La actividad científica 1.El método científicoEl método científico 2.Magnitudes y unidadesMagnitudes y unidades 3.La notación científicaLa notación científica.

Presentación del tema: "La actividad científica 1.El método científicoEl método científico 2.Magnitudes y unidadesMagnitudes y unidades 3.La notación científicaLa notación científica."— Transcripción de la presentación:

1 La actividad científica 1.El método científicoEl método científico 2.Magnitudes y unidadesMagnitudes y unidades 3.La notación científicaLa notación científica 4.Las cifras significativas en las medidasLas cifras significativas en las medidas 5.El trabajo en el laboratorioEl trabajo en el laboratorio 6.Material básico de un laboratorio de químicaMaterial básico de un laboratorio de química 7.Normas de seguridad e higiene en un laboratorio de químicaNormas de seguridad e higiene en un laboratorio de química 1 Índice del libro

2 La actividad científica Presentación 1 El estudio de la unidad nos acerca a la actividad científica, que es inherente a la naturaleza humana en su afán por conocer, comprender, explicar y controlar el mundo que nos rodea. Las ciencias de la naturaleza, en general, y la física y la química, en particular, constituyen un conjunto de conocimientos y métodos de trabajo que intentan describir y explicar los fenómenos que ocurren en nuestro entorno. El método de trabajo que se utiliza en las ciencias, denominado método científico, se basa en la experimentación como forma de comprobar las hipótesis que se establecen para explicar los distintos fenómenos que se estudian. La unidad se completa con el estudio del trabajo en el laboratorio, el conocimiento de las normas de seguridad que hay que cumplir en este y la descripción de los materiales de uso mas frecuentes que existen en un laboratorio de química.

3 La actividad científica 1. El método científico 1 Definición El procedimiento empleado en la construcción de la ciencia se llama método científico y las pautas que siguen las investigaciones científicas en todas las ciencias de la naturaleza son esencialmente comunes y constan de: 1.1 Un cuerpo teórico previo de conocimientos 1.2 La experimentación 1.3 El análisis de resultados y la obtención de conclusiones 1.4 La comunicación de los resultados

4 La actividad científica 1. El método científico 1 En el método científico hay: Hipótesis Variables independientes Leyes Observación Variables dependientes Teorías Medida Registro de datos Tabla de valores Gráficas Modelos Comunicación de resultados

5 La actividad científica 1. El método científico 1 Un cuerpo teórico previo de conocimientos El cuerpo teórico previo de conocimientos se debe utilizar con criterios adecuados de definición, acotación y clasificación del problema a estudiar. En la época actual, el cuerpo teórico de conocimientos hay que buscarlo en la bibliografía, que debe incluir las publicaciones de las revistas más prestigiosas sobre el tema a estudiar.

6 La actividad científica 1. El método científico 1 Pero hace falta algo más: pues es preciso elaborar una hipótesis Definición Hipótesis es una suposición provisional que intenta explicar el fenómeno que se va a estudiar. La formulación de una hipótesis permite elaborar una representación simplificada del fenómeno a estudiar.

7 La actividad científica 1. El método científico 1 La experimentación Una vez elaborada la hipótesis se debecomprobar si es o no cierta mediante el diseño y la realizaciónde una experiencia

8 La actividad científica 1. El método científico 1 En toda experiencia: Se necesita el uso de instrumentos de medida de las magnitudes implicadas Se utiliza: La observación La medida El registro de datos

9 La actividad científica 1. El método científico 1 Qué es una variable Durante la experimentación se estudia el fenómeno en las condiciones que interesen y actuando sobre las posibles variables que pueden influir Definición Variable es todo aquello que pueda provocar cambios en los resultados de una experiencia.

10 La actividad científica 1. El método científico 1 Variable independiente: si el experimentador la modifica para averiguar si sus variaciones provocan cambios en otras variables Variable dependiente: si su valor está determinado por el valor que toma la variable independiente Variable controlada: si se mantiene constante durante toda la experiencia Tipos de variables

11 La actividad científica 1. El método científico 1 El análisis de resultados y la obtención de conclusiones Tabla de valoresGráficasHipótesis confirmadaLeyTeoría científicaModelo

12 La actividad científica 1. El método científico 1 Tabla de valores 1 Gráficas 2 Los resultados cuantitativos de las experiencias se agrupan en tablas de valores. Con los datos se construyen gráficas que ayudan a encontrar las relaciones entre las variables, para así poder confirmar o no la hipótesis emitida.

13 La actividad científica 1. El método científico 1 Hipótesis confirmada 3 Ley 4 Se convierte en Hipótesis confirmada Ley Definición Una ley es un enunciado que expresa las regularidades observadas de la forma más exacta posible

14 La actividad científica 1. El método científico 1 Teoría científica 5 Modelo 6 Un conjunto de leyes relacionadas entre sí dan lugar a principios generales que constituyen una teoría. Una teoría científica es la expresión de fenómenos conocidos y relacionados entre sí, que se apoyan en observaciones y leyes. Un modelo es una abstracción que sirve para explicar el conjunto y el comportamiento de los diversos fenómenos que abarca. Toda teoría es provisional y pierde su validez cuando no puede explicar algún hecho experimental, en cuyo caso debe ser completada o sustituida por otra nueva.

15 La actividad científica 1. El método científico 1 La comunicación de los resultados Se deben comunicar los resultados para dar a conocer los descubrimientos y para que otros investigadores confirmen o rectifiquen lo establecido, para así poder ampliar el conjunto de conocimientos de la ciencia.

16 La actividad científica 2. Magnitudes y unidades 1 Magnitud física es toda propiedad de un objeto o de un fenómeno que se puede medir Cantidad es el valor numérico de una magnitud Medir es comparar dos magnitudes de las mismas características, de forma que a una de las cuales se le asigna el papel de unidad

17 La actividad científica 2. Magnitudes y unidades 1 Una unidad de medida es una magnitud que se elige como patrón de forma arbitraria Debe cumplir los requisitos Tener siempre el mismo valor: su valor no puede depender de la persona que la utilice, ni del tiempo transcurrido, ni de las condiciones de trabajo. Ser universal, o lo que es lo mismo, debe ser fácilmente reproducible y utilizable en cualquier lugar del mundo. Importante Para que los resultados de las medidas sean entendibles por toda la comunidad hay que elegir unas unidades de medida comunes, utilizar instrumentos de medida adecuados y establecer unas reglas y unas técnicas apropiadas para su uso.

18 La actividad científica 2. Magnitudes y unidades 1 Surge como ampliación y sustitución del sistema métrico decimal y consta de: Siete magnitudes fundamentales. Magnitudes derivadas, que se expresan en función de dos o más magnitudes fundamentales. Un conjunto de reglas para nombrar y escribir los símbolos de las unidades, sus múltiplos y submúltiplos. Sistema Internacional de Unidades, SI

19 La actividad científica 2. Magnitudes y unidades 1

20 1 Reglas para nombrar y escribir los símbolos de las unidades, sus múltiplos y submúltiplos 3 Los símbolos de las unidades son invariantes, no deben escribirse en plural, ni deben ir acompañados de un punto. 2 Si la unidad procede del apellido de un científico se escribe en mayúscula. 1 Los símbolos de las unidades se escriben generalmente en minúsculas. 4 Es correcto: g, m, s, N. Es incorrecto: g., Grs, seg o cms. 5 Producto entre dos unidades: N · m 6 División entre dos unidades:, m/s, m · s -1

21 La actividad científica 3. La notación científica 1 El resultado de una medida puede dar lugar a un número muy grande o muy pequeño, que suele ser difícil de leer e incómodo de escribir. Por ello se recurre a la: Notación exponencial o notación científica, que consiste en escribir la cantidad en forma de potencia de 10. Notación de múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades del SI, que utiliza un conjunto de prefijos que al acompañar a la unidad correspondiente indica el factor decimal o la potencia de diez por el que hay que multiplicarla.

22 La actividad científica 3. La notación científica 1

23 1 Conversión de unidades La conversión entre distintas unidades se realiza utilizando los factores de conversión. Definición Un factor de conversión es la relación entre dos cantidades iguales expresadas en unidades diferentes Definición Un factor de conversión es la relación entre dos cantidades iguales expresadas en unidades diferentes

24 La actividad científica 3. La notación científica 1 Factor de conversión Así, la distancia 12,5 km se convierte en m de la siguiente forma: De igual forma, para expresar en km una distancia indicada en m, el factor de conversión a utilizar es: Por lo que:

25 La actividad científica 4. Las cifras significativas en las medidas 1 Exactitud Hay una gran exactitud en las medidas realizadas de una determinada magnitud si los valores obtenidos están cerca del valor aceptado como verdadero. Precisión Hay una gran precisión en la medición, si al obtener una serie de medidas experimentales que son realizadas bajo las mismas condiciones, están todas ellas muy cerca entre sí. Cuando se realiza una única medida, la precisión de la medida realizada se identifica con la sensibilidad del instrumento de medida utilizado. Sensibilidad: Es la división más pequeña de la escala del instrumento de medida utilizado.

26 La actividad científica 4. Las cifras significativas en las medidas 1 Los impactos están muy cerca unos de otros, luego existe precisión entre los mismos. Los impactos están dentro del círculo central de la diana, luego hay una gran exactitud. La situación ideal que hay que buscar es que la medición sea lo más exacta posible y que también se realice con la mayor precisión que se pueda lograr. Importante

27 La actividad científica 4. Las cifras significativas en las medidas 1 Reglas para considerar cifras significativas 3 No son significativos todos los ceros situados a la izquierda del primer dígito significativo no nulo. Así, el número 0,008403 tiene cuatro cifras significativas. 2 Todo cero situado entre dos cifras significativas es significativo. Así, el número 4,2067 · 10 5 tiene cinco cifras significativas. 1 Toda cifra distinta de cero es significativa. 4 Cualquier cero final o la derecha de una coma decimal es significativo, si la sensibilidad del instrumento de medida así lo indica.

28 La actividad científica 4. Las cifras significativas en las medidas 1 Cifras significativas en las operaciones algebraicas 2 En un producto o en un cociente el resultado se debe expresar con el número de cifras significativas que tenga el operando con menor número de cifras significativas. 1 En una suma o en una resta se deben alinear los decimales de las cantidades y expresar el resultado con tantas cifras como se tenga en el número con menos cifras significativas después de la coma decimal, pues el resultado no puede tener una mayor precisión que la de cualquiera de los datos que intervienen.

29 La actividad científica 4. Las cifras significativas en las medidas 1 El redondeo en las operaciones: Redondear un número es eliminar las cifras que van más allá de la precisión o sensibilidad con la que se debe dar un resultado numérico. 2 Si el dígito que se elimina es 5 o mayor que 5, el último dígito que se conserva se aumenta en 1. Así, el número 9,851 redondeado a décimas es 9,9. 1 Si el dígito a eliminar es menor que 5, el último dígito que se conserva no cambia de valor. Así, el número 3,84 se redondea a décimas escribiendo 3,8. Si se escribe las cantidades en notación científica se consigue que el número de cifras significativas de una medida no dependa de las unidades elegidas.

30 La actividad científica 5. El trabajo en el laboratorio 1 a) Observación- experimentación Un experimento u observación científica es una observación realizada bajo unas condiciones determinadas, que son fijadas mediante unos valores de unas variables específicas, como la presión o la temperatura. b) Buscar el porqué del fenómeno observado La comparación del fenómeno observado con otro lo más similar posible y que se conozca bien, permite analizar ir encontrando las causas del fenómeno estudiado. c) Registrar y transmitir lo observado Se debe registrar y transmitir lo observado en un lenguaje adecuado para que pueda ser comprendido por toda la comunidad científica.

31 La actividad científica 5. El trabajo en el laboratorio 1

32 1

33 La actividad científica 6. Material básico de un laboratorio de química 1 Material metálico y complementario

34 La actividad científica 6. Material básico de un laboratorio de química 1 Material cerámico Estufa de laboratorio. Hornos mufla. Diversos tipos de balanzas de laboratorio. Agitador magnético simple y conjunto formado por placa calefactora y agitador magnético. Conjunto de tres placas calefactoras. Baño de agua o de aceite termostático.

35 La actividad científica 6. Material básico de un laboratorio de química 1 Material de vidrio

36 La actividad científica 6. Material básico de un laboratorio de química 1 Productos básicos habituales en un laboratorio La etiqueta es la primera información de un producto químico, que ayuda a planificar acciones preventivas básicas y contiene en un pictograma frases que informan de peligros y de consejos de prudencia. Antigua y nuevas etiquetas de un producto químico.

37 La actividad científica 6. Material básico de un laboratorio de química 1 Productos químicos habituales en un laboratorio Pictogramas de peligro de los productos químicos, que están en un cuadrado sobre fondo blanco con un borde rojo, referidos a: - Explosivos. - Inflamables. - Comburentes. - Gases a presión. - Tóxicos. - Corrosivos. - Mutagénicos, carcinogénicos y teratogénicos. - Nocivos e irritantes. - Peligrosos para el medio ambiente. La ficha de datos de seguridad (FDS) es proporcionada por el proveedor del producto químico para que el usuario pueda tomar las medidas necesarias para la protección de la salud y de la seguridad de los trabajadores en el lugar de trabajo. Es la mejor herramienta para conocer los riesgos que pueden presentar los productos químicos peligrosos.

38 La actividad científica 7. Normas de seguridad e higiene en un laboratorio de química 1 Elementos de protección individual (EPI) en un laboratorio Son principalmente guantes, bata de laboratorio y gafas. En un laboratorio se deben colocar señales de protección obligatoria de las manos, del cuerpo y de la vista. Son señales de seguridad a tener en cuenta en el laboratorio. Son de forma circular de color blanco y van en fondo azul. La seguridad es mayormente una cuestión de sentido común, siempre que se sepa los riesgos asociados al uso de los productos químicos que se están utilizando. Para avisar de las sustancias y operaciones más peligrosas hay pictogramas y notas de seguridad. Es sensato, no obstante, considerar que todos los productos químicos son potencialmente peligrosos.

39 La actividad científica 7. Normas de seguridad e higiene en un laboratorio de química 1 Normar a tener en cuenta en el trabajo en el laboratorio 1. En el laboratorio se debe llevar protección ocular cuando se realicen procesos que puedan ser peligroso para los ojos. Por ejemplo: a) cuando se manipule ácidos, álcalis y otros productos químicos corrosivos, tóxicos o irritantes; b) cuando se caliente productos químicos; c) cuando se realice reacciones químicas exotérmicas. 2. El peligro mayor del laboratorio es el fuego, por lo que se debe reducir al máximo la utilización de llamas vivas. Si se puede, es mejor emplear mantas calefactoras o baños que el mechero Bunsen. 3. Para el encendido de un mechero Bunsen se debe utilizar encendedores piezoeléctricos largos, nunca cerillas, ni encendedores de llama. Nunca se debe poner la cabeza o la ropa cerca de la llama de un mechero Bunsen. El pelo largo se debe llevar recogido y algunos productos para el pelo como las lacas y las gominas hacen el pelo más inflamable de lo usual y deben evitarse. 4. Cuando se manipule líquidos inflamables, como el etanol o la acetona, se debe hacer con cuidado y hay que mantenerlos alejados de las llamas. Igualmente no se debe calentar líquidos en un recipiente cerrado. 5. Hay que evitar el contacto de productos químicos con la piel, especialmente si son tóxicos o corrosivos, mediante el uso de guantes de un solo uso. 6. Se debe llevar puesta siempre la bata de laboratorio y correctamente abrochada y nunca se debe llevar sandalias abiertas en el laboratorio, pues el calzado debe proteger los pies. Y siempre se debe lavar uno las manos después de terminar el trabajo en el laboratorio. 7. Nunca se deben oler gases directamente, ni inhalar los vapores de los productos químicos, por lo que se debe trabajar siempre que sea posible y operativo en campanas, especialmente cuando se trabaje con productos corrosivos, irritantes o tóxicos. 8. Nunca se debe probar o saborear algo en el laboratorio, al igual que nunca se debe comer ni beber en el laboratorio.