Método de aprendizaje A-3
Aprendizaje 3. Reconoce los elementos que constituyen a los macronutrimentos, a partir del análisis de sus estructuras y determina el número de enlaces que pueden formar, al representar con el modelo de Bohr y los diagramas de Lewis la distribución electrónica de dichos elementos. (N3)
Temática:
Elemento: Constituyentes de macronutrimentos. C, H, O, N, P, S.
Estructura de la materia: Representaciones de Bohr y de Lewis.
- Habilidades: reconoce los elementos en los macronutrimentos y determina el número de enlaces que pueden formar los átomos de esos elementos.
- Contenidos: constituyentes de los macronutrimentos; modelo de Bohr y los diagramas de Lewis la distribución electrónica de dichos átomos.
- Método de aprendizaje: análisis de estructuras.
Recursos didácticos
1. Presentación digital "Los elementos en los macronutrimentos".
2. Cuestionario "Los elementos en los macronutrimentos".
Estrategia
La estrategia se enfoca primero al análisis de las fórmulas moleculares y de las estructuras químicas de cuatro moléculas de macronutrimentos para que los alumnos reconozcan a los elementos que los constituyen y el número de enlaces que pueden formar sus átomos, para que después se cuestionen cómo pueden explicar esta capacidad de combinación de estos átomos y finalmente utilicen el modelo atómico de Bohr para lograr tal explicación. Por otra parte, la estrategia incluye una presentación digital y un cuestionario con imágenes a color de las estructuras químicas; sin embargo, se recomienda ampliamente utilizar una app, como ChemSpider, que se describe en el apartado de Recursos alternativos, para el trabajo en el aula-laboratorio con estructuras químicas, las cuales permiten una visualización más adecuada de las mismas.
El tiempo de realización de la estrategia se estima de 2 horas.
1. Explicación. Iniciar la clase mostrando a los alumnos las fórmulas moleculares de compuestos representativos de macronutrimentos, considerando a los aminoácidos para el caso de las proteínas, con el apoyo de la presentación digital "Los elementos en los macronutrimentos". Inmediatamente, plantearles a los alumnos la pregunta 1 del cuestionario "Los elementos en los macronutrimentos" proporcionando éste en formato impreso para que redacten la respuesta en el mismo:
¿Cuáles son los (a) nombres y los (b) símbolos de los elementos constituyentes de los macronutrimentos? ¿Cómo se (c) clasifican estos elementos?
Presentar a los alumnos las estructuras químicas de las moléculas de los macronutrimentos de la actividad anterior con la presentación digital "Los elementos en los macronutrimentos" y solicitarles que identifiquen los átomos de los elementos que constituyen a los macronutrimentos en estas estructuras, primero en la proyección de las mismas en el pizarrón y después en la Parte II del cuestionario "Los elementos en los macronutrimentos".
Posteriormente, enfocar la explicación al átomo de carbono y preguntarles a los alumnos la pregunta 2 del cuestionario ¿Cuántos enlaces puede formar el átomo de carbono? solicitándoles que observen nuevamente las estructuras químicas y anoten la respuesta en la tabla de la Parte III del cuestionario ya citado previamente. Después, plantearles la pregunta 3 ¿Por qué este número de enlaces y no otro? Fomentar la participación de los alumnos para responder esta última pregunta orientando la explicación con base en los aspectos siguientes:
- La ubicación del átomo del carbono en la tabla periódica (grupo y periodo).
- Su electronegatividad.
- Su número de electrones de valencia.
- La relación del número de electrones de valencia con su capacidad de formar cuatro enlaces con otros átomos.
En seguida, solicitarles a los alumnos que redacten la respuesta a la pregunta 3 del cuestionario apoyándolos para que incorporen los aspectos anteriores en su respuesta.
Una vez que los alumnos terminen de escribir la respuesta anterior, plantearles la pregunta 4 ¿Cómo podemos explicar el número de electrones de valencia del átomo de carbono? guiando sus respuestas a la distribución de sus electrones con base en el modelo atómico de Bohr. Representar el átomo de carbono con este modelo, enfatizando la importancia de conocer el número atómico, resaltando los cuatro electrones de valencia y su capacidad de formar cuatro enlaces al combinarse con otros átomos. Solicitar a los alumnos la redacción de la respuesta a la pregunta 4 en el cuestionario. Finalmente, relacionar el modelo de Bohr para el átomo de carbono con su diagrama de Lewis y solicitarles a los alumnos contestar la pregunta 5.
2. Ejercicios. Solicitar a los alumnos explicar en equipo las mismas preguntas para los otros átomos de los elementos que constituyen a los macronutrimentos escribiendo las respuestas en la Parte III del cuestionario "Los elementos en los macronutrimentos".
3. Discusión guiada. Fomentar una plenaria para revisar las respuestas de los equipos a las preguntas de la actividad 2 destacando las particularidades de cada átomo y poniendo atención especial a los átomos de azufre y de fósforo.
Evaluación
- Cuestionario "Los elementos en los macronutrimentos" resuelto durante las actividades 1 y 2 de la estrategia.