEL CONCEPTO DE OSMOSIS

La ósmosis es un proceso físico en el cual se transfiere un disolvente a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones. Debido a la diferencia de concentraciones (gradiente químico) y la presencia de la membrana semipermeable, se tienden a igualar las concentraciones de ambas disoluciones.

Este proceso siempre fue estudiado en sus inicios por decenas de biólogos, que veían que para que tuvieran lugar procesos en las células debía de darse una transferencia de materia entre de ellas; aunque no seria hasta principios del siglo XIX cuando tomaron la batuta de estos estudios los químicos, siendo así entre 1828 y 1833 cuando Thomas Graham diseño la teoría de la difusión simple, pero no seria hasta 1855 cuando Adolf Eugen Fick redactaría sus leyes y la teoria osmótica, ya que relaciona la teoria de difusion de Graham con la diferencia de concentraciones en dicha difusion, proponiendo asi la dirección del flujo. No obstante a lo largo del sigo XIX y XX se acuñaría mejor estas ideas por otros científicos hasta la llegada de Van´t Hoff en 1886 y su teoria donde entraba a jugar el concepto de presión osmotica.

Resultado de imagen de OSMOSIS

OBJETIVOS DEL TEMA

  • Aprender y conocer el proceso de ósmosis.
  • Entender el mecanismo de funcionamiento de los procesos de ósmosis en la vida cotidiana y saber diferenciar los conceptos de disolución hipertónica, hipotónica e isotónica.
  • Utilizar los procesos de ósmosis para conseguir algún bien por parte del ser humano.

ACTIVIDADES

  • Mencionar tres procesos de ósmosis que tengan lugar en la vida cotidiana e indicar la ventaja obtenida por el ser humano para su provecho (ej: salado del salmón para su deshidratado y mejor conservación)
  • Responder a las cuestiones verdadero o falso y desarrollar la explicación para aquellos enunciados que sean falsos:
    • Las plantas pueden vivir si las regamos con agua salada ya que gracias al proceso de ósmosis de sus células (memb. semipermeable) solo cogerían el agua de la disolución.
    • Un ser humano si bebe agua salada tendría mayor sensación de sed tras su consumo.

CRITERIOS DE EVALUACION

  • Se valorara positivamente la originalidad de los tres casos así como su gran importancia para el ser humano.
  • Se tendrá en cuenta tanto la veracidad o no de los enunciados propuestos como su explicación concisa.

 

¿QUÉ ES UN MODELO ATÓMICO? EVOLUCIÓN A LO LARGO DE LA HISTORIA

Entre los múltiples usos del término modelo, se encuentra aquel que asocia el concepto a una representación o un esquema. Atómico, por su parte, es lo que está vinculado al átomo (la cantidad más pequeña de un elemento químico que es indivisible y que tiene existencia propia).

Un modelo atómico, por lo tanto, consiste en representar, de manera gráfica, la materia en su dimensión atómica. El objetivo de estos modelos es que el estudio de este nivel material resulte más sencillo gracias a abstraer la lógica del átomo y trasladarla a un esquema.

Existen distintos tipos de modelos atómicos:

  • M.A de Thomson, también conocido como modelo del pudin. El átomo se considera como una esfera de carga positiva con los electrones distribuidos en número suficiente para neutralizarla.
  • M.A de Rutherford, los átomos disponen de electrones y que estos se hallan girando alrededor de un núcleo central. Dicho núcleo concentraría casi la totalidad de la masa y toda la carga positiva.
  • M.A de Bohr, se desarrolló para dar explicación a la forma en la que los electrones logran trazar órbitas que resultan estables en torno al núcleo.
  • Captura de pantalla 2018-05-11 a las 21.14.06

 

REFERENCIAS

https://definicion.de/modelo-atomico

/https://lidiaconlaquimica.wordpress.com/2016/07/21/los-modelos-atomicos-una-evolucion-historica/

ACTIVIDADES

Se dividirá a los alumnos en grupos y a cada uno de ellos se le asignará un modelo atómico (Bohr, Rutherford o Thomson).

Cada uno de ellos deberá hacer una representación en clase en la que se expongan: parte de la biografía del científico y principales características y limitaciones del modelo. Se valorarán la caracterización (disfraz de Bohr o del modelo atómico) y el uso de soportes visuales como maquetas, vídeos…

Una vez todos los grupos hayan presentado se realizará un debate en el aula en el que deberán defender su modelo frente al de los demás, y contestarán a las preguntas del profesor. Finalmente cada grupo entregará una ficha resumen con un dibujo y las principales características de su modelo para compartir con el resto de la clase.

OBJETIVOS

  • Comprender concepto de modelo atómico.
  • Conocer y comprender los 3 principales modelos atómicos (Bohr, Rutherford y Thomson) y las diferencias que hay entre ellos.
  • Desarrollar habilidades como la capacidad de síntesis y la comunicación oral y escrita.

CONTEXTUALIZACIÓN

Estudiantes de 3ºESO

JUSTIFICACIÓN

Explicación sencilla y concisa del concepto de modelo atómico y su evolución histórica.

CRITERIOS EVALUACIÓN

  • Interiorización de los diferentes modelos atómicos y las diferencias y similitudes entre ellos.
  • Capacidad para trabajar en grupo.
  • Originalidad en la representación (uso correcto del lenguaje tanto oral como escrito).

 TIPO ENFOQUE

Evolución de un concepto físico

 

Evolución de los Modelos Atómicos

La materia está compuesta por átomos, unas partículas pequeñas e indivisibles con unos comportamientos determinados y unas propiedades determinadas.

A lo largo de la historia se han elaborado diferentes modelos atómicos que llevan el nombre de su descubridor. Estos modelos fueron mejorando el concepto real del átomo hasta llegar al modelo atómico actual presentado por Sommerfeld y Schrödinger. Seguir leyendo “Evolución de los Modelos Atómicos”

¡Eureka!

Arquímedes fue un gran matemático, físico, ingeniero y astrónomo que vivió en Siracusa en el s. II a.C. y estudió en el centro cultural más importante de aquellos tiempos, la biblioteca de Alejandría. Entre sus todos loa avances científicos que realizó Arquímedes, destaca una anécdota donde hizo famosa la celebre expresión “¡Eureka!” (Lo conseguí en griego). Seguir leyendo “¡Eureka!”

El descubrimiento del Wolframio (¿o es Tungsteno?)

Actualmente se conocen más de un centenar de elementos químicos que componen la materia del universo. El descubrimiento de los mismos ha sido una tarea ardua, que ha ocupado a los estudiosos de la materia desde la antigüedad hasta el pasado siglo XX. Uno de ellos, el Wolframio, se descubrió en 1783 en una localidad vasca, Bergara. Los descubridores fueron los hermanos Fausto y Juan José Elhuyar.

Seguir leyendo “El descubrimiento del Wolframio (¿o es Tungsteno?)”

La cadena de la ciencia

Del mismo modo unos eslabones que se adaptan a los ya existentes para formar una fuerte cadena, la ciencia necesita de descubrimientos que se enlaza entre sí. Es por ello que se necesita un conocimiento de la ciencia existente para poder investigar temas nuevos, que a su vez pueden sentar las bases para el futuro de la ciencia. Seguir leyendo “La cadena de la ciencia”

EL EXPERIMENTO DE RUTHERFORD

En 1910 Rutherford cambió por completo el concepto de átomo que tenía la sociedad de entonces. En esta actividad vamos a comprobar si eres tan audaz como este científico a la hora de interpretar los resultados de su experimento.

El modelo de átomo aceptado antes de que Rutherford hiciera su experimento era el modelo atómico de Thomson, popularmente conocido como “modelo del budín de pasas”. Proponía un modelo de átomo en forma de esfera con carga positiva, dentro de la cual, se encontraban los electrones, como si fuesen las pasas del budín.

Experimento de Rutherford: Bombardearon una fina lámina de oro con partículas alfa. La partícula alfa es una partícula submicroscópica con una carga positiva. Pusieron su atención en como salían las partículas al interceptar la lámina y, por lo tanto, como salían después de colisionar con los átomos de oro. Esto les daría información sobre la estructura de los átomos.

Resultados: La mayoría de partículas casi ni se desviaban al atravesar la lámina, solo de vez en cuando estas eran desviadas de su trayectoria de modo considerable. Lo más sorprendente fue que algunas rebotaban y volvían a la fuente de emisión.

Esto chocaba con el modelo de Thompson ya que según su modelo la partícula debería atravesar el átomo sin desviarse o haciéndolo muy sutilmente.

Mediante un análisis de estos resultados Rutherford propuso un nuevo modelo que fue rotundamente aceptado.

Objetivos de la actividad propuesta

Aprender los modelos atómicos de Thomson y Rutherford.
Comprender la importancia de la experimentación en la ciencia.
Desarrollar habilidades de interpretación de resultados experimentales.
Actividad

1. Viendo los resultados que obtuvo Rutherford en su experimento, ¿Qué modelo atómico propondrías para explicarlos?

2. Busca información sobre qué modelo propuso Rutherford y compáralo con el que has propuesto tú.

En grupos de tres poned en común las respuestas a la pregunta 1 y encontrad un modelo de átomo que explique los resultados de Rutherford que os satisfaga a todos. Preparad una exposición oral, de no más de 5 minutos, de este modelo, si lo creéis necesario ayudaros con material (algún dibujo, diapositiva powerpoint…).
Las expondremos en las siguientes clases.

Referencias:

Wikipedia (2016). Experimento de Rutherford. Mensaje publicado en https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Rutherford

EducaLab (2016). El experimento de Rutherford. Mensaje publicado en http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/el_atomo/exp.htm?3

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