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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

FyQ-4ºESO

Arquímedes y el misterio de la corona dorada

Puede que el título de esta entrada recuerde a una película de aventuras noventera (de esos en los que aparecían arqueólogos con látigos y sombreros), pero en ocasiones la realidad supera a la ficción. Seguir leyendo “Arquímedes y el misterio de la corona dorada”

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Newton y el movimiento.

Entender la física teórica puede ser más llevadero cuando se hacen casos prácticos sobre lo que estamos estudiando.

Newton, fue un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés del siglo XVII/XVIII. Entre sus descubrimientos más famosos se encuentran las leyes de Newton que explican los problemas relativos al movimiento de cuerpos, relacionando fuerza y movimiento. Seguir leyendo “Newton y el movimiento.”

Urea, la primera síntesis de la vida

¿Es la química de un ser vivo diferente de la química de las rocas, el aire o el océano? Durante mucho tiempo se pensó que si. Fue Aristóteles, otra vez, quien creó la clasificación que separaba al reino animal y vegetal del reino mineral. Se pensaba que existía algún tipo de fuerza o esencia vital que estaba presente solo en los seres vivos y que era imprescindible para dotarles de animación y permitirles crecer. Este concepto era claramente apoyado por ideas religiosas y hasta filosóficas, llámese alma, espíritu o vis vitalis. Seguir leyendo “Urea, la primera síntesis de la vida”

Modelos atómicos de Rutherford y Bohr

Antes de empezar…

¿Qué es un modelo atómico? ¿Qué información nos aporta? ¿Quién y cuándo postuló el primer modelo atómico?

Ernest Rutherford

Fue un físico y químico Inglés (nacido en Nueva Zelanda) que es considerado como el padre de la física atómica. Sus investigaciones se centran en el estudio de las radiaciones electromagnéticas donde realizó numerosas aportaciones. En 1911 describió un nuevo modelo atómico que posteriormente sería modificado por uno de sus alumnos, Niels Bohr.

En el siguiente video puedes observar el modelo atómico que propuso así como el experimento que realizó para formular su modelo:

https://www.youtube.com/watch?v=Pc0LWkUWPI8

Niels Bohr

Fue un físico Danés que realizo grandes aportaciones sobre la estructura del átomo y la radicación, motivo por el que obtuvo el premio Nobel de Física en 1922.

Bohr desarrolló su carrera en Copenhague, Inglaterra y EE.UU.  Fue en Manchester donde coincidió con E. Rutherford, al cual tuvo como referente en sus posteriores estudios.

La principal aportación de Bohr a la ciencia es su modelo atómico. Bohr se basó en el modelo atómico existente hasta la fecha, el modelo de Rutherford. A principios del siglo XX, existían algunas objeciones a este modelo atómico debido a nuevas aportaciones en el campo de la física principalmente la teoría de cuantos de energía de Planck y la teoría fotoeléctrica de Einstein, por lo que Bohr decidió incorporarlas y reformular el modelo atómico de Rutherford.

En el siguiente video puedes observar las principales características de este modelo.

https://www.youtube.com/watch?v=3wMf9we2ThE

A continuación encontrarás varios enlaces con información sobre el modelo atómico de Rutherford y de Bohr. La actividad de esta unidad consistirá en realizar un resumen con las principales ideas recogidas en estos modelos. Una vez realizada esta parte de la actividad, debes de completar la siguiente tabla con las principales diferencias entre ambos modelos.

http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-04.html

http://astrojem.com/teorias/modelobohr.html

http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-08.html

Los objetivos de esta actividad son:

  1. Identificar las principales ideas de modelo atómico de Rutherford así como su experimento
  2. Identificar las principales ideas de modelo atómico de Bohr.
  3. Comparar ambos modelos e identificar sus diferencias

Evaluación

Voluntario

  1. Entrega de preguntas previas antes de la fecha indicada. 0.5pto
  2. Exposición sobre la biografía y obra de Rutherford o Bohr en clase durante la actividad mensual “té con la ciencia”. 0.5pto
  3. Representación artística (dibujo o maqueta) del modelo atómico de Bohr. 1 pto

Obligatorio

1. Entrega de esquema o resumen sobre el modelo atómico de Bohr. 4pto. Debe incluir:

  • Principales postulados
  • Aportaciones de otros científicos en el modelo de Bohr
  • Representaciones energéticas
  • Buena estructura, expresión y sin faltas de ortografía

2. Ficha comparativa de los distintos modelos atómicos. 4pto.

Fuentes consultadas:

http://astrojem.com/nuevos/bohr.html

http://www.nbi.ku.dk/english/www/niels/bohr/bohratomet/

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/r/rutherford.htm

El milagro del carbonato cálcico

Lee el siguiente artículo donde se habla del origen y algunas curiosidades en torno al carbonato cálcico, así como la versatilidad en propiedades y aplicaciones cuando se produce su descomposición (link). Partiendo de esta base introductoria, se plantean las siguientes actividades:

 

  1. Realiza un trabajo de 3-4 páginas buscando información más detallada sobre diferentes aspectos del carbonato de calcio:
    • Propiedades físicas y químicas. Formas en las que se encuentra en la naturaleza.
    • Procesos de obtención, procesos de transformación físico-químicos, reacciones de calcinación y carbonatación.
    • Usos y aplicaciones en la industria química y sector de la alimentación.
    • Revisión de las mayoritarias industrias españolas de fabricación de carbonato cálcico y sus derivados. Niveles de producción, sectores mayoritarios para los que trabajan.

 

  1. Al descomponer térmicamente la calcita (un mineral que contiene carbonato cálcico) se obtiene cal viva (óxido cálcico) y se desprende dióxido de carbono. a) Escribe y ajusta la correspondiente reacción química. b) Determina la cantidad (en Tm) de carbonato cálcico necesario para obtener una tonelada de cal viva. c) Si a partir de una tonelada de caliza se obtienen 485 kg de óxido cálcico, determina la pureza de la calcita. d) Si el óxido cálcico se hace reaccionar con agua, se obtiene hidróxido cálcico (cal apagada). Determina qué cantidad de hidróxido cálcico se obtendrá a partir de 10 kg de calcita de la misma pureza que la del apartado c. Datos de masa atómica (u): Ca=40; C=12; O=16.

 

Objetivos

  • Conocer el origen, propiedades, reacciones químicas y aplicaciones en la sociedad del carbonato cálcico.
  • Comprender la importancia de las reacciones químicas que se dan.
  • Comprender la importancia de una base de conocimiento científica en la industria química.
  • Reflexionar sobre la multitud de reacciones químicas involucradas en productos fabricados que nos rodean en la sociedad actual.

 

Contenidos

  • La búsqueda de información en la sociedad actual y su comprensión.
  • Las reacciones de transformación del carbonato cálcico y sus propiedades.
  • La relación entre la química en el aula y la industria química.
  • El papel de la ciencia y de la industria química en la sociedad.
  • La conversión de unidades.

 

Criterios de evaluación

  • Conoce las propiedades del carbonato cálcico y las reacciones químicas para su valorización.
  • Comprende el interés industrial de las reacciones químicas involucradas.
  • Domina los conceptos elementales en torno a una reacción química.
  • Justifica correctamente todos los cálculos realizados en el ejercicio planteado.

Isaac Newton, científico y alquimista

Isaac Newton, físico, filósofo, teólogo, alquimista y matemático inglés, está considerado como el más grande científico de la historia. Fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y los cuerpos celestes son las mismas. En su obra Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), Newton estableció los tres «axiomas o leyes del movimiento». El primero es la Ley de la inercia, el segundo es la Ley de la dinámica, y el tercero la Ley de la acción y reacción. Las leyes de Newton expresan la relación entre movimientos y fuerzas. Claras, simples y concisas, han sido de vital importancia durante cientos de años. También son similares a las que planteó el filósofo francés René Descartes, sobre todo la primera y la segunda, a excepción de que este, identificó a Dios como el motor principal, mientras que Newton no necesitó nada más que sus razonamientos…

El segundo principio, en su enunciado original, dice así:

“Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.”

Que traducido al castellano sería: “El cambio en el movimiento es siempre proporcional a la fuerza motriz empleada, y se dirige en la dirección de la línea recta definida por la fuerza.”

Una vez enunciado el 2º principio, nos adentraremos en él con una práctica en un laboratorio virtual.

Objetivos

  • Comprender la 2ª ley de Newton.
  • Estudiar como varía la aceleración de un cuerpo con la fuerza que se le aplica.
  • Estudiar como varía la aceleración de un cuerpo con la masa del mismo.
  • A partir de los datos experimentales, llegar a conclusiones válidas.
  • Redactar un informe práctico.

 

Actividad

  1. Tras asistir a una clase teórica sobre la 2ª ley de Newton, se accederá al “Laboratorio Virtual”, accesible en: http://labovirtual.blogspot.com.es/
  2. Se realizarán las actividades propuestas en la práctica virtual y se recogerán los datos obtenidos de forma individual.
  3. Una vez concluida la práctica, los alumnos debatirán los resultados en el aula llegando a una serie de conclusiones.
  4. Cada alumno realizará de forma individual un informe de la práctica realizada.

 

Evaluación

Se evaluarán los siguientes aspectos:

  • La capacidad de observación y análisis del alumno.
  • La implicación y participación en el aula.
  • La redacción del informe práctico sin faltas de ortografía, con un lenguaje apropiado y una presentación adecuada.

 

Referencias:

 

Isaac Newton, científico y alquimista. (2016, 31 de marzo). National Geographic España. Edición Digital.

Hurtado Fernández, S. (s.f.). Laboratorio Virtual. Recuperado el 19 de abril de 2017 de http://labovirtual.blogspot.com.es/

 

Javier Escudero

Teoría atómica de Dalton

 

En el siglo V antes de Jesucristo se fundaba en Grecia una escuela filosófica con el nombre de atomista, por considerar el átomo un ente indivisible. Las ideas de esta escuela fueron combatidas por la escuela idealista de Platón y Aristóteles que admitían que la materia era continua y divisible. Afirmaban que la materia estaba formada por cuatro elementos: aire, fuego, tierra y agua negando la existencia de vacío.

En el año 1808 Dalton postuló en su teoría atómica la existencia de átomos, permitiendo explicar leyes como la ley de conservación de la masa. Su teoría atómica puede resumirse en los siguientes postulados:

  1. La materia está formada por partículas indivisibles llamadas átomos.
  2. Los átomos de un elemento son todos iguales.
  3. Los átomos de diferentes elementos son distintos.
  4. Es imposible crear o destruir átomos. Se conservan siempre, aunque la materia experimente transformaciones físicas o químicas.
  5. Cuando se forma un determinado compuesto, los átomos de los diferentes elementos se unen manteniendo siempre la misma proporción entre ellos.

La existencia de la primera partícula subatómica, el electrón, fue propuesta por Stoney, como la partícula portadora de la menor carga eléctrica. Esta partícula tiene carga negativa y masa muy pequeña.

A menos de un siglo de la teoría atómica de Dalton, mediante este descubrimiento, se perdió la validez de uno de sus postulados, la idea de que el átomo era indivisible. Posteriormente, otros postulados perdieron validez total o parcial.

Objetivos:

  • Conocer la historia del átomo.

  • Entender la teoría atómica de Dalton.

  • Identificar las partículas subatómicas.

Actividad:

  1. Tras leer el texto, ver el siguiente vídeo:

https://www.youtube.com/watch?v=OhjjXbI0MV8

  1. Trabajando en equipos, preparar una breve exposición para explicar los modelos atómicos de Thomson y Rutherford.

  2. Determinar que postulados de la teoría atómica de Dalton perdieron validez, justificando la respuesta.

Evaluación:

Se evaluarán los siguientes aspectos:

  • La capacidad de observación y análisis del alumno.

  • La correcta utilización del lenguaje y sin faltas de ortografía.

  • La capacidad de trabajo en equipo.

Referencias bibliográficas:

https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/teoria-atomica/los-modelos-atomicos.html

https://tuylaquimica.files.wordpress.com/2011/03/unidad_2_cap01q.pdf

Isaac Newton, científico y alquimista

Isaac Newton, físico, filósofo, teólogo, alquimista y matemático inglés, está considerado como el más grande científico de la historia. Fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y los cuerpos celestes son las mismas. En su obra Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), Newton estableció los tres «axiomas o leyes del movimiento». El primero es la Ley de la inercia, el segundo es la Ley de la dinámica, y el tercero la Ley de la acción y reacción. Las leyes de Newton expresan la relación entre movimientos y fuerzas. Claras, simples y concisas, han sido de vital importancia durante cientos de años. También son similares a las que planteó el filósofo francés René Descartes, sobre todo la primera y la segunda, a excepción de que este, identificó a Dios como el motor principal, mientras que Newton no necesitó nada más que sus razonamientos…

El segundo principio, en su enunciado original, dice así:

“Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.”

Que traducido al castellano sería: “El cambio en el movimiento es siempre proporcional a la fuerza motriz empleada, y se dirige en la dirección de la línea recta definida por la fuerza.”

Una vez enunciado el 2º principio, nos adentraremos en él con una práctica en un laboratorio virtual.

Objetivos

  • Comprender la 2ª ley de Newton.
  • Estudiar como varía la aceleración de un cuerpo con la fuerza que se le aplica.
  • Estudiar como varía la aceleración de un cuerpo con la masa del mismo.
  • A partir de los datos experimentales, llegar a conclusiones válidas.
  • Redactar un informe práctico.

Actividad

  1. Tras asistir a una clase teórica sobre la 2ª ley de Newton, se accederá al “Laboratorio Virtual”, accesible en: http://labovirtual.blogspot.com.es/
  2. Se realizarán las actividades propuestas en la práctica virtual y se recogerán los datos obtenidos de forma individual.
  3. Una vez concluida la práctica, los alumnos debatirán los resultados en el aula llegando a una serie de conclusiones.
  4. Cada alumno realizará de forma individual un informe de la práctica realizada.

Evaluación

Se evaluarán los siguientes aspectos:

  • La capacidad de observación y análisis del alumno.
  • La implicación y participación en el aula.
  • La redacción del informe práctico sin faltas de ortografía, con un lenguaje apropiado y una presentación adecuada.

Referencias:

 

Isaac Newton, científico y alquimista. (2016, 31 de marzo). National Geographic España. Edición Digital.

Hurtado Fernández, S. (s.f.). Laboratorio Virtual. Recuperado el 19 de abril de 2017 de http://labovirtual.blogspot.com.es/

El milagro del carbonato cálcico

Lee el siguiente artículo donde se habla del origen y algunas curiosidades en torno al carbonato cálcico, así como la versatilidad en propiedades y aplicaciones cuando se produce su descomposición (link). Partiendo de esta base introductoria, se plantean las siguientes actividades:

  1. Realiza un trabajo de 3-4 páginas buscando información más detallada sobre diferentes aspectos del carbonato de calcio:
    • Propiedades físicas y químicas. Formas en las que se encuentra en la naturaleza.
    • Procesos de obtención, procesos de transformación físico-químicos, reacciones de calcinación y carbonatación.
    • Usos y aplicaciones en la industria química y sector de la alimentación.
    • Revisión de las mayoritarias industrias españolas de fabricación de carbonato cálcico y sus derivados. Niveles de producción, sectores mayoritarios para los que trabajan.
  1. Al descomponer térmicamente la calcita (un mineral que contiene carbonato cálcico) se obtiene cal viva (óxido cálcico) y se desprende dióxido de carbono. a) Escribe y ajusta la correspondiente reacción química. b) Determina la cantidad (en Tm) de carbonato cálcico necesario para obtener una tonelada de cal viva. c) Si a partir de una tonelada de caliza se obtienen 485 kg de óxido cálcico, determina la pureza de la calcita. d) Si el óxido cálcico se hace reaccionar con agua, se obtiene hidróxido cálcico (cal apagada). Determina qué cantidad de hidróxido cálcico se obtendrá a partir de 10 kg de calcita de la misma pureza que la del apartado c. Datos de masa atómica (u): Ca=40; C=12; O=16.

 

Objetivos

  • Conocer el origen, propiedades, reacciones químicas y aplicaciones en la sociedad del carbonato cálcico.
  • Comprender la importancia de las reacciones químicas que se dan.
  • Comprender la importancia de una base de conocimiento científica en la industria química.
  • Reflexionar sobre la multitud de reacciones químicas involucradas en productos fabricados que nos rodean en la sociedad actual.

Contenidos

  • La búsqueda de información en la sociedad actual y su comprensión.
  • Las reacciones de transformación del carbonato cálcico y sus propiedades.
  • La relación entre la química en el aula y la industria química.
  • El papel de la ciencia y de la industria química en la sociedad.
  • La conversión de unidades.

 

Criterios de evaluación

  • Conoce las propiedades del carbonato cálcico y las reacciones químicas para su valorización.
  • Comprende el interés industrial de las reacciones químicas involucradas.
  • Domina los conceptos elementales en torno a una reacción química.
  • Justifica correctamente todos los cálculos realizados en el ejercicio planteado.

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