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www.villaeduca.cl – VillaEduca® - Crecer. Educar. Innovar – [email protected] – Ciencias Naturales 7º BÁSICO 1

GUIA DE APRENDIZAJE CLASE Nº 1 – SEMANA 1 MARZO

“Materia y sus transformaciones: átomos, moléculas y transformaciones

fisicoquímicas”

Lean el siguiente texto sobre El Agua y su Presencia en la Tierra, y luego respondan a las

preguntas que aparecen abajo. Recuerden escribir con letra clara, mantener la limpieza y el

orden. Usen MAYÚSCULAS y signos de puntuación cuando corresponda.

LA ESTRUCTURA ATÓMICA

La materia se divide en moléculas, las cuales a su vez se dividen en átomos La unidad más

pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es

posible dividir mediante procesos químicos.

El átomo está compuesto por un núcleo de carga positiva formado por protones y

neutrones, en conjunto conocidos como núcleo, alrededor del cual se encuentra una nube de

electrones de carga negativa.

Estructura Atómica

En el siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia científica,

que el Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e indivisibles, que llamó

"átomos".

Átomo, la unidad más pequeña posible de un elemento químico. En la filosofía de la

antigua Grecia, la palabra “átomo” se empleaba para referirse a la parte de materia más pequeño

que podía concebirse. Esa “partícula fundamental”, por emplear el término moderno para ese

concepto, se consideraba indestructible. De hecho, átomo significa en griego “no divisible”. El

conocimiento del tamaño y la naturaleza del átomo avanzó muy lentamente a lo largo de los siglos

ya que la gente se limitaba a especular sobre él.

Sin embargo, los avances científicos de este siglo han demostrado que la estructura

atómica integra a partículas más pequeñas.

Objetivos de la Clase:

Identificar la estructura de los átomos y sus características.



Así una definición de átomo sería:

El átomo es la parte más pequeña en la que se puede

obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas

que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en

condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo,

compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza

que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual

número que los protones.

Protón, descubierto por Ernest Rutherford a principios del siglo XX, el protón es una

partícula elemental que constituye parte del núcleo de cualquier átomo. El número de protones

en el núcleo atómico, denominado número atómico, es el que determina las propiedades químicas

del átomo en cuestión. Los protones poseen carga eléctrica positiva y una masa 1.836 veces mayor

de la de los electrones.

Neutrón, partícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos. Fueron

descubiertos en 1930 por dos físicos alemanes, Walter Bothe y Herbert Becker. La masa del

neutrón es ligeramente superior a la del protón, pero el número de neutrones en el núcleo no

determina las propiedades químicas del átomo, aunque sí su estabilidad frente a posibles procesos

nucleares (fisión, fusión o emisión de radiactividad). Los neutrones carecen de carga eléctrica, y

son inestables cuando se hallan fuera del núcleo, desintegrándose para dar un protón, un electrón

y un antineutrino.

Electrón, partícula elemental que constituye parte de cualquier átomo, descubierta en

1897 por J. J. Thomson. Los electrones de un átomo giran en torno a su núcleo, formando la

denominada corteza electrónica. La masa del electrón es 1836 veces menor que la del protón y

tiene carga opuesta, es decir, negativa. En condiciones normales un átomo tiene el mismo número

de protones que electrones, lo que convierte a los átomos en entidades eléctricamente neutras. Si

un átomo capta o pierde electrones, se convierte en un ion.

Los científicos y el átomo: Ernest Rutherford, científico nacido en Nueva Zelandia,

demostró en 1911 la existencia del núcleo atómico, complementando el conocimiento del

electrón, descubierto en 1897 por J.J. Thompson. Desde entonces, múltiples experiencias han

demostrado que el núcleo está compuesto por partículas más pequeñas, los protones y neutrones.

Y en 1963, Murray Gell-Mann postuló que protones y neutrones están compuestos por partículas

aún más pequeñas, a las que llamó "quarks".

La experiencia de Rutherford fue crucial en la determinación de la estructura atómica. Los

párrafos que siguen son un extracto de su propia comunicación (1911):

"Es un hecho bien conocido que las partículas alfa y beta sufren desviaciones de sus

trayectorias rectilíneas a causa de las interacciones con los átomos de la materia.



Parece indudable que estas partículas de movimiento veloz pasan en su recorrido a través

de los átomos, y las desviaciones observadas son debidas al campo eléctrico dentro del sistema

atómico.

Las observaciones de Geiger y Mardsen sobre la dispersión de partículas alfa, indican que

algunas de estas partículas deben de experimentar en un solo encuentro desviaciones superiores a

un ángulo recto. Un cálculo simple demuestra que el átomo debe de ser asiento de un intenso

campo eléctrico para que se produzca una gran desviación en una colisión simple..."

En aquella época Thomson había elaborado un modelo de átomo

consistente en un cierto número N de corpúsculos cargados

negativamente, acompañados de una cantidad igual de electricidad

positiva distribuida uniformemente en toda una esfera. Rutherford pone a

prueba este modelo y sugiere el actual modelo de átomo.

"La teoría de Thomson está basada en la hipótesis de que la

dispersión debida a un simple choque atómico es pequeña y que la

estructura supuesta para el átomo no admite una desviación muy grande

de una partícula alfa que incida sobre el mismo, a menos que se suponga que el diámetro de la

esfera de electricidad positiva es pequeño en comparación con el diámetro de influencia del

átomo.

Puesto que las partículas alfa y beta atraviesan el átomo, un estudio riguroso de la

naturaleza de la desviación debe proporcionar cierta luz sobre la constitución del átomo, capaz de

producir los efectos observados. En efecto, la dispersión de partículas cargadas de alta velocidad

por los átomos de la materia constituyen uno de los métodos más prometedores de ataque del

problema.."

En la simulación de la experiencia de Rutherford, consideramos una muestra de un

determinado material a elegir entre varios y la situamos en el centro de un conjunto de detectores

dispuestos a su alrededor. El blanco es bombardeado por partículas alfa de cierta energía

producidas por un material radioactivo. Se observa que muy pocas partículas son desviadas un

ángulo apreciable, y se producen muy raramente sucesos en los que la partícula alfa retrocede.

Un poco de historia

Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser

dividida indefinidamente o si llegaría a un punto que tales partículas fueran indivisibles. Es así,

como Demócrito formula la teoría de que la materia se compone de partículas indivisibles, a las

que llamó átomos (del griego atomos, indivisible).

El modelo de Dalton: En 1803 el químico inglés John Dalton propone una nueva teoría

sobre la constitución de la materia. Según Dalton toda la materia se podía dividir en dos grandes

grupos: los elementos y los compuestos. Los elementos estarían constituidos por unidades

fundamentales, que en honor a Demócrito, Dalton denominó átomos. Los compuestos se

constituirían de moléculas, cuya estructura viene dada por la unión de átomos en proporciones



definidas y constantes. La teoría de Dalton seguía considerando el hecho de que los átomos eran

partículas indivisibles.

Hacia finales del siglo XIX, se descubrió que los átomos no son

indivisibles, pues se componen de varios tipos de partículas

elementales. La primera en ser descubierta fue el electrón en el año

1897 por el investigador Sir Joseph Thomson, quién recibió el Premio

Nobel de Física en 1906. Posteriormente, Hantaro Nagaoka (1865-

1950) durante sus trabajos realizados en Tokio, propone su teoría

según la cual los electrones girarían en órbitas alrededor de un cuerpo

central cargado positivamente, al igual que los planetas alrededor del

Sol. Hoy día sabemos que la carga positiva del átomo se concentra en

un denso núcleo muy pequeño, en cuyo alrededor giran los electrones.

El núcleo del átomo se descubre gracias a los trabajos realizados en la Universidad de

Manchester, bajo la dirección de Ernest Rutherford entre los años 1909 a 1911. El experimento

utilizado consistía en dirigir un haz de partículas de cierta energía contra una plancha metálica

delgada, de las probabilidades que tal barrera desviara la trayectoria de las partículas , se dedujo

la distribución de la carga eléctrica al interior de los átomos.

Constitución del átomo y modelos atómicos

La descripción básica de la constitución atómica, reconoce la existencia de partículas con

carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en diversas órbitas (niveles de

energía) alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El átomo en su conjunto y sin

la presencia de perturbaciones externas es eléctricamente neutro.

El núcleo lo componen los protones con carga eléctrica positiva, y los neutrones que no poseen

carga eléctrica.

El tamaño de los núcleos atómicos para los diversos elementos están comprendidos entre

una cienmilésima y una diezmilésima del tamaño del átomo.

La cantidad de protones y de electrones presentes en cada átomo es la misma. Esta

cantidad recibe el nombre de número atómico, y se designa por la letra "Z". A la cantidad total de

protones más neutrones presentes en un núcleo atómico se le llama número másico y se designa

por la letra "A". Si designamos por "X" a un elemento químico cualquiera, su número atómico y

másico se representa por la siguiente simbología: ZXA

Por ejemplo, para el Hidrógeno tenemos: 1H1.

Si bien hoy en día todas las características anteriores de la constitución atómica son

bastante conocidas y aceptadas, a través de la historia han surgido diversos modelos que han

intentado dar respuesta sobre la estructura del átomo.

Fuente de internet:

www.profesorenlinea.cl.



I.- Responde las siguientes preguntas:

1. ¿Qué relación tiene la materia con los átomos?, explique

2. Defina el concepto de átomos:

3. Realice una reseña histórica sobre el estudio del átomo:



4. Describa el modelo atómico de John Dalton:

5. ¿Qué aportó a la ciencia Sir Joseph Thomson?



6. ¿Cuál fue el aporte a la ciencia de Ernest Rutherford?

7. Describa la constitución y el funcionamiento de los átomos:



II.- Encierra en un círculo la alternativa correcta:

1. Hantaro Nagaoka postula que:

a) Los electrones no se repelen porque anulan sus cargas.

b) Los electrones girarían en órbitas alrededor de un cuerpo central cargado positivamente, al

igual que los planetas alrededor del Sol.

c) Los átomos sólo se componen de electrones.

d) Ninguna de las anteriores.

2. El actual modelo atómico es propuesto por:

a) Ernest Rutherford.

b) Geiger y Mardsen.

c) Sir Joseph John Thomson.

d) Hantaro Nagaoka.

3. De los electrones podemos decir que:

a) Giran en diversas órbitas.

b) Posee cargas eléctricas negativas.

c) A y B son correctas.


4. El Electrón fue descubierto por:

a) Walter Bothe y Herbert Becker.

b) Sir Joseph John Thomson.

c) Ernest Rutherford.


5. Del núcleo podemos decir que:

a) Lo compone los neutrones.

b) Los protones.

c) Cargas positivas y neutras.

d) Todas las anteriores.



GUIA APRENDIZAJE CLASE Nº 2 – SEMANA 1 MARZO

“Materia y sus transformaciones: átomos, moléculas y transformaciones

fisicoquímicas”

Lean el siguiente texto sobre El Agua y su Presencia en la Tierra, y luego respondan a las

preguntas que aparecen abajo. Recuerden escribir con letra clara, mantener la limpieza y el

orden. Usen MAYÚSCULAS y signos de puntuación cuando corresponda.

Los Modelos Atómicos

a) El Modelo de Thomson.

Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la

existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era

estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro

del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro. Con este

modelo se podían explicar una gran cantidad de fenómenos

atómicos conocidos hasta la fecha. Posteriormente, el

descubrimiento de nuevas partículas y los experimentos llevado a

cabo por Rutherford demostraron la inexactitud de tales ideas.

b) El Modelo de Rutherford.

Basado en los resultados de su trabajo que demostró la existencia del

núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del

átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga

eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo

describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y

tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los

electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea

eléctricamente neutro.

El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía

una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en

Objetivos de la Clase:

Identificar distintos modelos atómicos y sus características.



espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el

modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico,

por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.

c) El Modelo de Bohr.

El físico danés Niels Bohr ( Premio Nobel de Física 1922), postula

que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo

atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares,

las cuales determinan diferentes niveles de energía. El electrón

puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita

"absorber" energía. Para volver a su nivel de energía original es

necesario que el electrón emita la energía absorbida (por ejemplo

en forma de radiación). Este modelo, si bien se ha perfeccionado

con el tiempo, ha servido de base a la moderna física nuclear.

d) Modelo Mecano - Cuántico.

Se inicia con los estudios del físico francés Luis De Broglie,

quién recibió el Premio Nobel de Física en 1929. Según De

Broglie, una partícula con cierta cantidad de movimiento se

comporta como una onda. En tal sentido, el electrón tiene un

comportamiento dual de onda y corpúsculo, pues tiene masa

y se mueve a velocidades elevadas. Al comportarse el

electrón como una onda, es difícil conocer en forma

simultánea su posición exacta y su velocidad, por lo tanto,

sólo existe la probabilidad de encontrar un electrón en cierto

momento y en una región dada en el átomo, denominando a

tales regiones como niveles de energía. La idea principal del

postulado se conoce con el nombre de Principio de

Incertidumbre de Heisenberg.

Tipos de átomos

Una molécula es lo que se obtiene cuando los átomos se unen. Existen un poco más de cien tipos

de átomos en el universo. La tabla periódica de elementos muestra todos los átomos, desde el

átomo de hidrógeno hasta el cobre y el uranio, entre otros.

Una molécula se puede conformar de varios átomos (como el caso de la molécula del agua) o de

cientos de miles de millones de átomos (como una molécula de ADN).

Algunos textos informan que existen sólo 110 tipos de átomos en el universo, pero muchísimas

más sustancias químicas. Otros, en tanto, hablan de que actualmente hay unos 200 tipos de

átomos, cada uno de ellos con características diferentes.

Lo que sí se sabe es que en nuestro cuerpo hay unos sesenta mil millones de células propias

(60.000.000.000) y cien mil millones de extranjeras (100.000.000.000), bichos en la superficie de la



piel, u hongos, o bacterias... Muchos de ellos nos ayudan a vivir. Muchos nos ayudan a hacer la

digestión. La vitamina B es muy importante. Las bacterias que tenemos por dentro nos ayudan a

guardar las vitaminas. Gracias a esos extranjeros que tenemos por dentro podemos vivir con

facilidad.

Tenemos la certidumbre de existir, pero no existimos solos. ¿Habéis pensado que

constantemente somos nuevos? Nunca somos los mismos. Cada mes cambiamos nuestra agua.

Cada individuo cambia millones de células. Al final del año está uno totalmente nuevo. Las células

nerviosas y los huesos cambian con más lentitud, pero la materia sí cambia. La materia de las

células no es la misma.

Esta es la pregunta ¿quién soy yo? Puedo decir que soy una especie genética.

Si disecciono a alguien, estaría ahí todo lo de él, pero no sería mi todo. Lo que hace mi yo no es el

conjunto de todas mis células, sino la interacción de esas células con otros. El pensamiento es la

interacción de distintos seres. Lo que me hace diferente de los demás es la interacción de las

diferentes células.

En la especie humana el cerebro no es el jefe. Para regular el agua interviene principalmente el

riñón. A menudo necesita información que le viene del hígado y del intestino. Sólo el cerebro

interviene cuando tenemos mucho calor o frío. En el resto del tiempo, nuestro cerebro sueña. Son

las células de base las que funcionan. Hay 600 millones de células que se comunican entre sí. Por

tanto, somos una empresa con 10.000 veces la población mundial y funciona relativamente bien.

El cuerpo se recicla sin cesar. Los riñones filtran diariamente 1.800 litros de sangre. De ellos sólo

una parte es evacuada. El riñón ha inventado estrategias interesantes: las sales minerales. Un

cuerpo no es perfecto. Ha inventado estrategias muy eficaces. En cada riñón tenemos tubos que

trabajan. Las membranas cogen unos elementos y desechan otros. El cuerpo puede usar productos

para desechar cosas, incluso desechos para facilitar la vida. Nuestro cuerpo está lleno de sutilezas.

Y no somos caros. Los dos tercios de mi cuerpo están constituidos por agua. El resto son azúcar,

proteínas, materia grasa y sales minerales. Lo más importante de mi código genético es que sólo

pesa un gramo.

El precio de nuestro cuerpo no es caro. Tenemos cuatro tipos de átomos. Calculando si compro la

materia de mi cuerpo al precio que tenemos actualmente, valemos unos cien mil pesos.

No soy caro. Pero soy el fruto de una larga historia. Soy pariente con todos los hombres. Todos

tienen dos ojos, tienen el ombligo en la barriga, ríen. La historia de los hombres, como la de

algunos primates, es la misma. Comparto una larga historia con todos ellos, con la materia del

planeta, del sol, de las estrellas, de las galaxias, del universo. Soy producto del universo. Todo ello

empezó hace muchos años.

Fuente de internet:

www.profesorenlinea.cl.



I.- Responde las siguientes preguntas:

1. Explique el modelo atómico de Thomson:

2. ¿Qué demostró Rutherford?

3. Describa El Modelo de Bohr:

4. Defina el Modelo Mecano - Cuántico:



5. ¿Qué es la tabla periódica de elementos?

6. ¿Qué relación tienen los átomos y los seres vivos?, explique



7. ¿Qué relación tienen los átomos y los seres humanos?

II.- Encierra en un círculo la alternativa correcta:

1. De acuerdo al modelo atómico de Ernest Rutherford, quien presenta carga eléctrica positiva:

a) Los protones.

b) Un diminuto núcleo.

c) Los electrones.

d) Los neutrones.

2. Del postulado de Thomson podemos decir que:

a) Los electrones estaban en reposo dentro del átomo.

b) El átomo eléctricamente neutro.



3. Postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico:

a) El Modelo de Bohr.

b) El Modelo de Rutherford.

c) El Modelo de Thomson.


4. Del Modelo Mecano – Cuántico podemos decir que:

a) Una partícula con cierta cantidad de movimiento se comporta como una onda.

b) El electrón tiene un comportamiento dual de onda y corpúsculo.



5. El Modelo de Bohr postura que:

a) Los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico.

b) Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares.

c) El electrón puede acceder a un nivel de energía superior.




III.- Completa el siguiente cuadro colocando el nombre del científico, su conclusión y un dibujo

de su modelo atómico:

Científico Conclusión Modelo

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