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Método de aprendizaje A-5 y A-8

Aprendizaje 8. Reconoce algunos patrones y tendencias de las propiedades de los elementos químicos en la organización de la tabla periódica. (N2)

Temática:

Elemento: Distribución de los elementos (grupos 1-2 y 13-17, antes familia A) en la tabla periódica y símbolos. Variación y periodicidad del carácter metálico de los elementos en la tabla periódica.

Átomo: Masa atómica. Propiedades periódicas: energía de ionización y electronegatividad. Variación y periodicidad de la energía de ionización y de la electronegatividad de  átomos en la tabla periódica.

Formación científica: Búsqueda de regularidades.

  • Habilidad: reconocer.
  • Contenido: patrones y tendencias de las propiedades de los elementos químicos.
  • Método de aprendizaje: a través de la comprensión de la organización de la tabla periódica.

Aprendizaje 5. Emplea la tabla periódica como un instrumento para obtener información de los elementos y predecir comportamientos. (N3)

Temática:

Elemento: Predicción de propiedades de los elementos con base en la variación y la periodicidad del carácter metálico, la energía de ionización y la electronegatividad en la tabla periódica.

  • Habilidad: emplear. 
  • Contenido: la tabla periódica como un instrumento.
  • Método de aprendizaje: obteniendo información de los elementos y prediciendo comportamientos.  

Recursos didácticos:

 

Páginas web:

"La tabla periódica", disponible en http://objetos.unam.mx/quimica/tablaPeriodica/index.html. Seleccionar la opción Número atómico en los pasos tres y ocho de la estrategia.

"Elementos químicos", disponible en http://tablaperiodica.educaplus.org/. Seleccionar las opciones Ionización y 1a Energía de ionización para obtener el "Gráfico de primera energía de ionización (kJ/mol) en función del número atómico" y elegir las opciones Propiedades electrónicas y Electronegatividad para obtener el "Gráfico de electronegatividad de Pauling en función del número atómico" en el paso diez de la estrategia.

 

Documentos pdf:

Recurso "Modelos de Bohr del hidrógeno al argón". Proporcionar por equipo en el paso uno de la estrategia.

Tabla "Propiedades físicas del hidrógeno al argón". Proporcionar por equipo en el paso cuatro de la estrategia.

Cuestionario "Tabla periódica como un instrumento para obtener información de los elementos y predecir comportamientos". Proporcionar en parejas en el paso once de la estrategia.

Estrategia:

En la estrategia que a continuación se presenta, relativa a la organización de los elementos en la tabla periódica y la capacidad de esta última para predecir propiedades de los mismos, nuevamente se propone promover la habilidad de argumentar con base en los conceptos químicos a través de discusiones guiadas entre los alumnos y el profesor, considerándose por lo anterior muy importante garantizar la participación de todos los alumnos en un ambiente de respeto sin que necesariamente se asigne una ponderación a estas para calificación. También, se describe el uso en clase de recursos digitales por parte del profesor que los alumnos pueden consultar posteriormente fuera de clase para su estudio autónomo. También, se incluyen actividades para trabajar en equipo y en parejas que se pueden adaptar a las dinámicas de los grupos cooperativos. El tiempo para llevarla a cabo se estima de 5  horas.

1) El profesor iniciará la clase preguntando al grupo ¿Cómo clasificarían a los elementos con base en el Modelo atómico de Bohr? solicitando en seguida la elaboración en equipo de una propuesta de clasificación y la construcción de una tabla periódica con base en este modelo, proporcionándoles a cada equipo el recurso "Modelos de Bohr del hidrógeno al argón".

 

2) Posteriormente, el profesor guiará una discusión en plenaria destacando que con el Modelo atómico de Bohr se puede construir una tabla periódica clasificando a los elementos en ocho series, con base en los criterios siguientes:

  • número atómico,  
  • número de electrones de valencia, 
  • nivel de energía en el que se encuentran los electrones de valencia.


      3) Entonces, el profesor explicará a los alumnos que la clasificación de los elementos en la  tabla periódica actual se fundamenta en el modelo atómico vigente con base en el número atómico,       apoyándose en la página web "La tabla periódica" seleccionando la opción Número atómico, destacando:
      • los 18 conjuntos verticales denominados grupos, de los cuales el 1 al 2 y del 13  al 17 corresponden a la clasificación propuesta en la actividad anterior, y 
      • los 7 conjuntos horizontales denominados periodos.
      • la información que proporciona la tabla periódica: símbolo y masa atómica.

       

      4)  El profesor recordará la clasificación de los elementos en metales y no metales con base en sus propiedades físicas y su distribución en la tabla periódica, después proporcionará a cada equipo la tabla "Propiedades físicas del hidrógeno al argón" con los valores de temperatura de fusión y de conductividad eléctrica para estos elementos y solicitará que los escriban en los modelos atómicos de Bohr de los elementos utilizados para la construcción de su tabla periódica en la actividad anterior.

       

      5) El profesor entonces preguntará al grupo ¿Qué observan en los valores de temperatura de fusión y de conductividad eléctrica? y guiará una  discusión en plenaria para fomentar el reconocimiento de tendencias en los valores de estas propiedades físicas a lo largo de los grupos y los periodos de la tabla periódica y la periodicidad en las mismas destacando la capacidad de la tabla periódica para predecir las propiedades de los elementos.

       

      6) Posteriormente, el profesor preguntará al grupo ¿Qué propiedades químicas conocen? y en seguida si consideran que ¿También habrá tendencias y periodicidad en las propiedades químicas de los elementos?  orientando las respuestas a una propiedad química: la reactividad de metales frente al agua a temperatura ambiente.

       

      7) El profesor explicará a los alumnos la demostración experimental para observar la reactividad de algunos metales frente al agua, sugiriéndose el potasio, el sodio, el magnesio, el aluminio y el cobre, indicando las precauciones a seguir y apoyará en la realización en equipo de la misma.

       

      8) Una vez terminada la demostración experimental anterior, el profesor guiará una discusión en plenaria para interpretar las observaciones ubicando la posición de los metales utilizados en la tabla periódica apoyándose en la página web "La tabla periódica" y destacando las tendencias siguientes, así como la periodicidad en las mismas:
      • A lo largo de un periodo la reactividad de los metales frente al agua disminuye.
      • A lo largo de un grupo la reactividad de los metales frente al agua aumenta.

       

      9) El profesor cuestionará al grupo ¿Por qué algunos metales son más reactivos frente al agua? orientando las respuestas primero a la relación entre la reactividad de los metales y su ubicación en la tabla periódica, para después enfatizar la relación entre la reactividad y el nivel de energía en el que se encuentran los electrones de valencia de los átomos de estos metales, con base en el Modelo de Bohr, e introducir en seguida como dos propiedades periódicas de los átomos de los elementos los conceptos de:
      • energía de ionización y
      • electronegatividad de Pauling.

       

      10) El profesor presentará a los alumnos los valores de energía de ionización y de electronegatividad de Pauling en función del número atómico de los  átomos de los elementos apoyándose en la página web "Elementos químicos" para obtener el "Gráfico de primera energía de ionización (kJ/mol) en función del número atómico" y el "Gráfico de electronegatividad de Pauling en función del número atómico" y fomentará el reconocimiento de las tendencias y de la periodicidad en estas propiedades, ejemplificando la capacidad de la tabla periódica para predecir las propiedades de los elementos.

       

      11) Finalmente, el profesor solicitará a los alumnos la resolución en parejas del cuestionario "Tabla periódica como instrumento para obtener información de elementos y predecir comportamientos" y, posteriormente a su entrega promoverá una discusión en plenaria para divulgar y explicar las respuestas correctas.

      Evaluación:

       Actividad

      • Cuestionario en parejas "Tabla periódica como un instrumento para obtener información de elementos y predecir comportamientos".