Elementos, Compuestos y Mezclas Diciembre de 2005 Tema E. Trabajos prácticos con materiales de uso común Otilia Valdés Galicia

Objetivos Establecer las diferencias fundamentales entre los elementos, compuestos y mezclas Discutir las posibles ideas previas de los estudiantes sobre estos conceptos. Analizar posibles estrategias de enseñanza y aprendizaje.

Programa Actividad 1 9:10 a 9:40 Resolución individual de cuestionario, discusión en equipo y en grupo. 9:45 a 10:35 Primer experimento por equipo. 10:35 a 11:00 Receso 11:00 a 11:15 Discusión de los resultados de los experimentos. 11:15 a 11:45 Construcción de mapas conceptuales por equipo. 11:45 a 12 :05 Discusión de los mapas. 12:05 a 12:25 Presentación de power point. 12:25 a 12:50 Conclusiones y evaluación de la sesión. 12:50 a 13:00

Actividad 1 Reúnete con tus compañeros que tengan el mismo color de tarjeta Realicen una lluvia de ideas para resolver el reto 1 en 2 min. Elijan la idea que consideren más acertada y escriban su conclusión Tomen el material que consideren más adecuado para resolver el reto 2 Expongan sus conclusiones en el grupo

No hay nada como un sueño para crear el futuro

La apropiación del saber no ocurre fácilmente y los conocimientos científicos son olvidados rápidamente a pesar de que hayamos intentado transmitirlos laboriosamente

¿A qué se debe que el saber científico no ocurra fácilmente? “No es simplemente que aprendamos poco, ni que se enseñe mal. Es que los escenarios de aprendizaje e instrucción muchas veces no están pensados tomando en cuenta las características de los aprendices y sus maestros” Nos dimos a la tarea de encontrar alguna solución al problema s pedagogos explican que….. Pozo (1996) Aprendices y maestros

¿Qué hacer para resolver este problema? Conocer las características de los alumnos a los que se dirige, indagar cuáles son sus intereses y en lo posible su nivel de desarrollo intelectual.

Los estudiantes explican el mundo a partir de sus concepciones, por lo que es necesario conocer sus ideas previas

¿Por qué es importante conocer las ideas previas? Porque todo conocimiento nuevo se construye a partir de ellas. Para despertar la curiosidad de los estudiantes Para seleccionar las estratégias que permitan reestructurarlas

Las ideas previas son construcciones conceptuales que constituyen los elementos centrales desde las cuales se interpretan y se da significado a los procesos naturales y contenidos científicos.

Las ideas previas son muy estables y persisten después de varios años de cursos científicos. Se manifiestan en un proceso en el que se pone en juego el marco de referencia al intentar resolver un problema

Ideas de los estudiantes sobre elementos, compuestos y mezclas Confunden: Compuesto y mezcla Elemento con átomo Compuesto con sustancia Compuesto con molécula Piensan que las únicas sustancias puras son los elementos Consideran a los materiales como mezclas de elementos

Vanesa Kind asegura que: Briggs y Holding establecieron que : Existe un total rechazo de los estudiantes de 15 años para utilizar las ideas sobre el modelo cropuscular de la materia al hablar de elementos compuestos y mezclas, lo que puede provocar un vacío en su pensamiento. Vanesa Kind asegura que: La comprensión de las diferencias entre elementos compuestos y mezclas es la base para entender las reacciones químicas

En el enfoque tradicional no se consolida el pensamiento del estudiante No se considera el tiempo ni el espacio necesarios para consolidar el aprendizaje de una idea antes que se presente la siguiente En cada etapa se asume que los estudiantes han aprendido como el maestro lo pretende Se da poco tiempo para descubrir sus ideas y dirigirlas

Resultado: Los estudiantes exhiben un pensamiento muy confuso cuando intentan asimilas los nuevos puntos de vista de la Ciencia sobre el mundo a sus estructuras

¿Qué hacer para modificar estas ideas? Generar nuevas estrategias de enseñanza, que tomen como punto de partida las ideas previas de los estudiantes, llevarlas a la práctica y evaluarlas para cuestionar si realmente los alumnos cambian sus concepciones.

el que comunica su saber Un maestro sabio no es el que comunica su saber Es el que te conduce al umbral de tu propia inteligencia

Indica que tipo de sustancia representan cada uno de los siguientes esquemas. En el caso de las mezclas debes indicar de cuantas sustancias está formada y que tipo de sustancias son , en el caso de los elementos que tipo de molécula tienen y en el caso de los compuestos de cuantos elementos y cuantos átomos está formada su molécula.

Los científicos han dividido los materiales de acuerdo a su pureza en: Mezclas Se considera mezcla a un material que tiene más de una sustancia Sustancias puras Se considera una sustancia pura a un material que esta formado por una sóla sustancia

La mayoría de los materiales que conocemos son mezclas Mezclas comunes  Composición Granito Cuarzo, Feldespato y mica Petróleo Metano, etano, propano Orina Urea, agua Alcohol medicinal Alcohol y agua Lejía Agua,  hipoclorito de sodio Sangre Agua, hemoglobina, glucosa Coca Cola Agua,  CO2, cafeína Vinagre Agua, ácido acético Gasolina Hetpano, octano 

Los componentes de una mezcla pueden encontrarse en proporciones variables Puede haber mezclas de alcohol y agua con diferentes porcentajes de alcohol

Las sustancias puras se obtienen al separar los componentes de las mezclas por diversos métodos en los que se producen cambios físicos Filtración Decantación Destilación

Las mezclas no tienen propiedades definidas El punto de ebullición del petróleo tiene un rango muy amplio porque está formado de miles de sustancias

Las sustancias puras tienen propiedades definidas El agua pura tiene un punto de ebullición de 100 °C al nivel del mar, un punto de fusión y de solidificación de 0 °C

Las sustancias puras no se pueden separar en dos o más sustancias diferentes por cambios físicos

Algunas sustancias puras se pueden descomponer en dos o más sustancias diferentes mediante cambos químicos Al pasar una corriente eléctrica en el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno

A estas sustancias se les llama compuestos Son compuestos : El agua que se descompone en H y O La sal que se descompone en Cl y Na El azúcar que contiene H, C y O

Los componentes de los compuestos se encuentran en proporciones constantes de masa Al descomponer el agua en H y O por cada gramo de H se obtienen 8 g de O

A estas se les llama elementos Hay sustancias puras que no se descomponen en otras mediante cambios químicos A estas se les llama elementos El Hidrógeno, el oxígeno, el sodio, el cloro, el cobre, el carbono, el azufre y muchos más son elementos

Los elementos se encuentran clasificados en la Tabla Periódica

Las propiedades de estos materiales se deben a su estructura Las mezclas tienen moléculas de diferente tipo En las sustancias puras las moléculas son iguales

Problema: existen sustancias puras que no forman moléculas si no redes cristalinas El cloruro de sodio no está formada por moléculas si no por iones de sodio y cloro cuya celda unitaria es NaCl, es decir, en toda la red por cada ión de sodio hay uno de cloro De igual forma, el sulfuro de hierro está formado por una red cristalina cuya celda unitaria es FeS

En las moléculas o en las celdas unitarias de los compuestos hay átomos diferentes En las moléculas o redes cristalinas de los elementos los átomos son iguales

Problema: en la mayoría de los elementos los átomos se unen y forman moléculas o redes cristalinas Los átomos de hidrógeno se agrupan de dos en dos para formar moléculas diatómicas de hidrógeno Cuando el oxígeno forma el ozono sus átomos se agrupan de tres en tres para formar moléculas triatómicas de oxígeno

En los metales los átomos forman redes cristalinas igual que algunos compuestos Por esta razón no podemos decir que el átomo es la mínima parte que representa un elemento

Materiales Mezcla Sustancia Pura Compuesto Elemento Se clasifica en Se presentan como Pueden ser Compuesto Elemento Homogénea Heterogénea Tienen Tienen Diferentes Tipos de moléculas Átomos diferentes Átomos iguales

La Materia Mezclas Sustancias puras Compuestos Elementos Sales iónicos se clasifica en Mezclas Sustancias puras se clasifican en se clasifican en Compuestos Elementos heterogéneas homogéneas Metales No metales Gases nobles se clasifican en se clasifican en llamadas covalentes iónicos disoluciones como son como son Anhídridos Ácidos Óxidos ejemplos Hidróxidos ejemplo Sales agua y azúcar NaCl

Otro punto de vista “Más importante que la distinción entre compuestos y elementos es la distinción entre sustancias moleculares y no moleculares. Esta última es una diferencia fundamental. La otra no”. Dr. Plinio Sosa Moleculares No moleculares

Materia Mezclas Sustancias Materiales Red cristalina Propuesta del Dr. Plinio Sosa Materia Es de lo que están hechos todos los Materiales Son Mezclas De Sustancias Pueden ser Moleculares Reticulares Su estructura está basada en Su estructura está basada en Partículas Discretas Átomos y moléculas Red cristalina Arreglo ordenado de átomos o iones cuya Son ejemplos Son Son ejemplos Celda unitaria Es La porción mínima representativa de la sustancia Oxígeno, agua y azúcar Oro, sal común y diamante

a encontrar la repuesta No se puede eseñar nada a un hombre. Solo se le puede ayudar a encontrar la repuesta dentro de sí mismo (Galileo Galilei)

Muchas Gracias Otilia Valdés