INSTITUCIÓN EDUCATIVA MUNICIPAL NACIONAL

CIENCIAS NATURALES

GUÍA SEGUNDO PERIODO

DOCENTES: Inés Cortés (601, 602, 603 y 604), Edna Roció Espitia (605 y 606) y William Acero (607).

INTENSIDAD HORARIA: 3h/semana

COMPETENCIAS:

➢ Uso comprensivo del conocimiento científico. ➢ Explicación de fenómenos. ➢ Indagación.

DESEMPEÑO: Comprendo, explico y compruebo los conceptos y procesos relacionados con la nutrición en organismos y su relación con la energía (fuentes y tipos) los átomos y moléculas, fuente principal para la fabricación de alimentos, su importancia en el desarrollo crecimiento y salud de los seres vivos. Además, identifico los órganos del sistema digestivo, sus funciones y principales grupos alimenticios necesarios para una buena nutrición.

INSTRUCCIONES GENERALES:

➢ Esta guía está dividida en tres módulos que corresponden a las tres asignaturas que componen las Ciencias Naturales: biología, física y química.

➢ Se sugiere que en cada semana el estudiante avance en cada una de las asignaturas.

➢ El desarrollo de la guía debe darse a lo largo del segundo periodo académico que comprende del 11 de mayo hasta el 12 de julio del 2020.

➢ Cada asignatura está dividida en un conjunto de temas que al final presentan un taller que se sugiere resolver antes de pasar al siguiente tema.

➢ En cada taller se indica el tiempo estimado para su desarrollo y las fechas en que deberán hacer entrega los estudiantes que cuentan con internet.

➢ Los estudiantes sin acceso a internet, podrán hacer entrega del desarrollo de la guía en su totalidad una vez pase la cuarentena COVID19.

ÍNDICE

MÓDULO BIOLOGÍA……………………………………………………………………………………. 1

MÓDULO FÍSICA……………………………………………………………………………………….. 21

MÓDULO QUÍMICA …………………………………………………………………………………… 36

MÓDULO BIOLOGÍA DOCENTES: Inés Cortés (601, 602, 603 y 604), Edna Roció Espitia (605 y 606) y William Acero (607).

INTENSIDAD HORARIA: 3h/semana

Tema 1: De los ecosistemas a los individuos: Todo lo vivo está formado por átomos, elementos y biocompuestos.

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A partir de la lectura 1: “¿De qué están hechas las células?” complete la siguiente tabla y compare las

4 biomoléculas: carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Distinga átomos o elementos

químicos que lo conforman, unidades que los forman, función y un ejemplo. Siga el ejemplo que

aparece a continuación:

Tema 2:

Tema 2: De la célula a los individuos: Somos lo que comemos.

Busque en casa seis (6) productos que contengan impresa la tabla nutricional, seleccione dos (2) de ellos y

grafique su tabla nutricional en el cuaderno. Ya te diremos más adelante por que seis (6). Pero recuerda

solo grafica la tabla nutricional de dos de ellos (2).

El grafico que a continuación observaras (tabla nutricional de un producto alimenticio) es un ejemplo de lo que tendrás que graficar en tu cuaderno, es decir es una tabla nutricional de un producto alimenticio, en esta tabla nutricional hay pautas para aprender a identificar algunas propiedades nutricionales del mismo.

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Grafico Tabla Nutricional de un producto alimenticio:

¿Qué información encuentras en la tabla nutricional?

Porción. El primer renglón indica la cantidad recomendada a consumir, descrita como tamaño de porción en gramos. Con base en esto se calcula el aporte nutricional del resto de la tabla. El segundo renglón indica cuantas porciones tiene cada empaque. Cuando tiene más de dos el producto debe compartirse o consumirse en tiempos diferentes.

Calorías. El contenido suele detallarse por porción o por cada 100 gramos. Si se trata de un paquete de tostadas, comer sólo una aportaría 168 calorías. Este valor puede ser mucho o poco dependiendo del alimento. Generalmente se considera que 40 calorías es bajo, 100 es moderado y 400 alto. Si supera los 120 lo mejor es comerlo en pequeñas cantidades.

Grasas. Este valor es fundamental para perder peso o evitar el colesterol alto. Generalmente no debería superar el 30% de la ingesta calórica total. De acuerdo a los expertos, hay cerciorarse de que el alimento tenga más predominio de grasas insaturadas que el resto, y que contenga cero grasas trans. Las grasas insaturadas provienen de aceites vegetales, las saturadas son de origen animal y están presentes en productos como mantequilla, aceite de coco, leche y carnes. Las grasas trans son aceites que se modifican químicamente en la industria y le dan al alimento mayor duración y sabor, pero se deben evitar pues está comprobado que tienen un efecto negativo a nivel cardiovascular. Si la etiqueta dice “libre de grasas” debe corroborarse que efectivamente su contenido sea menor a los 0,5 gramos de grasas totales por porción.

Carbohidratos. Lo ideal es que un alimento no contenga más 10 gramos por porción, dicen los expertos, pero pues hay alimentos saludables que contienen más de 10 gramos por porción. Lo ideal en este caso, es comer porciones más pequeñas, pero no dejar de consumirlos dependiendo de a que grupo alimenticio pertenece, que ya lo veremos más adelante, o su naturaleza (natural o sintética).

Azúcar. Si la etiqueta dice “Libre de azúcares o 0% azúcar” debe comprobarse que el contenido sea menor a 0,5 gramos por porción. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la ingesta de azúcares libres (azúcares agregados y azúcares naturales) en niños y adultos debería ser menor al 5% de la ingesta calórica total.

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Fibra. Es un nutriente clave en toda dieta y es recomendable ingerir alimentos que contengan más de 5%. La recomendación de la OMS es consumir 40 gramos diarios para cubrir los requerimientos del organismo. Un alimento por arriba del 20% en fibra, es una buena fuente de fibra para incorporar a la dieta.

Minerales y Vitaminas. Se enlistan de menor a mayor según los aportes de cada alimento. Lo recomendable es preferir aquellos que aportan más del 20% del valor diario. Los que contienen Vitamina A son fundamentales para los niños, mientras que el cálcio y ácido fólico lo son para los adultos. Pero recuerda los excesos también pueden ser perjudiciales así que debes balancear muy bien de acuerdo a tus requerimientos diarios para evitar tener problemas de salud como la hipervitaminosis. En cuanto a los minerales el Sodio (Na) es un elemento esencial para controlar el equilibrio de los líquidos de su cuerpo, también ayuda a enviar impulsos nerviosos a través de sus nervios y afecta la función muscular permitiendo que los músculos respondan adecuadamente a los impulsos nerviosos pero sus excesos pueden generar graves problemas para la salud como aumentar el riesgo de padecer hipertensión arterial.

Proteínas. son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada organismo. Todas las proteínas están compuestas por Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N) y la mayoría contiene además azufre (S) y fósforo (P). Las proteínas suponen aproximadamente la mitad del peso de los tejidos del organismo, y están presentes en todas las células del cuerpo, además de participar en prácticamente todos los procesos biológicos que se producen. De entre todas las biomoléculas, las proteínas desempeñan un papel fundamental en el organismo. Son esenciales para el crecimiento, gracias a su contenido de nitrógeno (N), que no está presente en otras moléculas como lípidos o carbohidratos. Las proteínas son esenciales en la dieta y especialmente necesarias en personas que se encuentran en edad de crecimiento como niños y adolescentes y también en mujeres embarazadas, ya que hacen posible la producción de células nuevas.

Lista y características nutricionales de mis alimentos en casa.

Seleccione una lista de 5-6 alimentos que contengan información o tabla nutricional y según el siguiente

ejemplo describa en su cuaderno de apuntes las cantidades de carbohidratos, proteínas, grasas, calorías

y valor nutricional.

Con base en la información que consignó en la tabla, ¿describa que el alimento es más nutritivo, poco nutritivo, nada nutritivo, ¿cuál puede generar problemas de salud? ¿Porqué? Responda en su cuaderno.

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De acuerdo a la siguiente grafica “Mi plato saludable” donde los reguladores (vegetales y frutas) ocupan un

50% aproximado del plato, los constructores o proteínas un 30% y los carbohidratos o energéticos (20%)

construya una minuta o una propuesta de dieta para un almuerzo saludable, que guarde esta proporción y

que sea de tú agrado, en la que incluya qué alimentos consumir y en qué proporción (en gramos). Recuerda

incluir siempre en tú mesa agua y menor cantidad de sal en las preparaciones.

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Tema 3: Nutrición vegetal y animal, cómo y de qué se alimentan.

Muchos científicos creen que las primeras células vivas fueron heterótrofas (todos los seres vivos que requieren de otros para alimentarse), pero que a medida que aumentaron en número comenzó a escasear el alimento, ante lo cual algunas células aprendieron a utilizar eficientemente los pocos recursos disponibles, adquiriendo mayor posibilidad de vivir y de reproducirse dejando descendencia; así aparecieron los organismos autótrofos (producen su propio alimento, generalmente a través de la energía solar) que desarrollaron la capacidad de fabricar moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas simples, adquiriendo una gran ventaja adaptativa. Sabemos que en la tierra primitiva no existía oxígeno libre en la atmósfera, por lo cual los seres vivos en aquella época aprendieron a desarrollarse en un ambiente anaerobio (carente de oxígeno), no podían sintetizar su alimento, lo tomaban del medio, eran heterótrofos; pero el medio iba cambiando y el alimento escaseaba, algunos organismos aprendieron a producir su propio alimento, lo que los convirtió en autótrofos. La vida no es posible sin energía, los seres vivos utilizan diferentes fuentes de energía y según la que utilicen se clasifican en:

✓ Fotótrofos: Si obtienen energía de la luz solar, como cianobacterias, algas y plantas, figura 1.

Figura 1. (A) Cianobacterias. (B) Algas marinas. (C) Plantas.

✓ Quimiótrofos: Si su fuente de energía son sustancias químicas, se subdividen en quimiolitótrofos y quimiorganótrofos.

Figura 2. Organismos Quimiótrofos (A) Sulfolobus acidocaldarius, (B) Thiobacillus ferrooxidans, (C)

Rhizobium sp., (D) Methanocaldococcus jannischii.

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Algunos descubrimientos recientes sugieren que las primeras células pudieron ser autotróficas, quimio

sintéticas o fotosintéticas antes que heterótrofas, lo significativo es que la aparición de la fotosíntesis

fue trascendental para garantizar la continuidad de la vida en la tierra.

Nos causa asombroso comprender que, aunque la fuente energética varíe y sean tan diversos en su

genética, en su metabolismo y en su hábitat, todos los seres vivos utilizan el mismo principio físico para

obtener energía, la transferencia de electrones desde un donador que tienen un alto potencial de óxido

reducción negativo, con baja afinidad por los electrones, hacia un aceptor de electrones con un

potencial de óxido reducción muy positivo, con alta afinidad por los electrones. El proceso total libera

energía que se utiliza para realizar trabajo y sintetizar moléculas altamente energéticas como el

Adenosín trifosfato ATP, figura 3, el cual es la moneda energética de las células, una vez formado se

utiliza para realizar los diferentes procesos metabólicos celulares.

Figura 3. Adenosín trifosfato, ATP, moneda energética celular.

Entonces podemos concluir, que todos los seres vivos utilizan reacciones de oxidación reducción, que

involucran un donador y un aceptor de electrones, generando la energía necesaria para mantener sus

funciones inherentes a la vida.

La fuente principal de energía que impulsa la vida en la Tierra es el sol. El proceso de fotosíntesis

alimenta a casi la totalidad de los seres vivos, directa o indirectamente. Los organismos autótrofos

(auto significa sí mismo y trofos significa alimentar), producen su propio alimento. Los autótrofos son

la fuente principal de compuestos orgánicos para los seres vivos del ecosistema, inician las cadenas o

pirámides tróficas y reciben el nombre de productores de la biosfera.

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Consulte y grafique una pirámide trófica (figura 4) o red trófica (figura 5) incluyendo en la misma

nombres de especies vegetales y animales que sean propios de la región.

Figura 4. Pirámide trófica.

Figura 5. Red trófica.

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La fotosíntesis el proceso que sustenta la vida en la biosfera:

Las plantas en su mayoría son fotoautótrofas, porque captan la luz solar para sintetizar sustancias

orgánicas a partir de gas carbónico, minerales y agua, liberando oxígeno y produciendo alimento, este

proceso es realizado gracias a la fotosíntesis. En los ecosistemas acuáticos, se encuentran también

fotoautótrofos como las algas (verdes, pardas, rojas), protistas unicelulares como la euglena y

procariotas como las cianobacterias.

La aparición y el desarrollo de la fotosíntesis está íntimamente ligado al desarrollo de la vida sobre la tierra, las bacterias fotosintéticas pertenecen al dominio Bacteria y las algas, plantas y algunos protistas, al dominio Eucarya. El análisis de la figura 6 nos permite comprender la relación entre la evolución de la fotosíntesis y la evolución de la vida. Se han hallado microfósiles de cianobacterias en rocas australianas con una antigüedad de 3500 millones de años, esto indica que desde esta época las cianobacterias liberaban oxígeno a la atmósfera por el proceso de fotosíntesis, pero un aumento considerable de oxígeno se empezó a producir hace unos 2500 millones de años.

El proceso fotosintético puede ser anoxigénico (bacterias), cuando no produce oxígeno libre y

oxigénico (cianobacterias, algas y plantas), cuando produce oxígeno libre, como se evidencia en la

figura 6.

Figura 6. Evolución de la fotosíntesis.

Todos los seres vivos necesitamos una fuente de energía para el mantenimiento de las funciones

vitales, en el caso de los organismos con nutrición autótrofa, puede ser sustancias químicas para los

quimio autótrofos y luz solar para los foto autótrofos, a partir de estas fuentes energéticas, producen

alimento para ellos y para los demás seres vivos del ecosistema; los heterótrofos quienes finalmente

serán sus consumidores.

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Figura 7. Proceso de fotosíntesis en plantas.

Materiales:

✓ Un vaso o botella plástica.

✓ Algodón o tierra.

✓ (4) Cuatro semillas de arveja o lenteja.

Con los anteriores materiales, en lo posible reciclables y semillas de tu granero, realiza la

siembra de unas cuatro (4) semillas en tu botella plástica a la que previamente le has puesto

tierra o algodón como base. Déjala unos diez días en un ambiente solar adecuado y mantén la

humedad necesaria para que germine.

¿Cómo se nutren los animales?

Sabemos que en la tierra primitiva no existía oxígeno libre en la atmósfera, por lo cual los seres vivos en aquella época aprendieron a desarrollarse en un ambiente anaerobio (carente de oxígeno), no podían sintetizar su alimento, lo tomaban del medio, eran heterótrofos; pero el medio iba cambiando y el alimento escaseaba, algunos organismos aprendieron a producir su propio alimento, lo que los convirtió en autótrofos. La vida no es posible sin energía, los seres vivos utilizan diferentes fuentes de energía y según la que utilicen se clasifican en:

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✓ Fotótrofos: Si obtienen energía de la luz solar, como cianobacterias, algas y plantas.

El Reino Animal comprende los subreinos Parazoa y Eumetazoa, el subreino Parazoa comprende a los

placozoos y las esponjas, figura 8, el subreino Eumetazoa comprende al resto de animales vivientes y

se subdivide en un primer grupo que comprende a los animales que presentan simetría radial como

Cnidarios y Ctenóforos y un segundo grupo que posee simetría bilateral, el cual incluye al resto de

animales.Teniendo en cuenta la forma y disposición del aparato digestivo en la organogénesis, se

pueden considerar tres tipos de aparatos digestivos:

1. El que presentan las esponjas (figura 8), el cual consiste en una red de canales que parten de una cavidad central extendiéndose por la masa corporal hasta la capa tegumentaria.

Figura 8. Nutrición y estructura de una esponja de mar.

2. El que presentan los animales con simetría radial y algunos platelmintos (figura 9) de simetría bilateral, el cual consiste de un saco, abierto en un punto que funciona como boca-ano. Sistemas digestivos simples.

Figura 9. Nutrición y estructura de una esponja de mar.

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3. El que presentan los demás animales, el cual consiste en un tubo que presenta dos aberturas,

una en cada extremo, una funciona como boca y la otra como ano. Sistemas digestivos complejos.

Figura 10. Sistema digestivo de una paloma y una vaca.

Las estructuras de los animales se desarrollan de las capas embrionarias ectodermo, mesodermo y endodermo. El ectodermo origina las cubiertas del cuerpo y el tejido nervioso; del endodermo se origina el aparato digestivo y el mesodermo origina el resto de estructuras corporales como músculos y huesos. En algunos animales de simetría bilateral, durante el desarrollo embrionario se forma una cavidad entre el ectodermo y el endodermo, denominada celoma, a través de la cual se transportan nutrientes y sustancias de desecho, funciona a manera de un esqueleto hidráulico, separando el tegumento del tubo digestivo, estos animales se denominan celomados. La aparición del celoma implica ventajas evolutivas, aumenta el mesodermo, permite el mayor desarrollo y movimiento de los órganos, al llenarse de líquido funciona como esqueleto hidráulico y facilita el transporte e intercambio de nutrientes. El filo Cordados (cordón nervioso), comprende los vertebrados, peces, reptiles, aves y mamíferos. Los cordados más primitivos como el anfioxo, son acuáticos, poseen un aparato de alimentación filtrador, formado por hendiduras branquiales y cilios, ingieren oralmente agua y mediante un mucus fi jan las partículas alimenticias suspendidas en el agua, expulsando el agua a través de las hendiduras branquiales que se encuentran en las paredes de la faringe. En la evolución del grupo se pasa de la filtración a la depredación, aparecieron las mandíbulas, posiblemente como modificación de los huesos y músculos de las branquias, el volumen del alimento ingerido aumentó siendo necesario contar con una cavidad para almacenarlo y digerirlo, el estómago. La depredación, implica la búsqueda de presas y la huida del ataque de depredadores, lo cual permitió la evolución de los órganos receptores como sistemas de detección, orientación, flotación, desarrollo de la vejiga natatoria a partir del intestino anterior y desplazamiento con las aletas en pares adecuadas a la forma corporal.

Todo esto conllevó al perfeccionamiento del sistema nervioso integrador de la información y la

coordinación; los receptores se ubican en la parte anterior del animal, porque es la parte exploradora y

esto conduce a la cefalización.

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Los mamíferos resolvieron el problema de la alimentación de los recién nacidos con las glándulas mamarias, facilitando a sus crías un aporte constante e inmediato de alimento.

Los vertebrados presentan un tubo digestivo con órganos anexos, encargado de realizar las funciones de ingestión, digestión y absorción. La nutrición animal se lleva a cabo en varias etapas: Ingestión, digestión, absorción, metabolismo y excreción.

Investigue un sistema digestivo de un animal de su preferencia (su mascota, el que vive en la finca, el

que quisiera conocer) y grafíquelo en su cuaderno y mencione unas tres características importantes.

Desarrolla la siguiente actividad en tu cuaderno: Observa el dibujo del sistema digestivo de dos

compañeros suyos, compárelos y responda:

1. ¿Poseen los mismos sistemas digestivos? ¿Si -No? 2. ¿Qué semejanzas y diferencias podrías determinar entre ellos en relación a la forma de

nutrirse?

Recuerdas la planta de la actividad 13, pues bien espero que tus semillas hayan germinado y tengan

sus primeras hojas, es decir estén en pleno desarrollo de generación y captación de energía a través

de la fotosíntesis. Ahora la vas a tomar de la zona luminosa y la vas a llevar bajo tu cama, durante unos

8-10 y vas observar que cambios tuvo la misma.

Analiza la siguiente situación y responde en tu cuaderno:

En una ocasión hubo un derrame de petróleo en aguas de un mar en el Océano Atlántico; muchos seres

como plantas, algas, peces, se vieron muy afectados.

1. ¿Cómo crees que se verá afectado el proceso de nutrición de esos seres vivos?

2. ¿Qué otras funciones de los seres vivos se pueden afectar por esta situación?

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Tema 4: La nutrición en los seres humanos.

Realice lectura 6, de manera detenida y realice el análisis de las siguientes graficas acerca de la digestión y el aparato digestivo humano, sus órganos y funciones.

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Anatomía y fisiología del aparato digestivo humano:

A continuación, podrás observar algunos de los órganos con sus respectivas funciones más

importantes en el proceso de digestión y/o nutrición de los seres humanos.

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De acuerdo a la lectura y análisis de graficas 6, en la que se describen algunos de los órganos más

importantes del sistema digestivo humano y sus funciones, describa e investigue que órganos pudieron

haber quedado ausentes, describiendo sus funciones y graficándolos de manera más detallada.

De acuerdo a la lectura y análisis de graficas 6, realice

un crucigrama (en blanco), que incluya 5 órganos

importantes en la digestión humana, e intercámbielos

con un compañero de clase virtual, para que este los

realice, si usted llevo fotocopias lo tendrás que hacer

para ti solito.

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Realice la siguiente sopa de letras, puedes imprimirla o desarrollarla de manera digital, como te quede

más fácil.

Si trabajas con fotocopias resuelve los dos (2) siguientes jeroglifos y crea dos nuevos, con

palabras alusivas al sistema digestivo humano. Si tienes buen acceso a internet accede al

siguiente enlace y desarrolla todas las pruebas: https://ambientech.org/itinerariosad/una-alimentacion-

equilibrada/indice.html

Necesarios para que las células lleven a cabo sus funciones vitales.

Es la porción del tubo digestivo situada entre el esófago y el intestino.

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MÓDULO FÍSICA

DOCENTE: Inés cortés, William Acero, Edna Rocío Espitia

ASIGNATURA: FÍSICA

INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: 1H TEMA: FUENTES DE ENERGÍA

OBJETIVO: Identificar las fuentes de energía y clasificarlas en renovables y no renovables

CONTEXTUALIZACIÓN:

Que son los ácidos nucleicos, estructura y función

Replicación y transcripción

Síntesis de proteínas e importancia biológica de las proteínas

Mutaciones en el hombre

ESTRATEGIA METODOLÓGIA:

Lectura de la temática encontrada en la guía como soporte teórico

Opcional: revisión de material de apoyo en el blog https://erocioe.blogspot.com/

Desarrollo y entrega de los talleres asignados por semanas según las fechas establecidas para cada uno (tiempo durante el cual pueden enviar el material para correcciones y llevar un control de avance en el aprendizaje)

Asesoría a través de diferentes medios como whatsapp, correo electrónico, plataforma de classroom y zoom

EVIDENCIA DE EVALUACIÓN:

Entrega de talleres por temas en el tiempo estipulado para verificar avance de trabajo y aprendizaje y corrección de los mismos a través de classroom, correo, whatsapp o físico

sustentación de trabajos

Participación de los encuentros virtuales

actitudinal

SOPORTE TEÓRICO FUENTES DE ENERGÍA

La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética). Es una magnitud homogénea con el trabajo, por lo que se mide en las mismas unidades, es decir en julios en el Sistema Internacional Aunque la energía puede cambiar de forma en los procesos de conversión energética, la cantidad de energía se mantiene constante conforme con el principio de conservación de la energía que establece que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Por consiguiente, la energía total de un sistema aislado se mantiene constante y en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra. La energía es la consecuencia de la actuación mediante interacciones o intercambios de los cuatro tipos de fuerzas fundamentales de la naturaleza: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. Casi toda la energía de que disponemos proviene del Sol. Él es la causa de los vientos, de la evaporación de las aguas superficiales, de la formación de nubes, de las lluvias y, por consiguiente, de los saltos de agua. Su calor y su luz son la base de la fotosíntesis en el mundo vegetal con la generación del oxígeno y

-FÍSICA-

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la absorción del CO2, y de otras innumerables reacciones químicas indispensables para la vida de los vegetales y de los animales. Con el paso de los milenios y la concurrencia de situaciones muy específicas, los restos del mundo vegetal y animal enterrados han originado los combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas. Por tanto si necesitamos obtener energía, tendremos que partir de algún cuerpo que la tenga almacenada y pueda experimentar una transformación. A estos cuerpos se les llama fuentes de energía. UN POCO DE HISTORIA DE LA ENERGÍA EN EL MUNDO Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar los alimentos, pasando por la Edad Media en la que se construían molinos de viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fisionando el átomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para nuestros días, que han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril así como los hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte (principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulica y la biomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación. La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos propios, les llevó a la adopción de la energía nuclear y en aquellos con suficientes recursos hídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua. A finales del siglo XX se comenzó a cuestionar el modelo energético imperante por dos motivos: Los problemas medioambientales suscitados por la combustión de combustibles fósiles, como los episodios de esmog de grandes urbes como Londres o Los Ángeles, o el calentamiento global del planeta. Los riesgos del uso de la energía nuclear, puestos de manifiesto en accidentes como Chernóbil.

FUENTES DE ENERGÍA

Una fuente de energía es cualquier material o fenómeno a partir del cual podemos obtener energía; materiales como el carbón o el petróleo, y fe­nómenos como el viento o las olas, constituyen fuentes de energía. ¿Qué fuentes de energía existen? El sol: La energía solar proviene del sol, éste produce luz y calor; por tanto la energía solar puede

ser transformada en dos tipos de energía, la eléctrica y la térmica. Todos los seres vivos necesitan luz solar para vivir. En la actualidad se utiliza la luz y el calor del sol para producir energía eléctrica, sobre todo en las viviendas.

El viento: La energía eólica proviene del viento. Antiguamente se usaba para mover los objetos, por ejemplo, los barcos de vela. Actualmente lo utilizamos para producir electricidad. En las centrales eólicas el viento mueve las aspas de los molinos y este movimiento se transforma en electricidad.

Los ríos y lagos: energía hidráulica: obtenida a través de un curso del agua Los mares y océanos: energía mareomotriz: Proviene del movimiento de subida y bajada del agua

del mar. El calor de la Tierra: energía geotérmica: proviene del calor interno de la tierra y también se puede

transformar en energía eléctrica o calorífica.

-FÍSICA-

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La materia orgánica: Energía de la biomasa: Proviene del aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos, de los residuos de la agricultura, de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales.

Los combustibles: energía química, los combustibles son materiales que pueden arder. La leña, el carbón y el gas natural son combustibles. Estos poseen energía química: cuando arden se desprenden energía lumínica y calorífica. Esta energía puede transformarse en movimiento cuando los combustibles se utilizan por el funcionamiento de un motor. Dentro de los combustibles tenemos: - Carbón: Combustible extraído mediante exploraciones minerales, suministra el 25% de la energía

primaria consumida en el mundo. - Petróleo: Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las principales

energías utilizadas en los medios de transporte. - Gas Natural: Es utilizado como combustible en los hogares y en la industria. - Uranio: Elemento químico formado por combustible nuclear, tiene un potente poder calorífico.

Clasificación de las fuentes de energía Según el criterio que adoptemos, podemos clasificar las fuentes de energía de varias formas:

1. Atendiendo a su disponibilidad en la naturaleza y a su capacidad de regeneración

RENOVABLES: fuentes de energía abundantes en la naturaleza e inagotables.

NO RENOVABLES: pueden ser abundantes o no en la naturaleza, pero se agotan al utilizarlas y no se renuevan a corto plazo, dado que necesitan millones de años para volver a formarse. Son las más usadas en la actualidad.

2. Atendiendo a la necesidad de transformarlas o no para su uso

PRIMARIAS: se obtienen directamente de la naturaleza.

SECUNDARIAS: son el resultado de la transformación de las fuentes primarias.

3. Atendiendo a su uso en cada país

CONVENCIONALES: se trata de las energías más usadas en los países industrializados, responsables, den gran parte, del desarrollo tecnológico, y elemento importante de la economía de estos países. Es convencional, por ejemplo, la energía procedente de los combustibles fósiles.

NO CONVENCIONALES: son fuentes alternativas de energía que están empezando su desarrollo tecnológico; por tanto, todavía no inciden mucho en la economía de los países. Pertenecen a este grupo la energía solar y la eólica.

4. Atendiendo al impacto ambiental

LIMPIAS O NO CONTAMINANTES: son fuentes cuya obtención produce un impacto ambiental mínimo; además, no generan subproductos tóxicos o contaminantes.

CONTAMINANTES: se trata de fuentes que producen efectos negativos en el medio ambiente, algunas, por su forma de obtención (minas, construcciones, talas); otras, en el momento de su uso (combustibles en general). Algunas producen subproductos altamente contaminantes, como los residuos nucleares.

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Uso de la energía

Estudio comparativo, las características principales de cada tipo de central, y el impacto que producen en el medio.

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°1: REPASANDO SOBRE ENERGÍA

GRADO SÉPTIMO

Nombre:_________________________________________Código:______Grado:________Fecha:_11-22/05_

FECHA DE ENTREGA: viernes 22 de Mayo

Contestar el siguiente taller en el cuaderno

1. Busque en el diccionario el significado de las siguientes palabras:

Energía, trabajo, calor, sonido, luz, térmica, mecánica, electricidad, eólico, Renovable, no renovable 2. Con un dibujo represente la lectura “Un poco

de historia de la energía en el Mundo”

3. Haz una lista de las actividades que realizas a lo largo del día en las que se utilice energía. Al frente de cada una indica la importancia de la actividad para tu vida cotidiana (puedes utilizar para ello una escala de muy, bastante, poco y nada importante). En una tercera columna indica el “tipo” de energía (por ejemplo: electricidad, gas, gasolina o gasóleo, etc.) que se utiliza en la actividad.

4. Realiza un relato breve con el título “Un día

sin electricidad”.

5. Busca información sobre el concepto “dependencia energética”. De acuerdo con esa información y con lo que hayas concluido de las actividades anteriores, propón una definición sencilla de ese concepto. ¿Crees que realmente tenemos una dependencia energética?

6. Completa las frases. a. Las fuentes de energía primaria

son___________________________________ b. Las fuentes de energía secundaria son

______________________________________ c. Las fuentes de energía renovable son

______________________________________

d. Las fuentes de energía no renovable son___________________________________

e. Para generar electricidad se utiliza________________________________

7. Buscar en la sopa de letras 11 términos

relacionados con las fuentes de energía

8. Coloree el dibujo; luego escriba el tipo de energía que se emplea en cada caso, utilice las palabras del recuadro

-FÍSICA-

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9. Dibuja los siguientes gráficos, y explica de donde obtienen la energía para poder funcionar.

10. Unir según corresponda los recuadros de la derecha con la columna de la izquierda.

11. Completa el siguiente cuadro relacionando el tipo de energía y la fuente donde se produce.

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°2: FUENTES DE ENERGÍA

GRADO SÉPTIMO

Nombre:_________________________________________Código:_____Grado:_______Fecha:_23/05-05/06_

FECHA DE ENTREGA: viernes 05 de Junio

1. Verdadero o falso? a. ( ) Las fuentes de energía primaria se

encuentran disponibles en la naturaleza. b. ( ) Las fuentes de energía secundaria son

el resultado de transformaciones. c. ( ) Las sociedades actuales se caracterizan

por un elevado consumo de fuentes de energía primarias.

d. ( ) La electricidad es una fuente de energía secundaria que puede ser generada a partir de varias fuentes de energía primaria.

e. ( ) Los combustibles fósiles son fuentes de energía renovables.

f. ( ) La Argentina cuenta con escasos recursos no convencionales para explotar.

g. ( ) La energía solar es un recurso inagotable.

h. ( ) Las fuentes de energía renovables están disponibles en todo momento.

i. ( ) En la Argentina, los hidrocarburos son la principal fuente de energía utilizada

2. La biomasa es una fuente de energía

renovable, sin embargo no se considera una energía limpia, ¿a qué crees que se debe esto?

3. Complete el siguiente Mapa Conceptual

-FÍSICA-

28

4. Clasifique las fuentes de energía marcando con una X a cuál pertenece en cada uno de los 4 criterios como aparece en el ejemplo

5. Lee, observa y escribe el número correspondiente a cada fuente de energía en las líneas correspondientes. Sigue el ejemplo y escribe el número de cada fuente de energía.

6. Identifica en la imagen nueve tipos de energías, colocar número en el cuadro y hacer un listado indicando su nombre

-FÍSICA-

29

7. ¿Qué fuentes de energía utilizan estas centrales eléctricas? Relaciona.

-FÍSICA-

30

INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°3: ENERGÍAS RENOVABLES Y NO RENOVABLES

GRADO SÉPTIMO

Nombre:_________________________________________Código:______Grado:________Fecha:_06-19/06_

FECHA DE ENTREGA: viernes 19 de Junio

1. Completa el siguiente grafico teniendo en cuenta los tipos de energías renovables y no renovables

2. Escriba al frente de la energía que se utiliza en cada caso si es renovable o no renovable.

a- Un barco de vela navegando ______________ b- Una persona practicando el windsurf ______ c- Una esquiadora _________________________ d- Un carro de carreras _____________________ e- Un radio con pilas _______________________ f- Un panel solar ___________________________

3. Indica cuál de estas afirmaciones es verdadera y cuál falsas. Razona cada respuesta:

a. ( ) La energía es única.

b. ( ) Una central hidroeléctrica es un tipo de central térmica.

c. ( ) La energía se expresa de forma única.

d. ( ) Las fuentes de energía, según su uso en los países industrializados, se clasifican en renovables y no renovables.

e. ( ) La energía eléctrica es un tipo de energía renovable.

f. ( ) La energía nuclear es un tipo de energía convencional.

4. Resuelva el crucigrama sobre las distintas formas y fuentes de Energía.

H O R I Z O N T A L E S 1. Plantas que generan electricidad con el

vapor extraído de los volcanes. 2. Nombre que recibe la energía que nos

brinda el Sol. 3. Fuente de energía que mueve las turbinas

en las plantas hidroeléctricas. 4. Plantas que generan electricidad con la

fuerza del agua. 5. Forma de energía que proviene de la

fuerza del viento. 6. Fuentes de Energía Térmica

VE R TICALES 7. Gas que se obtiene al descomponerse los

desechos orgánicos 8. Plantas que funcionan con diesel y

producen electricidad 9. Fuente de energía geotérmica. 10. Fuente de energía eólica.

-FÍSICA-

31

5. Lee, piensa y completa el mapa conceptual que aparece a continuación, usando los siguientes textos y símbolos.

-FÍSICA-

32

6. A continuación coloca las letras que corresponden a cada número para encontrar energías limpias

7. Completar el cuadro

Complete la siguiente tabla

8. Sobre los combustibles fósiles: a. ¿Qué tipo de energía primaria contienen los combustibles fósiles? b. ¿En qué tipos de energías finales se transforma esa energía? c. ¿Por qué se relaciona el cambio climático con el uso de combustibles fósiles?

-FÍSICA-

33

INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°4: USO RESPONSABLE DE LA ENERGÍA

GRADO SÉPTIMO

Nombre:_________________________________________Código:_____Grado:_______Fecha:_20/06-03/07_

FECHA DE ENTREGA: viernes 03 de Julio

1. Busca información sobre cómo ha ido cambiando a lo largo de la historia el uso de la energía y realiza un cómic o una presentación para mostrar la evolución que se ha producido.

2. Busca información sobre el consumo de energía en diferentes países (pueden ser representativos Estados Unidos y Japón, países de la Unión Europea, países del África subsahariana, países de América latina) y Colombia a. Realiza un diagrama de barras para

comparar el consumo. b. Crees que está justificado el consumo tan

elevado de países como Estados Unidos? c. ¿Qué ocurriría si todos los ciudadanos del

planeta evolucionaran hacia un nivel de consumo similar al de Estados Unidos?

d. Piensa en las cosas que realizas a lo largo del día, ¿te parece que todas son necesarias? ¿crees podrías ahorrar energía cambiando algunas costumbres?

3. Realiza un mapa de Colombia y ubica los lugares de procedencia de las energías producidas en el país a. Identifica cada una mediante símbolos que

diferencien las fuentes de energía no renovables Con las fuentes de energía renovables.

b. Localiza en un mapa de tu comunidad autónoma las centrales térmicas, de combustión y nucleares.

c. ¿En qué zona geográfica situarías un parque eólico?

d. ¿Es posible obtener distintas energías finales a partir de una misma fuente de energía primaria?

4. ¿En qué consiste el autoabastecimiento energético? Diseña un plan para el autoabastecimiento energético de una vivienda. ¿Sería posible generalizar ese plan? ¿Cuáles son sus limitaciones?

5. Escribe qué hacen mal y qué deberían hacer para ahorrar energía

-FÍSICA-

34

6. Completa el siguiente cartel con las acciones que podéis hacer tú y tus compañeros para ahorrar energía y reducir la contaminación.

REFERENCIAS http://agrega.educacion.es/repositorio/03122014/bb/es_2014120312_9220433/fuentes_de_energa.html https://www.foronuclear.org/es/energia-nuclear/faqas-sobre-energia/capitulo-1 http://energiasdemipais.educ.ar/actividad-1-fuentes-de-energia/ https://energypedia.info/images/e/e6/Cartilla_de_actividades_3ro_y_4to_grado_-_Amigos_y_amigas_de_la_energ%C3%ADa.pdf https://recursosdocentes.cl/ciencias-naturales-ciencias-fisicas-y-quimicas-5%CB%9A-y-6%CB%9A-basico/ https://es.slideshare.net/maestritasinrecursos/recursos-naturales-ejercicios https://es.slideshare.net/william353/guia-de-nivelacion-grado-sexto-604 https://docplayer.es/12468449-Formacion-academica-taller-4o-area-de-ciencias-naturales-y-educacion-ambiental-grado-cuarto-periodo-04-nombre-curso-indagar.html https://www.slideshare.net/jcponcef/taller-repaso-energa-8

-FÍSICA-

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MÓDULO QUÍMICA DOCENTES: Inés Cortés (601, 602, 603 y 604), Edna R. Espitia (605 y 606), William Acero (607)

INTENSIDAD HORARIA: 1 h/semana

Tema 1: ESTRUCTURA DE LA MATERIA (1 h)

Actividad 1 Ve el video “Composición de la materia (https://youtu.be/NR0hSOK2ZRg)

Actividad 2 Lea el siguiente texto de manera atenta y subraye las ideas que le permitan

identificar las propiedades macroscópicas y microscópicas de la materia.

Macroscópico y microscópico

Hemos establecido que la química estudia las propiedades de la materia o los materiales. Los

materiales exhiben una amplia variedad de propiedades, dentro de las que podemos nombrar

las diferentes texturas, colores, tamaños, reactividades, entre otras muchas que caracterizan y

diferencian todo cuanto existe en el universo.

Esta variedad de propiedades que podemos estudiar a través de nuestros sentidos,

corresponde a las propiedades macroscópicas. La química busca entender y explicar estas

propiedades a partir de la estructura y las propiedades microscópicas, es decir, a nivel de los

átomos y las moléculas.

La diversidad del comportamiento químico es el resultado de la existencia de unos cuantos

cientos de átomos, organizados en elementos. En cierto sentido, los átomos son como las 27

letras del alfabeto, que se unen en diferentes combinaciones para formar la infinita cantidad

de palabras de nuestro idioma.

Así entonces, toda la materia está formada por átomos. Estos son la unidad básica y estructural

y están conformados por partículas más pequeñas que, gracias a su configuración y energía,

se mantienen unidas logrando dar paso a estos agregados estables, que terminan siendo los

componentes de todo. Tomado y editado de: Brown, Theodore L. y cols. (2009). Química, la ciencia central. México: Pearson.

Actividad 2 Con base al siguiente dibujo, representa la estructura macroscópica y

microscópica de un objeto

36

Como sabe, todo lo que conocemos está compuesto por átomos (de diferente configuración).

Los átomos a su vez, están formados por dos grandes partes: la corteza y el núcleo.

Actividad 3 Dibuje un átomo indicando sus partes.

37

Tema 2: MODELOS ATÓMICOS (2 h)

Hoy sabemos que el átomo está constituido así, pero para llegar a este conocimiento, se

necesitaron años de estudios e investigaciones, en los cuales se plantearon diferentes modelos

atómicos.

Un modelo es la representación concreta de una teoría. Es útil porque facilita la comprensión

de fenómenos abstractos. Los modelos atómicos han pasado por diferentes concepciones

de acuerdo con el momento en el que han sido formulados. También han sido modificados y

adaptados de acuerdo a los resultados de nuevas investigaciones y descubrimientos.

Actividad 1. Lea el siguiente texto de manera atenta y subraye los hechos que le permitan

describir con sus propias palabras la historia de los modelos atómicos.

Breve historia de los modelos atómicos

Desde la antigüedad, el ser humano ha tratado de explicar el material del

cual está hecho todo lo que existe a su alrededor. En los primeros tiempos, se

pensaba que la materia era continua e indivisible (que no podía ser dividida).

Los primeros filósofos en pensar que la materia se podía dividir en pequeñas

partículas fueron los filósofos griegos Demócrito y Leucipo, quienes llamaron

a estas partículas átomo, que significa “indivisible”. Posteriormente, Platón y

Aristóteles (quienes resultaron ser más influyentes), se mostraron en

desacuerdo. Aristóteles pensaba que la materia era continua y por ello,

durante muchos siglos, la perspectiva atómica de la materia se desvaneció.

El concepto de átomo volvió a surgir más de dos mil años más tarde, durante el siglo XIX,

cuando los científicos trataron de explicar las propiedades de los gases. Más exactamente, en

el año 1808, el científico británico John Dalton, en su libro Nuevo sistema de filosofía química,

sentó las bases de la teoría atómica al postular que la materia estaba compuesta por unidades

elementales, que llamo átomos. Entre las ideas más notables de la teoría de Dalton se

encuentra el postulado que los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en el

resto de propiedades. Así entonces, los átomos de distintos elementos tendrían diferencias en

su peso y en sus propiedades. Además, Dalton enunció que en las reacciones químicas, los

átomos ni se crean ni se destruyen, solamente se redistribuyen para formar nuevos compuestos.

38

Por el mismo tiempo en el que Dalton adelantaba sus

investigaciones acerca de los gases, otros científicos estaban

interesados en estudiar el comportamiento de la materia cuando

interacciona con la energía. Al desarrollar estos experimentos, se

hallaron varios resultados muy interesantes que llevaban a pensar

que el átomo debía ser divisible en partículas más pequeñas

cargadas eléctricamente de forma opuesta debido a que se

neutralizaban entre sí. Se pensó entonces, que el átomo estaba

compuesto de protones (partículas con carga positiva) que se

neutralizaban con electrones (partículas de carga negativa). Uno

de estos científicos era el británico J.J Thomson, quien propuso un

modelo atómico, un poco más completo que el de Dalton, que

suponía la existencia de una esfera de electricidad positiva que

incluía encajados tantos electrones como fueran necesarios para

neutralizarla.

Descubrimiento de la radiactividad.

En 1896, el físico Francés Henry Becquerel descubre accidentalmente la

radiactividad, fenómeno que consiste en que algunos átomos, como el

uranio, emiten radiaciones extremadamente poderosas. Este fenómeno

es la desintegración del núcleo de un átomo inestable para formar otro

distinto, más estable. En el proceso, se emiten partículas y radiaciones

electromagnéticas. Más adelante, Pierre y Marie Curie continuaron la

investigación del descubrimiento realizado por Becquerel y lo

denominaron radiactividad.

Pocos años después, en 1910, el científico neozelandés Ernest Rutherford, se encontraba en su

laboratorio realizando experimentos para estudiar la naturaleza de las radiaciones. Gracias a

estos estudios, Rutherford descubrió que la mayor parte del átomo es espacio vacío y que casi

toda la masa del mismo se concentra en el núcleo que, además de ser positivo, es muy

pequeño en comparación con el tamaño total del átomo. Así entonces, propuso un modelo

atómico en el cual la carga positiva se concentraba en la mitad y la carga negativa, es decir,

los electrones, se movían alrededor de ella dejando vacío entre éstos y el núcleo

Pero si todas las partículas positivas estaban juntas en el núcleo, ¿por qué no se repelían, ni

tenían la misma carga eléctrica? En 1932, el físico británico James Chadwick, descubrió el

neutrón, partícula que explicaba por qué los protones permanecían juntos en el núcleo, gracias

a la introducción del concepto de fuerza nuclear. Neutrón Protón Electrón

39

Las investigaciones sobre la estructura interna del átomo

continuaron en procura de obtener más información. Fue así

como el físico danés Niels Bohr, siguiendo los trabajos de

Rutherford, descubrió que los electrones podían girar en

diferentes órbitas dependiendo de la cantidad de energía. Si el

electrón absorbe energía, por ejemplo al calentarlo, saltará a una

órbita de mayor energía, es decir, a una órbita más alejada del

núcleo. Si el electrón regresa a su nivel de energía inicial, emite

energía, por lo general, en forma de luz.

El modelo de Bohr tenía algunas limitaciones a la hora de explicar

el comportamiento de los electrones, así que siguió siendo

estudiado y corregido por otros científicos, hasta llegar al modelo

atómico actual. Los físicos Arnold Sommerfeld, Louis de Broglie,

Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger, propusieron teorías que

fueron mejorando el modelo atómico y diseñaron el modelo actual, también conocido como

modelo mecánico-cuántico, el cual plantea que el átomo está constituido por las siguientes

partes:

El núcleo: Ocupa la región central y está formado por protones y neutrones. Concentra

prácticamente toda la masa del átomo.

La corteza o nube electrónica: Es el espacio exterior del núcleo atómico donde se mueven los

electrones que, a su vez, constituyen niveles y subniveles de energía. El modelo actual

especifica que los electrones se mueven en regiones denominadas orbitales, y que no es

posible saber su ubicación exacta en un 100%.

40

De la configuración del átomo, es decir del número de protones, neutrones en el núcleo y el

número de electrones y su ubicación en niveles y subniveles de energía (dados por su cercanía

o lejanía al núcleo), dependen las propiedades tanto físicas como químicas de ese átomo

específico. Tomado y adaptado de: Brown, Theodore L. y cols. (2009). Química, la ciencia central. México: Pearson.

Actividad 2. Realiza una línea de tiempo sobre la evolución de los modelos atómicos

41

Tema 3: ELEMENTOS QUÍMICOS (2 h)

Actividad 1. Observe las siguientes ilustraciones detalladamente. Invente una copla, un refrán,

una estrofa para una canción, o un chiste científico (como los ejemplos expuestos) que exprese

una característica de los átomos.

Los átomos son la porción más pequeña de los elementos

Como ya lo hemos estudiado, los átomos están conformados por partículas más pequeñas que

conocemos como partículas subatómicas. Las principales (porque hay partículas aún más

pequeñas) son los protones, neutrones y electrones. La siguiente tabla resume sus principales

características:

42

Notará que hay diferencias notables entre las cargas y las masas de las partículas.

Actividad 2. Con la información de la tabla, complete el siguiente párrafo:

Actividad 3. Lea de manera atenta el siguiente texto, registrando las ideas más importantes en su

cuaderno. Destaque la importancia del número atómico.

Elementos químicos

Como recordarán, los átomos son la unidad estructural de la materia. Son ellos los que forman los

elementos. Así entonces, un elemento está formado por átomos de la misma configuración, es decir

con la misma cantidad de protones. La mayoría de los elementos químicos son neutros, lo cual quiere

decir que tienen una cantidad de electrones (carga negativa) proporcional o igual a la cantidad de

protones (carga positiva). Igualmente, para que el núcleo permanezca lo más estable posible, la

cantidad de neutrones será proporcional a la cantidad de protones.

Como verá, la identidad del átomo está dada por la cantidad de protones, los cuales están

encargados de ésta función. Los electrones por su parte, participan en los enlaces e interacciones

químicas, y los neutrones son los encargados de mantener unido el núcleo.

La cantidad de protones en un elemento se conoce como el número atómico y se representa con la

letra Z. Todo elemento químico tiene un símbolo, una abreviatura que facilita a los químicos hacer la

representación y el estudio de los elementos y sus interacciones. Recuerde que los protones son muy

importantes. Son la identificación del átomo como un elemento determinado. Si éste número aumenta

o disminuye, será otro el elemento. Miremos el siguiente ejemplo:

43

Actividad 4. Realiza una tabla como la anterior con información de 10 (diez) elementos diferentes a los

planteados en la misma.

Los elementos químicos se encuentran organizados acorde con sus propiedades químicas y físicas en

la tabla periódica de los elementos. Algunos de los elementos son producidos artificialmente en

laboratorios, por medio de un proceso llamado síntesis, muchos de estos gracias a la radiactividad. Así

entonces, los elementos se clasifican en dos grandes categorías:

Elementos naturales: Elementos químicos encontrados en la naturaleza.

Elementos sintéticos: Elementos químicos cuyos átomos son producidos artificialmente.

Actualmente, se conocen 118 elementos, pero sólo 92 de ellos se encuentran en la naturaleza, 26 de

ellos son sintéticos

Actividad 5. Responda y explique con sus palabras las respuestas a las siguientes preguntas:

a) Si todas las sustancias están formadas por átomos, ¿por qué tienen diferentes propiedades? b) ¿En qué se diferencian unos átomos de otros? c) ¿Qué hace que los átomos sean neutros?

44

Tema 4: LOS COMPUESTOS (2 h)

Actividad 1. Lea de manera atenta el siguiente texto y subraye con color rojo la definición de

compuesto y con color verde todo lo relacionado con los elementos.

Los elementos forman compuestos

Sabemos que los elementos están formados por átomos y que cada átomo tiene propiedades que lo

caracterizan. Los elementos no suelen permanecer aislados en la naturaleza, sino que tienden a

agregarse entre sí, formando unas estructuras más complejas. Se unen porque aislados no son estables.

Al unirse a otros átomos de otro elemento, pueden pasar a una situación de menor energía, lo que

supone también mayor estabilidad, y es así como, los elementos, a través de interacciones químicas y

energéticas, forman nuevas sustancias químicas que conocemos como compuestos. En la formación

de compuestos, ¡las propiedades de los elementos cambian!

Veamos algunos ejemplos:

El sodio es un metal blando, blanco y sólido a temperatura ambiente, que reacciona violentamente

con agua y por esta razón, es inflamable. El cloro es un gas de color verde, muy tóxico. Al reaccionar,

forman un compuesto de color blanco sólido y de aspecto cristalino: la sal, o cloruro de sodio. ¡Ésta es

la sal que empleamos todos los días para condimentar nuestros alimentos! Las propiedades de este

producto, evidentemente, son muy diferentes de las de sus componentes sodio y cloro.

Existen muchas otras sustancias naturales formadas cuando se unen átomos de distinta clase. Por

ejemplo, el dióxido de carbono es un gas que se forma cuando se unen átomos de carbono, que es un

sólido de color negro, con átomos de oxígeno, que es un gas incoloro. El dióxido de carbono posee

propiedades distintas de las del carbono y de las del oxígeno. ¡Recuerde que éste es el compuesto que

expulsamos los seres vivos al respirar y que emplean las plantas para llevar a cabo la fotosíntesis!

La combinación de diferentes elementos permite la formación de los compuestos que forman todos los

materiales que conocemos. Algunos se forman directamente en la naturaleza sin la intervención del ser

humano, y otros se obtienen artificialmente.

Tomado y adaptado de: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/

Actividad 2. Para los siguientes compuestos, identifique los elementos que los componen

45

De acuerdo con su composición y propiedades, los compuestos se pueden clasificar en dos

grande grupos: los compuestos orgánicos y los inorgánicos. Los compuestos orgánicos son

aquellos que están formados principalmente por carbono y elementos no metálicos. ¡Son

compuestos muy importantes, debido a que son los constituyentes de todos los seres vivos del

planeta! Los compuestos inorgánicos por su parte, son aquellos que están compuestos por

diferentes elementos pero cuyo componente principal no siempre es el carbono.

Actividad 3. Complete el siguiente esquema

46

Actividad 4. En la tabla que encuentra a continuación, se resumen algunos de los compuestos

que son actualmente más importantes. Clasifíquelos según sus características como orgánicos

o inorgánicos, escribiendo una equis () en la casilla que corresponda.

Actividad 5. Desarrolla la siguiente práctica.

Para ello requieres:

• Plastilina de diferentes colores (6)

• Palillos de madera (o fósforos) (aprox. 30)

El propósito de esta actividad es modelar compuestos químicos, utilizando bolitas de plastilina

de diferentes colores y palillos. a. En una hoja blanca diseña una tabla como la siguiente, (deja espacio para un total de 4

compuestos)Completas las demás filas en el espacio Compuesto

47

b. Completa las demás filas en el espacio Compuesto así: Agua (H2O), Azúcar (C6H12O6), y

Bicarbonato de sodio (NaHCO3)

c. Utilice bolitas de plastilina de diferentes colores para representar los elementos de los

compuestos y los palillos las interacciones químicas y energéticas. Pégalos en la segunda

columna de la tabla.

d. Haga el dibujo de su representación en la segunda columna de la tabla.

e. Identifique el tipo de compuesto (orgánico o inorgánico) marcando con una equis (), en

la casilla que corresponda.

48

Tema 5: CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA (2 h)

Actividad 1 Ve el video Clasificación de la materia (https://youtu.be/IA67sMm53qk), tome

apuntes de las ideas más importantes sobre las sustancias puras y las mezclas.

Actividad 2. Lea de manera atenta el siguiente texto y subraye con color rojo lo relacionado con las

sustancia pura y con color verde todo lo relacionado con las mezclas.

Clasificación de la materia

Sustancias puras

Una sustancia pura es cualquier material que tiene unas propiedades características que la

distinguen claramente de otras.

Algunas de estas propiedades son difíciles de medir como el color, el olor o el sabor. Pero otras

como la densidad o las temperaturas de fusión y ebullición se pueden determinar con

exactitud en unas condiciones dadas.

Por ejemplo, el agua pura es transparente, sin olor ni sabor. Su densidad es de 1 g/ml a la

temperatura de 15 ºC, sus temperatura de fusión y ebullición son 0 ºC y 100 ºC respectivamente

(todo ello a la presión de una atmósfera).

Las sustancias están formadas por partículas iguales ya sean moléculas o átomos

Mezclas

Una mezcla está formada por la unión de varias sustancias puras que conservan propiedades

independientes.

Si los componentes de la mezcla se distinguen a simple vista se dice que mezcla es

heterogénea. En este tipo de mezcla sus componentes se pueden separar de forma sencilla

(cribas, filtros, decantación, lixiviación...).

Si los componentes de la mezcla no se distinguen a simple vista, la mezcla es homogénea.

Este tipo de mezcla también se llama disolución. Podemos distinguirla de una sustancia pura

porque los componentes tienen diferentes temperaturas de fusión o ebullición.

No debemos confundirnos con los coloides que son mezclas heterogéneas que necesitarían

un microscopio para ver sus componentes.

Elementos y compuestos

Los elementos son sustancias puras que no se pueden descomponer de ninguna forma en otras

más simples. Existen más de 120 elementos distintos. Unos 91 son naturales y el resto han sido

fabricados por nuestros científicos en los laboratorios, aunque son muy inestables.

49

Los compuestos son sustancias puras que se pueden descomponer en los elementos que las

forman.

Una vez que separamos sus elementos se pierden las propiedades que definían la sustancia

pura, manifestándose las propiedades de cada elemento por separado. Los elementos son

sustancias que están formadas por átomos de la misma clase.

¿Qué es una disolución?

Una disolución es una mezcla homogénea de dos componentes. Al componente mayoritario

se le llama disolvente y al componente minoritario se le llama soluto. Ambos componentes

pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

En la tabla siguiente vemos ejemplos de disoluciones de sustancias en diferentes estados. La

primera columna se refiere al disolvente y la primera fila al soluto.

50

¿Qué tipo de mezclas es?

El granito es una mezcla heterogénea porque a simple vista podemos ver sus componentes,

minerales de propiedades muy diferentes: cuarzo, feldespato y mica. Los diversos

componentes se pueden extraer de una forma muy simple: golpeando el granito con un

martillo.

El agua salada es una disolución (mezcla homogénea). Ni con potentes microscopios podemos

ver en su interior partículas diferentes. Para separar sus componentes debemos realizar un

cambio de estado, por ejemplo hirviendo el agua. De esta forma el agua se evapora y

quedaría la sal.

El acero es una disolución. Aunque suele tener diversos componentes, los principales son hierro

y carbono. Para separar sus componentes debemos recurrir al cambio de estado, fundiendo

el acero para poder separar hierro y carbono. Los metales se prestan a muchas mezclas

homogéneas que denominamos aleaciones.

El agua sucia es una mezcla heterogénea. A simple vista es posible ver el polvo y demás

impurezas que flotan en ella. Una buena operación de filtrado eliminará los residuos sólidos.

51

La leche es una mezcla heterogénea. A simple vista parece homogénea, por lo que la

consideraremos un coloide. Dejándola reposar el tiempo suficiente, sus componentes

empiezan a separarse, formándose la nata, que lleva gran parte de la grasa. Los coloides

formados por mezclas de líquidos con líquidos se llaman también emulsiones.

El aire puro, es decir sin polvo, humos, etc., es una mezcla homogénea o disolución. Sus

componentes principales son nitrógeno y oxígeno, aunque también contiene vapor de agua,

dióxido de carbono y otros gases. Cada uno de ellos tendrá unas características diferentes de

licuación. Por ejemplo, enfriando el aire, enseguida empieza a depositarse uno de sus

componentes, el vapor de agua, en forma líquida.

El humo es una mezcla heterogénea. En algunos casos sus componentes se aprecian a simple

vista. Algunas veces no es posible, siendo entonces el humo un coloide formado al mezclar un

sólido, cenizas muy finas, con aire. El humo es una mezcla bastante inestable, por eso

"mancha", dejando en nuestras ropas huella de su paso.

Fuente: Gobierno de España. Proyecto ed@d (Enseñanza Digital a Distancia). 2011. Recuperado de

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena4/3q4_index.htm

Actividad 3. Completa el siguiente mapa conceptual

52

Actividad 4. Indique si los siguientes enunciados son Falsos o Verdaderos.

Actividad 5. Complete la idea con la palabra(s) clave correspondiente(s):

a) Los elementos químicos suelen representarse por medio de: __________________________.

b) Los elementos químicos se clasifican en tres grupos: ________________________________,

________________________________ y ________________________________.

c) ¿Con qué otro nombre se le conocen a los elementos químicos? __________________________.

Actividad 6. Las siguientes imágenes representan sustancias puras y mezclas. Identifique en

cada una la clase de materia que corresponde. Si es una sustancia pura, mencione si se trata

de elemento o compuesto.

53

Actividad 7. Clasifique los siguientes materiales en elemento, compuesto, mezcla homogénea

o heterogénea, según corresponda.

Actividad 8. Encuentre en la sopa de letras los conceptos sobre las clases de materia, utilizando

como referencia las siguientes definiciones, ejemplos y características. Las palabras que

enuncian estos conceptos pueden estar ubicadas en forma horizontal, vertical o diagonal.

Esté atento: en la sopa de letras hay tres palabras que son distractores. Es decir, que no hacen

parte de las clases de materia.

1. Unión de sustancias que presentan una sola

fase o aspecto uniforme.

2. Abreviatura utilizada para denotar un

elemento.

3. Elemento o compuesto. 4. Representación de

un compuesto.

5. Clase de materia constituida por dos o más

sustancias en cantidades variables.

6. Clase de materia formada por una sola clase

de átomos. No se puede descomponer en

sustancias más simples.

7. Clase de compuestos cuyo principal

componente es el carbono.

8. Clase de sustancia pura que contiene la

combinación de dos o más elementos unidos en

la misma proporción. Se pueden descomponer

en sustancias más simples.

9. El cobre es un claro ejemplo de este grupo de

elementos.

10. Estos compuestos pueden incluir cualquier clase de elementos.

11. El azufre es un claro ejemplo de este grupo de elementos.

12. Clase de materia en la que se observan varias fases.

13. El boro es un ejemplo de este grupo de elementos.

54