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Método de Aprendizaje A-12, A-13b y A-13a

Aprendizaje 12. Demuestra que el agua es un compuesto al realizar su des­composición y su síntesis en el laboratorio, lo que posibilita ejercitar las habilidades rela­tivas al trabajo experimental, planteamiento de hipótesis, manejo de equipo, comunica­ción oral y escrita, fomentan­do el orden y respeto durante las actividades. (N3)

Aprendizaje 13b.  Identifica el papel de la energía de activación. (N3)

Aprendizaje 13a. Relaciona el concepto de en­lace con la energía involucrada en las reacciones de descom­posición y síntesis del agua.


Temática:

Reacción química:

Reacción de descomposición del agua y su clasificación como endergónica.
Reacción de síntesis del agua y su clasificación como exotérmica.
Energía de activación. 

Enlace. Energía implicada en las reacciones químicas.

 

  • Habilidad: demuestra.
  • Contenido: el agua es un compuesto. 
  • Método de aprendizaje: al realizar la des­composición y síntesis del agua posibilitando el planteamiento de hipótesis, manejo de equipo, comunica­ción oral y escrita, fomentan­do el orden y respeto durante las actividades.

 

  • Habilidad: identifica.
  • Contenido: papel de la energía de activación.
  • Método de aprendizaje: al realizar la des­composición y síntesis del agua posibilitando el planteamiento de hipótesis, manejo de equipo, comunica­ción oral y escrita, fomentan­do el orden y respeto durante las actividades.

 

  • Habilidad: relaciona.
  • Contenido: concepto de enlace 
  • Método de aprendizaje: con la energía involucrada en las reacciones de des­composición y síntesis del agua posibilitando el planteamiento de hipótesis, manejo de equipo, comunica­ción oral y escrita, fomentan­do el orden y respeto durante las actividades.

Recursos didáctico

 

Digitales

Video

Energía de activación. disparando reacciones químicas. Es suficiente con  ver el video hasta 1:20 min, antes de que aparezcan las enzimas; está en inglés. https://www.youtube.com/watch?v=D0ZyjpAin_Y .  Duración 3:22 min.

 

 

Páginas web

Descripción de la energía química. Leer sólo la información que aparece en pantalla y antes de alimentos. http://www.definicionabc.com/tecnologia/energia-quimica.php

 

Definición y explicación de energía química. Hasta átomos y moléculas. http://conceptodefinicion.de/energia-quimica/

 

Documentos pdf

Lista de cotejo para disponer de una evidencia de que vieron el video de la energía de activación.

Preguntas formuladas por el profesor  para disponer de una evidencia de que los alumnos  consultaron las páginas de la red.

Preguntas en relación con la electrolisis del agua.

Listas de cotejo una sobre los dibujos y explicación breve de la electrólisis; y la otra, de respuestas a las preguntas en relación a la electrólisis del agua.

Estrategia 

 

 

Después de que los alumnos ven el video y se ambientan en el tema de la energía, al leer la información solicitada, planteerán una hipótesis en relación con lo sucedido en la electrolisis del agua. La contrastación de sus hipótesis y las preguntas que los alumnos hacen son importantes. Después, el anotar  y dibujar les permite retener, aunque momentáneamente, dicho fenómeno. La comprobación de que, en principio, los gases producidos son diferentes al agua es algo que provoca preguntas con respecto a qué es lo que pasó dentro del aparato de Hoffman y  la función de la energía electrica aplicada. La reflexión con respecto a esta actividad, entre el grupo y el profesor, llevará a precisar las ideas acerca de las sustancias simples y compuestas, sin embargo siempre queda un vacío en la mente de todos: hasta qué punto es posible dividir la materia y cómo percibirlo; además hablar de separación de los elementos lo llevará a pensar en rompimiento de enlaces (idea no del todo ajena a ellos). De esta forma la demostración sirve no sólo como una vivencia de la división de la materia sino el efecto de la energía en dicha división. La síntesis del agua cierra la estrategia dándole un papel preponderante a la energía aplicada para efectuar la reacción y de nuevo aparecen los enlaces pero en un sentido diferente: en la formación de sustancias. De esta forma, al demostrar la descomposición y síntesis del agua, identifica la energía involucrada en éstas y lo relaciona con el concepto de enlace. Los alumnos al participar en la reflexión que antecede a las conclusiones harán suyas éstas en un lenguaje más cercano a ellos sin menoscabo de los términos técnicos que se incluyan.

 

1. Extraclase el alumno  ve el video y lee el contenido de energía expuesto en los sitios antes mencionados.

2. En relación con el video el alumno deberá escribir una descripción de lo que observó y cómo definiría la energía de activación apoyándose en el video. Con respecto a las lecturas en los  sitios mencionados, el alumno tendrá que contestar un examen que se refiera tanto a lo  escrito en ellos y los dibujos que lo acompañan. Lo anterior para tener evidencias de su trabajo extraclase

3. El profesor, en clase, aplica un examen con preguntas relacionadas con la lectura en los sitios citados y los dibujos contenidos en aquéllos. Por ejemplo: 

  • ¿Qué título tiene el  primer sitio?
  • ¿Según el sitio que es la energía química?
  • ¿Cómo nos damos cuenta de que un material tiene energía química? 
  • Menciona tres materiales que aparecen en la primera foto que acompaña al texto. 
  • ¿Mediante qué se produce la energía química? 
  • Según el sitio, ¿qué producen los combustibles al ser quemados? 
  • El segundo sitio dice que la energía es un recurso natural, según esto, ¿para qué se utiliza este recurso? 
  • Después de este primer párrafo hay un dibujo, por favor descríbelo. 
  • ¿Qué es lo que se altera cuando dos cuerpos externos reaccionan? 
  • Hay varias fotos a la izquierda del texto, una de ellas se refería a la energía. Describe dicha foto (no propaganda que acompaña a la información).
  • Entonces, ¿qué es  la energía química? 

4. El profesor investigará qué aparatos  y materiales  tiene el laboratorio para realizar la electrolisis y cómo se usan. Considerará el electrolito más conveniente que se añadiría como catalizador, en la cantidad necesaria. De la misma forma, qué materiales son más convenientes para realizar la síntesis del agua.

5. El profesor describe los aparatos y materiales que se van a usar para realizar la electrólisis y explica cómo montarlos. Efectúa la electrolisis del agua. Si hay suficientes aparatos de Hoffman en buen estado, planearlo para que los alumnos la realicen, con la guía del profesor.
6. Preguntar a los alumnos ¿qué creen que va suceder? Deben anotarlo en su cuaderno como hipótesis.
7. Intentar efectuar la electrolisis sin electrolito y después agregándolo. 

8. Como el alumno está observando el fenómeno, el profesor debe propiciar que el alumno pregunte. 

9. El Profesor y/o los alumnos: comprueban que un gas es oxígeno (acercando un cerillo casi apagándose a la salida del tubo que lo contiene) y el otro hidrógeno (acercando un cerillo encendido a la salida del tubo que lo contiene) . Se anotan las preguntas que hayan formulado los alumnos y que tengan que ver con el fenómeno.

10. Cada alumno hace un dibujo, en una hoja aparte, de los aparatos y materiales usados para realizar la electrolisis indicando para qué su utilizaron y qué sucedió en ellos. 

11. Los alumnos se organizan y se integran en equipos. Dan respuestas individuales a las preguntas  siguientes formuladas por el Profesor:
  • ¿Qué está sucediendo con el agua?
  • ¿Qué tipo de energía se aplica?
  • ¿Qué función tiene el electrolito agregado?
  • ¿Se calientan los tubos donde se producen los gases?
  • ¿Qué materiales (orientando a si son mezclas o sustancias) serán el agua, el  gas oxígeno y el gas hidrógeno?

12. Discuten dichas respuestas y escriben las respuestas por equipo.

13. Los equipos intercambian respuestas para poder saber qué piensan los demás acerca del fenómeno.

14. El profesor propicia la participación en relación con los fenómenos observados, efectuando una ronda de participaciones.

15. Los alumnos, apoyándose en la diferencia entre mezcla y compuesto ya discutida en el método de aprendizaje para el paquete 1 y las respuestas a las preguntas anteriores, con la orientación del profesor deberán concluir que el agua es una sustancia compuesta puesto que de ella se obtuvieron el oxígeno y el hidrógeno; además, dicha conclusión deberá dirigirse hacia el rompimiento de enlaces como una idea incipiente y la energía que fue necesaria aplicar - a la cual se le deberá asignar el nombre de endergónica finalmente - en cantidad suficiente para que se efectuara la separación del agua y, por ende, el cambio químico. 

16. El profesor apunta las conclusiones, que le dictan los alumnos, orientando la redacción hacia las definiciones correctas y que sean suficientemente claras para ellos. 

17. El profesor preguntará si se produciría agua al juntarse los gases hidrógeno y oxígeno en un mismo recipiente. Los alumnos deberán anotar sus respuestas como hipótesis de trabajo.

18. El profesor deberá  producir tanto el hidrógeno molecular como el oxígeno molecular pasándolos, en la proporción volumétrica correspondiente, a una botella resistente (limpia y seca) y con tapón hermético, para efectuar la síntesis del agua. 

19. Como no hay una reacción entre los gases juntos en la botella, el profesor hará la síntesis destapando la botella y acercando un cerillo encendido a la boca de ésta, teniendo las precauciones necesarias para esta actividad.

20. El profesor preguntará por qué se tuvo que acercar el cerillo o la fuente de calor para que hubiera la reacción. Los alumnos deberán anotar sus ideas en su cuaderno y después mediante una discusión grupal se llegará a una conclusión enfocada, principalmente, a la relación entre la energía aplicada (a la cual se le dará el nombre de exotérmica) y la formación del agua, involucrándose necesariamente la idea de enlace nuevamente.

21. Nuevamente, con la participación de los alumnos, se concluye dirigiendo ésta a la necesidad de aplicar energía para unir - introduciendo la idea de enlace - otra vez al hidrógeno y  al oxígeno.

22. Los alumnos deberán anotar en sus cuadernos estas conclusiones. El Profesor debe estar atento de que lo hagan.

Evaluación 

Con respecto a las preguntas de los sitios web formuladas por el profesor, él calificará a cada alumno o los alumnos pueden intercambiarlos y calificar el de otro pero deberán escribir el nombre de quien revisó.

En relación con el video se evaluará su consulta por medio de la siguiente lista de cotejo:

 

  Sí 
 No
 Tiene el nombre, su número de lista y la fecha de entrega en la parte superior.
 
 
 La descripción del experimento (incluyendo el material  y la fuente de calor utilizados) está bien redactada, entendiéndose claramente.    
 La letra es legible y con tinta; se entiende claramente    
 
 TOTAL DE PUNTOS
   

Para evaluar los dibujos de los aparatos con los que se realice el experimento y otra para las preguntas que responden por equipo se usarán las siguientes listas de cotejo:

Los dibujos del experimento en una hoja aparte.

 

 
NO
Contiene sus datos: nombre, grupo, número de lista, fecha con tinta en la parte superior de la página.
   
Están todos los materiales y aparatos dibujados con al menos dos colores.
   
Contiene las indicaciones suficientes para entender qué representan los dibujos realizados.
   
Contiene el título del fenómeno observado y una explicación breve del mismo, en un mínimo de reglones.
   
 TOTAL    

 

Las preguntas que se responden por equipo: 

 

    No
Tiene los nombres, números de lista y la fecha de entrega en la parte superior.
 
 
 Las respuestas estan bien redactadas entendiéndose claramente
   
 La letra es legible y se entiende claramente; usa dos colores de tinta.    
 TOTAL DE PUNTOS    

 

 

En una hoja aparte, escriben las respuestas  a las preguntas formuladas por el profesor. Hay un tiempo límite para contestarlas y entregarlas al profesor.

El profesor reparte las hojas con las respuestas a diferentes equipos que las analizan y califican con base en el cuadro inmediato anterior. Dichas hojas son entregadas al profesor para que anote las calificaciones. El número de puntos o la calificación que se le otorgará al de cada lista de cotejo depende de la ponderación de la actividad  por cada profesor.

Al realizar la discusión grupal para analizar en conjunto las respuestas y llegar a las conclusiones, el profesor anotará las participaciones de los alumnos que ayuden a explicar el fenómeno y a redactar las conclusiones. El profesor le dará una puntuación a dichas participaciones, que se sumarán a las anteriores.