guia didactica del docente química

SANTIAGO BUENOS AIRES CARACAS GUATEMALA LISBOA MADRIDMXICO NUEVA YORK SAN JUAN SANTA FE DE BOGOT SO PAULO

AUCKLAND LONDRES MILN MONTREAL NUEVA DELHI SAN FRANCISCO SIDNEY SINGAPUR ST. LOUIS TORONTO

Autores

Luis Lara G.PROFESOR DE BIOLOGA

Universidad Alberto Hurtado.

Miriam Estrada N.PROFESORA DE EDUCACIN MEDIA

CON MENCIN EN QUMICAUniversidad de Chile.

Haydd Gmez M.PROFESORA DE QUMICA

Pontifi cia Universidad Catlica de Valparaso.

GUA DIDCTICA DEL DOCENTEGUA DIDCTICA DEL DOCENTE

Qumica I aomedio

GUIA_QUIMICA_1M_2013.indd 1 6/12/13 13:21:14

Qumica I medioGUA DIDCTICA DEL DOCENTE

AutoresLuis Lara G.Miriam Estrada N.Haydd Gmez M.

No est permitida la reproduccin total o parcial de este libro, ni su tratamiento infor-mtico, ni la transmisin de ninguna forma o por cualquier medio, tal sea electrnico, mecnico, por fotocopia, por registro u otro mtodo sin el permiso previo y por escrito de los titulares del copyright.

Derechos reservados 2013McGraw-Hill Interamericana de Chile Ltda.Evaristo Lillo 112, Piso 7, Las CondesSantiago de ChileTelfono: 562 26613000

Gerente EditorialPaola Gonzlez M.

EditoraPamela Madrid F.

Diagramacini25 Estudio Grfi co

IlustracionesFaviel Ferrada R.

Archivo grfi coBanco imgenes McGraw-Hill

ISBN: 978-956-278-248-7N de inscripcin: 236.144Impreso en Chile por RR Donnelley ChileSe termin de imprimir esta primera edicin de 3.800 ejemplaresen el mes de diciembre de 2013.


Ministerio de Educacin PROHIBIDA SU COMERCIALIZACIN

PRESENTACIN

La ciencia de la Qumica es apasionante y desafiante, tanto para los docentes como para los estudiantes, por lo mismo forma parte constitutiva de los programas de ciencias y de alfabetizacin cientfica. La presente Gua didctica del docente del texto Qumica 1 Ao de Educacin Me-dia es un material de apoyo para la prctica docente en esta disciplina, que busca la formacin integral de los estudiantes de nuestro pas y el desarrollo de habilidades cientficas que le permitan tomar decisiones concretas y argumentadas.

En sus pginas encontrar una propuesta editorial actualizada, que incorpora los Contenidos Mnimos Obligatorios (CMO) y los Objetivos Fundamentales (OF) sea-lados en el Decreto Supremo N 254 de agosto del 2009, junto con un tratamiento riguroso, creativo, integral y desafiante de cada uno de los contenidos y habilidades a desarrollar.

Queremos que usted, como docente, cuente con un material de uso sencillo, pero no por ello, simple, que permita comprender el texto del estudiante y desarrollar las potencialidades de sus estudiantes.

Los autores

3Gua Didctica del docente


ESTRUCTURA GRFICA TEXTO DEL ESTUDIANTE

SECCIONES DEL COMIENZO Y CIERRE DE LAS UNIDADES:

Para colaborar con el desarrollo de tu cientfi co(a) interior, este libro te ofrece, adems de los contenidos de qumica del nivel, un conjunto de secciones que buscan potenciar las habilidades propias del rea de las ciencias.

A continuacin te las presentamos!

Presentacin de la unidad: La qumica est ms cerca de lo que crees Cada unidad comienza con una imagen y un prrafo sobre algo conocido para ti, que de una u otra manera, se relaciona con la qumica.

Pinsalo y comprtelo: Propn tus propias explicaciones y comprtelas! Un cientfi co debe analizar situaciones y formular posibles explicaciones a partir de ellas, recordando siempre que la ciencia avanza con el aporte de muchas personas.

Temas y objetivos: Esta seccin responde a tus preguntas de: Qu tengo que aprender?, qu esperan que pueda hacer?

Actividad inicial: Aqu debes poner en prctica los conceptos que conforman el punto de partida de la leccin. Luego de la actividad, debes autoevaluarte y decidir si debes repasar algo. Recuerda que es importante reconocer las debilidades y buscar corregirlas.

Lloviendo ideas: Esta seccin busca que tu cientfi co interno se exprese y respondas con todo aquello que sabes, aquello que crees saber y aquello que puedes interpretar. Recuerda que tu cerebro ha formulado explicaciones desde antes que el colegio llegara a tu vida!

Cmo te fue en las actividades?: Con esta actividad, te puedes hacer una idea del avance que tuviste en la leccin.

Para practicar ms: Aqu te ofrecemos ms actividades para que apliques aquello que se revis en la seccin. Como en todas las cosas, la perseverancia y la prctica te llevarn al xito.

Sntesis: Te invitamos a participar de esta seccin que conecta todo lo visto en la unidad.

Evaluacin fi nal: Al fi nalizar la unidad, es importante saber cunto aprendiste y te invitamos a descubrirlo respondiendo esta evaluacin fi nal.

SECCIONES DEL DESARROLLO DE TODAS LAS UNIDADES:

Practice your english: Practica tu ingls! Esta seccin es una invitacin a poner en prctica esta lengua, que es el idioma ms utilizado por los cientfi cos del mundo para comunicar sus hallazgos incluso en Chile.

Qu signifi ca?: Para aprender, es necesario que compar-tamos un mismo lenguaje. Esta seccin defi ne palabras en caso que no las conozcas.

Aclarando conceptos: Muestra explicaciones breves a conceptos qumicos y cientfi cos que viste en cursos ante-riores, que pudieras ya no recordar.

Avergualo: Te invitamos a investigar por tu cuenta sobre algunos temas, pues un buen cientfi co debe tener habilidades para buscar informacin, ordenarla y sacar conclusiones.

En los conciertos de msica, aunque todos quisiramos estar lo ms cerca posible del escenario, solo unos pocos pueden hacerlo, pues existe una distribucin deter-minada para quienes asisten. Si tenemos en cuenta que el recinto donde se realiza el concierto contiene personas, de la misma forma que un tomo contiene electrones, podemos hacernos una idea del modelo actual de tomo, llamado modelo mecano-cuntico, que nos ayuda a entender el comportamiento de todo lo que nos rodea.

MODELO MECANO-CUNTICOCmo explicamos en la actualidad el comportamiento de la materia?

MODELO MODELO MECANO-CUNTICOMECANO-CUNTICOCmo explicamos en la actualidad Cmo explicamos en la actualidad el comportamiento de la materia?

1

UNID

AD

10

Pinsalo y comprtelo

A

ctividad grupal

Los usos que tiene el cobre se explican por sus mltiples propiedades, entonces:

a) Qu propiedad del cobre es la que se aprovecha en los cables elctricos y en las ollas?

b) Qu propiedad del cobre es la que permite hacer caeras e hilos con l?

c) Por qu se utiliza el cobre en joyera?

d) Las propiedades del cobre sern exclusivas de l o existen otros elementos que las comparten?

e) Ser posible predecir el comportamiento de un elemento? En caso que creas que s, qu datos necesitaras para ello?

Una vez que hayas pensado tus respuestas para las preguntas anteriores, forma un grupo con tres compaeros ms y compartan sus respuestas. A continuacin, ela-boren una respuesta grupal breve que luego ser comentada al resto del curso.

Esta Unidad se organiza en dos Lecciones:

Leccin 1: Los elementos y esa costumbre de ordenar.

Leccin 2: Propiedades peridicas de los elementos.

Cada una de las Lecciones tiene detallado en su comienzo los aprendizajes que esperamos que t consigas. Esta Unidad tiene como propsito que t:

Comprendas y expliques la relacin que existe entre la estructura electrnica de los to-mos y su ordenamiento en la tabla peridica.

Reconozcas las propiedades fsicas y qumicas de los elementos, as como las llamadas propiedades peridicas.

Conocer la evolucin histrica de la tabla peridica de los elementos, reconociendo las caractersticas macroscpicas y microscpicas asociadas a este ordenamiento.

Organices e interpretes datos referidos a propiedades peridicas formulando explicacio-nes y conclusiones respecto a ellas.

77

Sntesis de la Unidad

Resuelve el crucigrama utilizando las palabras que completan las frases a continuacin. Los nmeros entre parntesis representan la ubicacin dentro del crucigrama.

Un tomo se une con otro mediante un (11). Dicha unin puede ser de diferentes tipos, dependiendo de los elemen-tos involucrados. As: si se unen dos o ms tomos de me-tal, estaremos en presencia de un enlace (1), que se puede representar mediante el modelo del mar de (3); si se une un metal con un no metal, se formar un enlace (12), caracte-rizado por la (4) de uno o ms electrones; y si se unen dos o ms no metales, el enlace ser (2), que se caracteriza por la (8) de electrones. Este ltimo tipo de enlace qumico tienen tres subtipos: a) cuando la nube electrnica se distribuye de forma equitativa (enlace covalente (14)); b) cuando la nube electrnica est ms cargada a un lado (enlace covalente polar), y; c) cuando los dos electrones del enlace son do-nados por un nico elemento (enlace covalente coordinado o enlace (6)). Adems, es posible conocer de qu tipo es un enlace a partir de la (9) de electronegatividad de los elementos involucrados.

Mientras que los compuestos inicos se organizan en redes (7), los compuestos covalentes toman formas geomtricas que alejen lo ms posible entre s a los electrones de enlace y a los pares libres de electrones. Las principales geometras moleculares son: lineal, plana trigonal, tetradrica, pirami-dal y angular. La combinacin entre la geometra molecular de una sustancia covalente y el tipo de enlace que presen-ta, nos permitir determinar si una molcula es apolar (sin momento dipolar) o polar que representa un (5).

Una vez que una molcula est formada, ella puede inte-ractuar con otras (10) mediante fuerzas intermoleculares. Estas interacciones pueden ser: a) fuerzas ion-dipolo, b) fuerzas dipolo-dipolo, c) puentes de hidrgeno, d) fuerzas de dispersin o de (13) . Mientras que este ltimo tipo de fuerza es la nica posibilidad de interaccin en molculas apolares, los puentes de hidrgeno explican algunos de los comportamientos especiales del (15) (H2O).

1 2

3 4 5 6

7

8

9 10

11

12

13

14 15

160 Qumica I medio

Evaluacin final de la Unidad

Ac

tividad individual

I. Seleccin mltiple: Encierra en un crculo la alternativa correcta. (1 pto. c/u = 10 ptos.)

1 Sobre una ecuacin qumica es FALSO que:A. Los productos est al lado izquierdo.B. La flecha seala la transformacin.C. Se utiliza para representar un cambio qumico.D. La masa se conserva.E. Ninguna de las anteriores.

2 Relacin mnima entre dos o ms elementos que con-forman un compuesto. La definicin refiere a:

A. Frmula emprica.B. Frmula molecular.C. Mol.D. Molcula.E. Ninguna de las anteriores.

3 Cunto masa el H3PO4 si H masa 1 u.m.a., P masa 31 u.m.a. y O masa 16 u.m.a.?

A. 47 u.m.a.B. 50 u.m.a.C. 98 u.m.a.D. 188 u.m.a.E. 200 u.m.a.

4 Un mol de un compuesto cualquiera:

A. Tiene una masa igual a la masa molar del com-puesto.

B. Contiene una cantidad de molculas igual al n-mero de Avogadro.

C. Bajo ciertas condiciones de presin y tempera-tura, ocupar un volumen fijo si el compuesto es gaseoso.

D. Sirve para contar materia.E. Todas las anteriores.

5 Es FALSO decir que:A. Algunos elementos se pueden combinar con otro

en ms de una proporcin.

B. Un compuesto tiene una proporcin definida entre los elementos que lo componen.

C. Cada compuesto tiene una masa caracterstica.D. La composicin porcentual de un elemento vara

segn su origen.

E. Ninguna de las anteriores.

6 La masa de 2 moles de N2 es (masa molar N = 14 g/mol):

A. 56 gB. 32 gC. 28 gD. 14 gE. 7 g

7 La masa, en gramos, de un tomo de calcio es: (Masa molar Ca = 40 g/mol)

A. 40 6,02 1023

B. 40 6,02 1023

C. 6,02 1023 40D. 6,02 1023

E. 6,02 1023 20

8 Qu porcentaje de oxgeno existe en el H2S2O3 (masas atmicas: H = 1 u.m.a.; S = 32 u.m.a.; O = 32 u.m.a.)?

A. 42,1%B. 48,0%C. 50,0%D. 56,1%E. 65,1%

Tiempo disponible para resolver evaluacin: 90 minutos

Unidad 4: Evaluacin final de la unidad 207

ctctc ititvivi iviv didi adad dada inini dtiviviv

didi adad dada i

UNIDAD 4: Leyes ponderales y estequiometra

ESTRUCTURA GRFICA TEXTO DEL ESTUDIANTEESTRUCTURA GRFICA TEXTO DEL ESTUDIANTEESTRUCTURA GRFICA

4 Qumica I medio



Qumica en la web: En el mundo digital, la cantidad de fuentes de informacin es muy grande. En esta seccin te ofrecemos links seleccionados que pueden resultar tiles para tu aprendizaje.

Qumica y tecnologa: La qumica se aplica tambin en la industria y llega a nosotros como dispositivos tecnolgicos. Algunos de ellos los puedes ver en esta seccin.

Y el Nobel es: Esta seccin muestra los aportes de importantes personajes al desarrollo de la ciencia, que los hizo merecedores del premio Nobel de qumica. Muchas de sus investigaciones son fundamentales para la qumica moderna y son considerados experimentos clsicos de la qumica.

Lectura cientfi ca: Esta seccin busca acercarte al mundo de las publicaciones cientfi cas, para promover la comprensin e interpretacin de datos y la obtencin de conclusiones relevantes que te lleven a la comprensin de un fenmeno cientfi co.

Es un clsico!: La ciencia se construye con los aportes de muchas personas y dentro de ellos existen algunos que son realmente importantes, lo que los hace merecedores de un lugar especial en este texto y son presentados en esta seccin.

Gua de ejercicios: Esta seccin te invita a ejercitar an ms los contenidos de la leccin, ganando con ello confi anza en tu trabajo.

Para saber ms: Esta seccin busca entregarte informacin adicional sobre fenmenos interesantes o sustancias, con el fi n de aumentar tu base de datos que puedas aprovechar cuando quieras/puedas/debas crear hiptesis, explicaciones, leyes y/o teoras.

Actividad: Para adquirir cualquier conocimiento o habili-dad debes practicarla y las actividades son las secciones para ello.

Desafo: Esta seccin te invita a ir ms all de los contenidos y ponerte a prueba para resolver tareas que requieren ms habilidades.

Qumica y: La qumica no es una ciencia aislada y se relaciona con muchas reas del conocimiento. Algunas de ellas se muestran en esta seccin.

Para pensar: Un buen cientfi co se caracteriza por organizar sus conocimientos y sus ideas para ofrecer explicaciones, armar teoras, proponer hiptesis, etc. Esta seccin te invita a adentrarte en el mundo de ser t el constructor de tu conocimiento cientfi co.

Qumica en tu vida: La qumica est presente en todo y en todos. Esta seccin muestra algunos fenmenos y situaciones conocidas para t que se pueden explicar con los contenidos del curso.

Al laboratorio: La ciencia avanza experimentando, por tanto, te invitamos a ir al laboratorio y poner a prueba la teora.

SECCIONES DEL DESARROLLO DE ALGUNAS UNIDADES: Observacin: Aqu se muestran datos importantes que no

se deben olvidar.

Importante: Esta seccin hace hincapi en datos y con-ceptos relevantes para tu comprensin y avance en los contenidos.

Chistes qumicos: El humor exige conocimientos y habili-dades, y tambin est presente en la qumica. Si comprendes el chiste, entonces ests comprendiendo los contenidos.

Un ejemplo de la vida: Muestra ejemplos que buscan clarifi car conceptos importantes usando cosas conocidas por ti.

Recordando: Rene conceptos importantes que debes tener presentes.

Chismes en las ciencias: La ciencia tambin tiene situa-ciones no aclaradas, que te contamos en esta seccin.

Actividad 5: Trabajando como cientfico

Ac

tividad grupal

Objetivo: Comprobar experimentalmente la existencia de zonas de probabilidad dentro de una distribucin.

Dos ciencias muy relacionadas

A lo largo de esta unidad deberas ya haber notado la estrecha relacin que existe entre la fsica y la qumica.

La fsica ha aportado muchsimo al conocimiento que tenemos hasta hoy sobre el tomo, y de hecho, todos los descubrimientos actuales sobre ste, como por ejemplo las nuevas partculas subatmicas (quarks, leptones y muchas otras), han quedado a su cargo, dentro de la rama de la mecnica cuntica.

1 En grupos de tres estudiantes, reunir los siguientes materiales para tra-bajar: cuaderno, lpiz, hoja de papel y plasticina u otro material que no rebote, como greda, miga de pan, plasticina, etc.

2 Una vez reunidos los materiales, comenzar a trabajar. En el centro de la hoja de papel dibujen un crculo de aproximadamente un centmetro de dimetro. Y luego, con el material que no rebota, hagan 100 pelotitas muy pequeas, mucho ms pequeas que el crculo que dibujaron en la hoja.

3 A continuacin, ubiquen el papel con el crculo dibujado a 50 cm de ustedes, y comiencen a lanzar las pelotitas pequeas sobre el papel, in-tentando que caigan dentro del crculo.

4 Una vez que terminen de lanzar las 100 pelotitas, analicen como queda-ron distribuidas las pelotitas alrededor del crculo y describan ese ordena-miento en su cuaderno. Su respuesta debe, como mnimo:

a. Incluir un dibujo de la distribucin de pelotitas dentro del papel, in-cluyendo el crculo dibujado.

b. Decir si existen o no zonas con ms pelotitas que otras, y de ser as, decir donde estn esas zonas, utilizando el crculo dibujado como referencia.

c. Establecer una relacin entre los resultados obtenidos en esta activi-dad y el modelo mecano-cuntico y el concepto de orbital atmico.

Qumica y fsica

Desafo

Relacionar

Puedes explicar cmo el modelo mecanocuntico cumple el principio de incer-tidumbre propuesto por Hei-senberg?

A

ctividad individual

tomo 108 cmncleo

1012 cm

protn(neutron)

quark

SMBOLOS PELIGRO EJEMPLOS PRECAUCIN PRECAUCINDESECHAR CON

PRECAUCIN

Se debe seguir un procedimiento especial para desechar los materiales.

Algunos productos qumicos y organismos vivos.

No deseches estos materiales en el drenaje o basurero.

Desecha los residuos como lo indique tu profesor(a).

PELIGRO BIOLGICO

Organismos o material biolgico que puede causar dao a los humanos.

Bacterias, hongos, sangre, tejidos no conservados, materiales vegetales.

Evita el contacto de estos materiales con tu piel. Utiliza una mascarilla y guantes.

Avisa a tu pro fe sor(a) SI en tras en con tac to con ma te rial bio l gi co. L va te las ma nos mi nu cio sa men te.

RIESGO DE QUEMADURAS

Objetos que pueden quemar la piel por estar muy fros o muy calientes.

Lquidos hirviendo, parrillas de calentamiento, hielo seco, nitrgeno lquido.

Utiliza proteccin indicada cuando trabajes con estos objetos.

Pide a tu profesor(a) ayuda de primeros auxilios.

PRECAUCIN, OBJETOS

PUNZOCORTANTES

Uso de herramientas o material de vidrio que fcilmente pueden perforar o cortar la piel.

Cuchillos cartoneros, herramientas con punta, agujas de diseccin, vidrio roto.

Utiliza tu sentido comn cuando trabajes con objetos punzocortantes y sigue las indicaciones pertinentes cuando utilices herramientas.


PRECAUCIN, VAPORES

PELIGROSOS

Posible dao al tracto respiratorio por exposicin directa a los vapores.

Amoniaco, acetona, quitaesmalte, azufre caliente, pastillas contra las polillas.

Asegrate de que haya una buena ventilacin. Nunca aspires los vapores directamente. Utiliza una mascarilla.

Aljate del rea y avisa a tu profesor(a) inmediatamente.

PRECAUCIN, ELECTRICIDAD

Posible dao por choque elctrico o quemadura.

Conexiones mal hechas, derrame de lquidos, cortocircuitos, cables expuestos.

Revisa dos veces el circuito con tu profesor(A). Revisa las condiciones de los cables y los aparatos.

No intentes arreglar los problemas elctricos. Avisa a tu profesor(a) inmediatamente.

SUSTANCIAS IRRITANTES

Sustancias que pueden irritar la piel o las membranas mucosas del tracto respiratorio.

Polen, pastillas contra las polillas, lima de acero, fibra de vidrio, permanganato de potasio.

Utiliza una mascarilla para polvo y guantes. Toma precauciones extras cuando trabajes con estos materiales.


PRODUCTOS QUMICOS

PELIGROSOS

Productos qumicos que pueden reaccionar y destruir tejido y otros materiales.

Blanqueadores como el perxido de hidrgeno, cidos como el cido clorhdrico, bases como el amoniaco y el hidrxido de sodio.

Utiliza lentes de proteccin, guantes y un delantal.

Enjuaga inmediatamente el rea con agua y avisa a tu profesor(a).

PRECAUCIN, VENENO

Sustancias que resultan venenosas cuando se tocan, se inhalan o se ingieren.

Mercurio, muchos compuestos metlicos, yodo, algunas partes de la flor de nochebuena.

Sigue las instrucciones que te indique tu profesor.

Lava bien tus manos despus de utilizar estas sustancias. Pide a tu profesor(a) ayuda de primeros auxilios.

PRECAUCIN, SUSTANCIA

INFLAMABLE

Pro duc tos qu mi cos in fla ma-bles que pue den en cen der se de bi do a la pre sen cia de fue go, chis pas o ca lor.

Alcohol, queroseno, permanganato de potasio.

Cuando trabajes con sustancias qumicas inflamables, evita utilizar mecheros y fuentes de calor.

Avisa a tu profesor(a) inmediatamente. Si es posible, usa equipo de seguridad contra fuego.

PELIGRO DE INCENDIO

Los mecheros en uso pueden ocasionar incendios.

Cabello, ropa, papel, materiales sintticos.

Amarra tu cabello y ropa holgada. Sigue las instrucciones que te indique tu profesor sobre incendios y extintores.

Avisa a tu profesor(a) inmediatamente. Si es posible, usa equipo de seguridad contra fuego.

TRABAJAR EN CIENCIASSmbolos de las medidas de seguridadEn cada actividad encontrars alguno de estos smbolos de seguridad para que tomes las precauciones necesarias en cada caso.

TRABAJAR EN CIENCIASTRABAJAR EN CIENCIAS

6 Qumica I medio



NDICE DE CONTENIDOS

UNIDAD 2: Los elementos y la tabla peridica

Propuesta de planifi cacin de la Unidad ..............44Leccin 1 ...............................................................45Prerrequisitos .................................................................46Orientaciones metodolgicas .........................................46Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ................................................49Actividades e informacin complementarias ...................49Propuesta evaluacin PSU ..............................................52 Material fotocopiable .....................................................53Solucionario ...................................................................54

Leccin 2 ...............................................................55Prerrequisitos .................................................................55Orientaciones metodolgicas .........................................56Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ................................................58Actividades e informacin complementarias ...................58Propuesta evaluacin PSU ..............................................60Material fotocopiable .....................................................61Solucionario ...................................................................62

Unidad 1: Modelo mecano-cuntico

Propuesta de planifi cacin de la Unidad ..............16Leccin 1 ...............................................................17Prerrequisitos .................................................................18Orientaciones metodolgicas .........................................19Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ..22Actividades e Informacin complementarias ...................22Propuesta evaluacin PSU ..............................................24Material fotocopiable .....................................................25Solucionario ...................................................................26

Leccin 2 ...............................................................27Prerrequisitos .................................................................28Orientaciones metodolgicas .........................................28Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ................................................30Actividades e informacin complementarias ...................30Propuesta evaluacin PSU ..............................................32Material fotocopiable .....................................................33Solucionario ...................................................................34 Leccin 3 ...............................................................35Prerrequisitos .................................................................35Orientaciones metodolgicas .........................................36Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ................................................38Actividades e informacin complementarias ...................38Propuesta evaluacin PSU ..............................................41Material fotocopiable .....................................................42Solucionario ...................................................................43

Referentes que sustentan la propuesta didctica..................................................................... 9

I. Antecedentes curriculares ................................................................................................................... 9II. Objetivos y contenidos de la asignatura de Qumica I Medio ............................................................... 9III. Modelo de enseanza-aprendizaje usado en el texto ........................................................................ 12

Orientaciones uso gua didctica ............................................................................................ 14



UNIDAD 3: Enlace qumico y Fuerzas Intermoleculares

Propuesta de planifi cacin de la Unidad ..............63Leccin 1 ...............................................................64Prerrequisitos .................................................................65Orientaciones metodolgicas .........................................65Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ................................................69Actividades e informacin complementarias ...................69Propuesta evaluacin PSU ..............................................72Material fotocopiable .....................................................73Solucionario ...................................................................74

Leccin 2 ...............................................................75Prerrequisitos .................................................................75Orientaciones metodolgicas .........................................76Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ............................................ 78Actividades e informacin complementarias ...................78Propuesta evaluacin PSU ..............................................80 Material fotocopiable .....................................................81Solucionario ...................................................................82

UNIDAD 4: Leyes ponderales y Estequiometra

Propuesta de planifi cacin de la Unidad ..............83Leccin 1 ...............................................................84Prerrequisitos .................................................................84Orientaciones metodolgicas .........................................84Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ............................................ 87Actividades e informacin complementarias ...................87Propuesta evaluacin PSU ..............................................89 Material fotocopiable .....................................................90Solucionario ...................................................................91

Leccin 2 ...............................................................92Prerrequisitos .................................................................92Orientaciones metodolgica ...........................................92Sugerencias metodolgicas y estrategias diferenciadas ............................................ 97Actividades e informacin complementarias ...................97Propuesta evaluacin PSU ............................................100Material fotocopiable ...................................................101Solucionario .................................................................102

8 Qumica I medio



REFERENTES QUE SUSTENTAN LA PROPUESTA DIDCTICALa Gua Didctica del Docente, del texto de Qumica I Medio ha sido diseada como un material de ayuda complementaria para el docente, como apoyo al proceso de enseanza-aprendizaje. No se trata de un texto de qumica, sino de un conjunto de sugerencias para colaborar con prcticas pedaggicas personales y desarrolladas por cada estilo de docente, en diferentes contextos escolares y realidades para esta asignatura.

Los docentes encontrarn en sus pginas una propuesta que integra una reflexin de la prcti-ca docente y un tratamiento profundo y cientfico de los contenidos.

I. ANTECEDENTES CURRICULARES

El Marco Curricular establece los lineamientos de lo que cada estudiante en Chile debe apren-der y saber. Adems, indica que los fines de la educacin son entregar oportunidades para que cada chileno desarrolle plenamente sus potencialidades y libertades. Es muy importante entregarle a la ciudadana una formacin bsica en ciencias, la cual, permite enfrentarse a los problemas y resolverlos, tanto personales como sociales.

De esta manera, se orienta la enseanza-aprendizaje a la alfabetizacin cientfica, con el fin de lograr estudiantes crticos y conscientes de sus responsabilidades con el entorno donde vive y se desarrolla, potenciando en ellos la responsabilidad, el compromiso y el respeto.

Los propsitos mencionados estn incorporados a travs del desarrollo de habilidades de pen-samiento cientfico, la adquisicin de saberes mnimos y un enfoque de aprendizaje centrado en el desarrollo de competencias y no de contenidos.

II. OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA QUMICA I MEDIO

OBJETIVOS FUNDAMENTALES1. Describir investigaciones cientficas clsicas o contemporneas relacionadas con los cono-

cimientos del nivel.2. Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyndose en las teoras y con-

ceptos cientficos en estudio.3. Valorar el conocimiento del origen y el desarrollo histrico de conceptos y teoras, recono-

ciendo su utilidad para comprender el quehacer cientfico y la construccin de conceptos nuevos ms complejos.

4. Comprender la importancia de las teoras e hiptesis en la investigacin cientfica y distin-guir entre unas y otras.

5. Procesar datos con herramientas conceptuales y tecnolgicas apropiadas y elaborar inter-pretaciones de datos en trminos de las teoras y conceptos cientficos.

6. Comprender el comportamiento de los electrones en el tomo sobre la base de principios (nociones) del modelo mecano-cuntico.

7. Relacionar la estructura electrnica de los tomos con su ordenamiento en la tabla peridi-ca, sus propiedades fsicas y qumicas y su capacidad de interaccin con otros tomos.

REFERENTES QUE SUSTENTAN LA PROPUESTA DIDCTICA



8. Aplicar las leyes de la combinacin qumica a reacciones qumicas que explican la forma-cin de compuestos comunes relevantes para la nutricin de seres vivos, la industria, la minera, entre otros.

9. Establecer relaciones cuantitativas en diversas reacciones qumicas presentes en la nutricin de seres vivos, la industria y el ambiente.

OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES RELACIONADOS1. Inters por conocer la realidad y utilizar el conocimiento.2. Comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento, la flexibilidad y la origi-

nalidad.3. Utilizar aplicaciones para interpretar, analizar y modelar informacin y situaciones para

comprender y/o resolver problemas.

APRENDIZAJES ESPERADOS1. Caracterizar el comportamiento de los electrones en el tomo en base a principios (nocio-

nes) del modelo mecano-cuntico.2. Describir investigaciones cientficas clsicas o contemporneas relacionadas con el modelo

mecano-cuntico.3. Distinguir la organizacin de los electrones en cada uno de los niveles de energa de diver-

sos tomos.4. Describir investigaciones cientficas clsicas o contemporneas relacionadas con la consti-

tucin de la tabla peridica.5. Relacionar la estructura electrnica de los tomos con su ordenamiento en la tabla peridi-

ca y sus propiedades fsicas y qumicas.6. Organizar e interpretar datos y formular explicaciones y conclusiones relacionadas con las

propiedades peridicas de los elementos.7. Establecer que la capacidad de interaccin entre tomos se explica por su estructura elec-

trnica.8. Distinguir la distribucin espacial de las molculas a partir de las propiedades electrnicas

de los tomos constituyentes.9. Describir las fuerzas intermoleculares que permiten mantener unidas diversas molculas

entre s y con otras especies (iones).10. Distinguir las leyes de la combinacin qumica en reacciones qumicas que dan origen a

compuestos comunes.11. Establecer relaciones cuantitativas en diversas reacciones qumicas.12. Aplicar las leyes ponderales y los conceptos de estequiometra en resolucin de problemas,

que reflejan el dominio de los contenidos y de los procesos involucrados.

8. Aplicar las leyes de la combinacin qumica a reacciones qumicas que explican la forma-

10 Qumica I medio



HABILIDADES DE PENSAMIENTO CIENTFICO1. Identificacin de problemas, hiptesis, procedimientos experimentales, inferencias y con-

clusiones, en investigaciones cientficas clsicas o contemporneas, por ejemplo, en el estu-dio de las lneas espectrales para la identificacin de diferentes elementos. Caracterizacin de la importancia de estas investigaciones en relacin a su contexto.

2. Procesamiento e interpretacin de datos y formulacin de explicaciones, apoyndose en los conceptos y modelos tericos del nivel, por ejemplo, el estudio de las propiedades pe-ridicas de los elementos.

3. Anlisis del desarrollo de alguna teora o concepto relacionado con los temas del nivel, por ejemplo, la configuracin electrnica, con nfasis en la construccin de teoras y conceptos complejos.

4. Distincin entre ley, teora e hiptesis y caracterizacin de su importancia en el desarrollo del conocimiento cientfico.

CONTENIDOS MNIMOS OBLIGATORIOS1. Descripcin bsica de la cuantizacin de la energa, organizacin y comportamiento de

los electrones del tomo, utilizando los cuatro nmeros cunticos (principal, secundario, magntico y espn).

2. Descripcin de la configuracin electrnica de diversos tomos para explicar sus diferentes ubicaciones en la tabla peridica, su radio atmico, su energa de ionizacin, su electroafi-nidad y su electronegatividad.

3. Explicacin del comportamiento de los tomos y molculas al unirse por enlaces inicos, covalentes y de coordinacin para formar compuestos comunes como los producidos en la industria y en la minera, y los que son importantes en la composicin de los seres vivos.

4. Descripcin cuantitativa, por medio de la aplicacin de las leyes ponderales, de la manera en que se combinan dos o ms elementos para explicar la formacin de compuestos.

5. Aplicacin de clculos estequiomtricos para explicar las relaciones cuantitativas entre can-tidad de sustancia y de masa en reacciones qumicas de utilidad industrial y ambiental, por ejemplo, en la formacin del agua, la fotosntesis, la formacin de amoniaco para fertilizan-tes, el funcionamiento del airbag, en la lluvia cida, etc.

Los estudiantes son protagonistas activos de su aprendizajeSolo un estudiante comprometido con su enseanza logra actuar en la misma. Esto quiere decir, que el compromiso entrega mayores posibilidades de aprender, por ello en el texto se presentan diferentes situaciones de aprendizaje y oportunidades a la diversidad de alumnos presentes en un aula, logrando as una mayor participacin en el ejercicio y desarrollo de ha-bilidades.

Los docentes son colaboradores de la enseanza-aprendizaje indicando propsitos y orienta-cionesSi un docente es hbil en presentar los propsitos de una clase y los estudiantes conocen con anterioridad lo que ese profesor desea ensear, tendrn mayores oportunidades de alcanzar un aprendizaje significativo.

HABILIDADES DE PENSAMIENTO CIENTFICO



Los estudiantes han desarrollados sus propias respuestas a las interrogantes que les muestra el mundo que los rodea (conocimientos previos) que deben ser respetados por el docenteCada estudiante ha desarrollado una visin propia del mundo que le rodea. Esta construccin personal implica experiencias, lecturas, actividades, que han cobrado sentido en la mente de ellos. Son estas ideas previas las que se transforman en el punto de partida de nuevo aprendi-zaje significativo.

Los docentes junto con los estudiantes trabajan colaborativamenteCada persona es un componente de la sociedad, no es una unidad aislada. As, cada estudiante presenta una individualidad nica, llena de experiencias y saberes, que pueden ser comparti-das y puestas en comn gracias a la madurez de ellos y el acompaamiento del docente. Es la sala de clases, donde esta posibilidad se puede desarrollar.

Los estudiantes presentan diferentes formas de aprenderEste es uno de los grandes desafos de la enseanza-aprendizaje. Cada alumno posee una nica forma de aprender que debe ser ajustada, de tal manera, que se logre un aprendizaje individual y de grupo.

Los estudiantes deben ser constantemente evaluadosTradicionalmente el proceso de evaluacin de aprendizajes implicaba la evaluacin sumativa y escrita. Con el desarrollo del modelo enseanza-aprendizaje se ha visto la necesidad de eva-luar de diferentes maneras y constantemente, para dar oportunidades a todos los estudiantes de mostrar sus avances y la adquisicin de habilidades y contenidos.

III. MODELO DE ENSEANZA-APRENDIZAJE USADO EN EL TEXTO DE QUMICA I MEDIO

La enseanza de las ciencias presenta un gran desafo para quien quiere ensearla, ya que la ciencia al ser una actividad humana intelectual y un conjunto de saberes que se han ido acumulando con los siglos, plantea dos problemas bsicos para el docente: por un lado, la comprensin de la ciencia como actividad humana intelectual inherente de la cual el alumno es partcipe sin saberlo y no una serie de datos y definiciones y, por otro lado, el aprendizaje de la misma en el nivel escolar, donde muchas veces el alumno no quiere aprender de ella. De este modo, el aprendizaje de las ciencias implica desafos pedaggicos de superar un modelo centrado en el contenido (definiciones, descripciones de modelos, datos, fechas, personajes) a uno centrado en habilidades y competencias.

W. Harlem (1998) en su libro Enseanza y aprendizaje de las ciencias invita a considerar una manera activa de ensear ciencia, haciendo lo que los cientficos hacen para desarrollarla y en-tenderla, es decir, hacer ciencia. As, hacer ciencia en la escuela hara que los alumnos apren-dieran ciencia con el resultado de adquirir un mtodo, una forma de pensar y un vocabulario. Ahora bien, se establece la necesidad del desarrollo de un pensamiento crtico para entender el proceso y no solo vivenciarlo, as la propuesta de J. Solbes en su artculo La utilizacin de la Historia de las ciencias en la enseanza de la fsica y la qumica de 1996, donde expone la idea del uso de la historia de la ciencia en el aprendizaje de la misma, nos entrega un modo de ir adquiriendo el vocabulario contextualizado en las teoras que sustentan el currculo de ciencias, en nuestro caso, la idea de evolucin.

Los estudiantes han desarrollados sus propias respuestas a las interrogantes que les muestra el

12 Qumica I medio



Existen diferentes tipos de aprendizaje, pero el que interesa promover y desarrollar, es aquel que busca impulsar el aprendizaje significativo, es decir, el que tiene un sentido y un valor personal para quien lo hace, y que pueda asimilarlo, integrarlo y relacionarlo con experiencias y conocimientos. (Moreno, 2000). Esta idea orienta la seleccin de contenidos, de manera que sean planteados en base a situaciones concretas y problemas reales y cotidianos, donde los alumnos puedan interactuar entre ellos y con el profesor.

Por lo anterior, en la presente propuesta pedaggica se presenta al modelo de APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS POR INDAGACIN, basado en la propuesta de W. Harlem, como el mo-delo pedaggico capaz de exponer a los alumnos a cuatro momentos en los cuales se puede pasar de ideas previas a ideas basadas en la reflexin y crtica, con el consiguiente desarrollo de habilidades del pensamiento. Tambin se asume que el aprendizaje debe ser significativo, dadas las experiencias de Ausubel antes citadas y la exposicin de la utilidad de la historia de las ciencias como expresin del desarrollo crtico del pensamiento de los alumnos expuesto en el artculo de Solbes.

Estos cuatro momentos son:Focalizacin: momento en el cual el docente debe ser capaz de introducir el tema a ser apren-dido por los estudiantes. Esta presentacin muchas veces es un problema cuya temtica a abordar se relacione con el objetivo de la actividad. Pueden ser planteados algunas preguntas que los haga elaborar argumentos, se debe prestar atencin por parte del docente, que las res-puestas de los estudiantes no pueden ser calificadas como buenas o malas, son simplemente respuestas que ayudan a descubrir esos conocimientos previos.

Exploracin: En esta fase se encuentra la clave de la metodologa por indagacin, la cual es reformulada en nuestro texto escolar. En este momento se har una actividad experimental, o se estudiar una investigacin clave en la Qumica o se har uso de las investigaciones que sustentan la Qumica moderna. Lo que se le pedir al estudiante es hacer una prediccin del resultado que se obtendr, dicha prediccin puede ayudar al docente a reconsiderar las estra-tegias para ensear un contenido en particular. Recuerde el docente, que la ciencia en general y la qumica en particular es un constructo ra-cional sobre la naturaleza de las cosas, por tanto, los estudiantes debern ser capaces de poner a pruebas sus habilidades para comprender un contenido desde la experiencia de cientficos y autores, o en lo posible, a partir de la propia experiencia. Se debe intencionar que los conte-nidos y aprendizaje de los alumnos estn fundamentados en argumentos.

Comparacin y contraste: Aqu es donde los conocimientos previos de los alumnos son re-emplazados por conocimientos nuevos argumentados, sostenidos en experimentos y expe-riencias. Este momento de la metodologa por indagacin permite a los docentes evaluar los aprendizajes de los alumnos, poniendo nfasis en las predicciones hechas por los alumnos y que corresponden a los contenidos entregados y los aprendizajes esperados. En el texto de qu-mica de los estudiantes, se invita constantemente a poner a prueba los conocimientos previos, contrastndolos alternativamente con experiencia de grandes cientficos y con experiencias personales y grupales.

Aplicacin: Es la puesta en prctica de los aprendizajes esperados y declarados en el propsito de cada leccin del texto del estudiante, es el momento de verificar si el objetivo propuesto se ha logrado. Este momento de la metodologa por indagacin permite evaluar los avances de los distintos estudiantes, es donde se transfiere lo aprendido a otras situaciones.

Existen diferentes tipos de aprendizaje, pero el que interesa promover y desarrollar, es aquel



ORIENTACIONES USO GUA DIDCTICAPara cumplir con este objetivo de nuestro modelo de enseanza aprendizaje, el texto del alumno sugiere un grupo de actividades que se complementan y desarrollan distintos aspectos de las habilidades que se quieren lograr en los alumnos. Las actividades se ordenan en cuatro grandes grupos de acuerdo a los niveles bsicos hasta los niveles de mayor complejidad y don-de se deben hacer un mayor uso de habilidades. Los grupos de actividades son:

ACTIVIDADES CONTEXTUALIZADORAS

Actividad inicial de cada leccin y la actividad.

Comparte lo que sabes: Dichas actividades tienen como objetivo principal exponer al profesor las ideas previas de los alumnos y el manejo que tienen de los prerrequisitos.

ACTIVIDADES PARA EL LOGRO DE LOS OBJETIVOS DECLARADOS

Corresponden a actividades que son sugeridas en la medida del desarrollo de la leccin, para que, de esta manera los estudiantes se enfrenten a ejercicios tipos. Las actividades son pro-puestas en la medida que se avanza el tema en estudio. Para lograr dicho objetivo se proponen las siguientes actividades:

Actividad (consideradas temticas), con ella se declara el objetivo que se quiere evaluar y que se encuentra relacionado con una habilidad en particular, que va en la medida del desarrollo de habilidades, el alcance y comprensin de contenidos tratados y desarrollados en la leccin, las actividades pueden ser individuales o grupales.

Desafos, con ellos se le quiere sugerir al estudiante una actividad complementaria que le ayudara a poner a prueba lo que ha aprendido, los desafos son evaluaciones implcitas, pues al buscar o leer una sugerencia el alumno se enfrenta a una actividad en la cual, lo aprendido en la clase le entrega un sentido que puede mover su curiosidad y su deseo de aprender ms.

Para pensar, son actividades que van mostrando a los estudiantes los alcances del conocimien-to que se ha ido aprendiendo, se les hace reflexionar sobre lo aprendido y poner en prctica las habilidades nuevas que han sido adquiridas.

ACTIVIDADES PROFUNDIZADORAS

Son actividades sugeridas, cuyo no desarrollo no implica que el estudiante no logre los objetivos o que el docente no pueda medirlos de otra manera. No obstante, su realizacin implica una ganancia para el estudiante, debido al mundo que nos toca vivir y en el cual se nos evaluar a futuro. Las actividades de profundizacin quieren hacerse cargo de ese mundo laboral futuro, donde el profundizar un tema o ponerse nuevos desafos es una ventaja para la realizacin de un proyecto de vida. Las actividades profundizadoras son:

Avergualo, son actividades que invitan al estudiante a enfrentarse a nueva informacin que har que profundice el tema en cuestin, el desarrollo de estas actividades es una ganancia en el contexto de las habilidades laborales, saber ms de un tema permite tomar mejores decisio-nes y autoevaluar lo que se sabe.

ORIENTACIONES USO GUA DIDCTICA

14 Qumica I medio



Practice your english, son actividades que quieren mostrar al estudiante el mundo globalizado en el que vive, en donde el idioma ingls se ha transformado en el idioma de la ciencia y su comprensin parcial permite encontrar informacin que ayudar entender mejor los contextos de conceptos y procedimientos en ciencias. En el solucionario del texto del estudiante est la traduccin.

Lectura para profundizar, es una actividad que tiene como objetivo principal que los estudian-tes se enfrenten a informacin de nivel profesional, para que tenga una idea de lo complejo que puede llegar a ser la informacin de una investigacin cientfica. Lecturas cientficas per-miten a los estudiantes desarrollar habilidades para entender informacin que cada vez, con mayor frecuencia, salen en los medios de comunicacin. Se trabaja tambin las aplicaciones de la qumica en nuestra vida y la vida de cientficos que son personas como todos.

ACTIVIDADES EJECUTORAS

Son un grupo de actividades que tienen como objetivo principal poner en prctica las habilida-des aprendidas en la leccin, es la herramienta principal para que los docentes evalen aque-llas habilidades y contenidos que se tienen en cada una de las lecciones. En estas actividades, los estudiantes, trabajan tanto de forma individual como grupal, donde pueden compartir o vivir los desafos con otros o de forma personal. El logro de estas actividades es una seal de un aprendizaje completo, de lo contrario el docente puede desarrollar estrategias que le permiten tomar decisiones en el momento correcto. Las actividades ejecutoras son:

Actividad: son momentos dentro de las lecciones donde se trabajan de forma explcita habilida-des de pensamiento cientfico y habilidades PSU. Dichas actividades se encuentran numeradas dentro de una unidad temtica y contienen de forma explcita el objetivo a trabajar. De esta forma, se logra continuidad en la elaboracin de aprendizajes y espacios de evaluacin conti-nua para el docente.

Laboratorio: es un espacio donde los estudiantes de forma colaborativa ponen en prctica habilidades y conocimientos adquiridos en la leccin. El laboratorio es un espacio de compa-erismo y trabajo en equipo, donde se van adquiriendo roles en beneficio del grupo.

Gua de ejercicios, con esta actividad el estudiante se enfrenta a una evaluacin tipo donde puede desarrollar habilidades para responderla y puede dar al docente una idea de su cono-cimiento particular. Adems, con los ejercicios se busca que el estudiante sea capaz de au-toevaluar su aprendizaje y desde ah tomar conciencia de su propia manera de aprender y los errores cometidos. Es un espacio de reflexin.

Cunto aprend?: tiene como principal objetivo que los estudiantes midan sus conocimientos y sean capaces de autoevaluarse, para que, junto con el docente, busquen las estrategias para mejorar sus desempeos.

Para practicar ms: este grupo de actividades va dirigido principalmente a los alumnos avan-zados de las clases, aquellos que terminan ms rpido o aprenden mejor. Aunque el sistema educativo los tiene un poco olvidados, la propuesta es que ellos tambin tengan un espacio personal en el texto de qumica, en el que se vean motivados a aprender ms y no quedarse al mismo nivel de los dems; a su vez ellos pueden estimular a otros a aprender.

Practice your english, son actividades que quieren mostrar al estudiante el mundo globalizado



Presentacin de la UnidadEn esta unidad los y las estudiantes trabajarn el desarrollo del eje estructura de la mate-ria junto con las habilidades de pensamiento cientfico centradas en la comprensin de los modelos atmicos y su desarrollo histrico y conceptual.

PROPUESTA DE PLANIFICACIN DE LA UNIDAD

LECCINOBJETIVO DE APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACIN

ACTIVIDADES DE ENSEANZA APRENDIZAJE

RECURSOS

ACTIVIDADES DE EVALUACIN

TIEMPO

1.

Qui

n d

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tom

o

Caracterizar el comportamiento de los electrones en el tomo en base a principios (nociones) del modelo mecano-cuntico.

1. Describen propiedades del elec-trn, carga, masa, espn, como partculas elementales constitu-yentes del tomo.

2. Establecen la dualidad onda-partcula del electrn segn el principio de De Broglie y su utilidad cientfi ca y tecnolgica, por ejemplo, en la existencia de dispositivos como el microscopio electrnico.

3. Caracterizan los cationes como tomos que han perdido electro-nes de su capa ms externa.

4. Identifi can los aniones como to-mos que han recibido electrones en su capa ms externa.

5. Explican el signifi cado de los cua-tro nmeros cunticos (n, l, m, s) que posibilitan la caracterizacin de diversos tomos.

6. Distinguen diversos elementos qumicos de acuerdo a su emisin de luz en el espectro visible, como consecuencia de la excitacin de electrones.

7. Sealan en representaciones gr-fi cas de determinados elementos la presencia de los orbitales s, p, d, f, relacionndolos con los diferentes niveles de energa.

8. Exponen el principio de incer-tidumbre de Heisenberg en relacin a la posicin y cantidad de movimiento del electrn.

- Pinsalo y com-prtelo (Pg. 11)

- Actividad inicial (Pg. 12)

- Comparte lo que sabes (Pg. 14)

- Actividad 1 (Pg. 20)



- Desafo (Pg. 17)- Desafo (Pg. 25) - Desafo (Pg. 31) - Desafo (Pg. 47) - Para pensar (Pg.

25) - Para pensar (Pg.

34) - Avergualo

(Pgs.15, 17, 22, 26)

- Practice your english (Pg. 14)

- Laboratorio (Pg. 28)

- Cunto aprend? (Pg. 35)

10 horas

MODELO MECANO-CUNTICOPresentacin de la UnidadEn esta unidad los y las estudiantes trabajarn el desarrollo del eje estructura de la mate-ria junto con las habilidades de pensamiento cientfico centradas en la comprensin de los modelos atmicos y su desarrollo histrico y conceptual.

PROPUESTA DE PLANIFICACIN DE LA UNIDAD

MODELO MECANO-CUNTICO1 U

NIDAD

MODELO MECANO-CUNTICOUUNNID

MODELO MECANO-CUNTICONID

ADDAD

16 Qumica I medio



LECCINOBJETIVO DE APRENDIZAJE

CRITERIOS DE EVALUACINACTIVIDADES DE ENSEANZA

APRENDIZAJE RECURSOS

ACTIVIDADES DE

EVALUACINTIEMPO2.

D

e qu

se

tra

ta e

l mod

elo

mec

ano-

cun

tico

del

to

mo?

Describir investigaciones cientfi cas clsi-cas o contem-porneas

relacionadas con el Modelo Mecano-Cun-tico.

1. Describen los principales aportes de las investigaciones cientfi cas de Schrdinger, Planck, De Broglie, Einstein, en trminos de la constitucin y estructura de la materia, que dieron origen al Modelo Mecano-cuntico.

2. Identifi can problemas, hiptesis, procedimientos experimentales y conclusiones, en las investigaciones realizadas por Thompson, Ruther-ford y Bohr, que dieron origen al Modelo Mecano-cuntico.

- Actividad inicial (Pgs. 36-37) - Comparte lo que sabes (Pgina 38) - Actividad 4 (Pgina 39)- Actividad 5 (Pgina 40) - Actividad 6 (Pg. 45) - Actividad 7 (Pg. 46) - Actividad 8 (Pg. 49) - Desafo (Pg. 40) - Desafo (Pg. 47) - Para pensar (Pg. 46) - Para pensar (Pg. 49) - Avergualo (Pg. 42) - Practice your english? (Pg. 48)


6 horas

3. C

onfi g

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ord

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l cao

s

Distinguir la organizacin de los electrones en cada uno de los niveles de energa de di-versos tomos.

1. Determinan la confi guracin electrnica de tomos de dis-tintos elementos, aplicando el principio de mnima energa, el de exclusin de Pauli y la regla de Hund.

2. Aplican los principios y las reglas de la mecnica cuntica para deducir los 4 nmeros cunticos que describen la posicin de cualquier electrn que forma parte de un tomo dado.

- Actividad inicial (Pgs. 52- 53) - Comparte lo que sabes (Pg. 53) - Actividad 10 (Pg. 57) - Actividad 11 (Pg. 57)- Actividad 12 (Pg. 59) - Actividad 13 (Pg. 59) - Actividad 14 (Pg. 61) - Actividad 15 (Pg. 63)- Actividad 16 (Pg. 64) - Actividad 17 (Pg. 67) - Actividad 18 (Pg. 71) - Desafo (Pg. 57) - Desafo (Pg. 60) - Desafo (Pg. 65)- Desafo (Pg. 69) - Desafo (Pg. 69) - Desafo (Pg. 71) - Practice your english (Pg. 55) - Gua de Ejercicios (Pg. 71)


10 horas

LECCIN 1Quin dijo que los cientfi cos no se equivocan?

Ideas modernas sobre el tomo

OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES

1. Inters por conocer la realidad y utilizar el conocimiento.2. Comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento, la fl exibilidad y

la originalidad.

OBJETIVO FUNDAMENTAL

1. Describir investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas relacionadas con los conocimientos del nivel.

2. Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyndose en las teoras y conceptos cientfi cos en estudio.

3. Valorar el conocimiento del origen y el desarrollo histrico de conceptos y teoras, reconociendo su utilidad para comprender el quehacer cientfi co y la construccin de conceptos nuevos ms complejos.

4. Comprender la importancia de las teoras e hiptesis en la investigacin cientfi ca y distinguir entre unas y otras.

5. Procesar datos con herramientas conceptuales y tecnolgicas apropiadas y elaborar interpretaciones de datos en trminos de las teoras y conceptos cientfi cos del nivel.


UNIDAD 1: Modelo mecano-cuntico


PRERREQUISITOSUna de las condiciones fundamentales para lograr nuevos aprendizajes, es que los estudiantes sepan con claridad qu deben saber antes de comenzar. Los prerrequisitos son los aprendi-zajes de aos anteriores que cobrarn an mayor sentido al estudiante cuando comience el estudio de las lecciones.

En la siguiente leccin, los prerrequisitos necesarios para comenzar son: Constitucin microscpica de la materia: el tomo y la molcula. Teora atmica de Dalton, modelos atmicos de Thompson, Rutherford y Bohr.

Dichos prerrequisitos se manifiestan en los siguientes conceptos claves: Evolucin de la teora atmica Dalton. Modelos atmicos (Thomson, Rutherford y Bohr). La estructura del tomo. Las partculas subatmicas principales.

Como los prerrequisitos son fundamentales para comenzar la leccin, es necesario que el do-cente se cerciore que se encuentran como aprendizajes significativos en los estudiantes, esto es, que ellos sean capaces de referirse al concepto en cuestin.

APRENDIZAJE ESPERADO

1. Caracterizar el comportamiento de los electrones en el tomo en base a principios (nociones) del modelo mecano-cuntico.

2. Describir investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas relacionadas con el modelo mecano-cuntico.

3. Distinguir la organizacin de los electrones en cada uno de los niveles de energa de diversos tomos.

CONTENIDO MNIMO OBLIGATORIO

4. Descripcin bsica de la cuantizacin de la energa, organizacin y comportamien-to de los electrones del tomo, utilizando los cuatro nmeros cunticos (principal, secundario, magntico y espn).

HABILIDADES DE PENSAMIENTO

CIENTFICO

1. Identifi cacin de problemas, hiptesis, procedimientos experimentales, inferen-cias y conclusiones, en investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas, por ejemplo, en el estudio de las lneas espectrales para la identifi cacin de diferentes elementos. Caracterizacin de la importancia de estas investigaciones en relacin a su contexto.

2. Procesamiento e interpretacin de datos, y formulacin de explicaciones, apoyn-dose en los conceptos y modelos tericos del nivel; por ejemplo, el estudio de las propiedades peridicas de los elementos.

3. Anlisis del desarrollo de alguna teora o concepto relacionado con los temas del nivel; por ejemplo, la confi guracin electrnica, con nfasis en la construccin de teoras y conceptos complejos.

4. Distincin entre ley, teora e hiptesis y caracterizacin de su importancia en el desarrollo del conocimiento cientfi co.

18 Qumica I medio



ORIENTACIONES METODOLGICASPinsalo y comprtelo (Pgina 11) Se trata de una actividad grupal que tiene como principal objetivo explicitar las ideas previas de los estudiantes respecto al modelo mecnico-cuntico del tomo. Las habilidades de pensamiento cientfico que se quieren trabajar son: anlisis de una situacin nueva y proponer hiptesis y explicaciones en base a ideas anteriores.

Actividad inicial (Pgina 12) Se trata de una actividad de conocimiento. El objetivo es que los estudiantes recuerden los principales hitos del desarrollo de la teora atmica y de las carac-tersticas de los modelos propuestos por los diferentes cientficos en diferentes pocas. Si el estudiante es capaz de completar la tabla correctamente, es un referente para exigir ms. En la pgina 13 se entrega la informacin que ayudar a los estudiantes a responder el ejercicio. El sentido de este material es entregar datos que puedan ser reconocidos y puestos en un contex-to, por lo cual se desarrolla la habilidad de la comprensin, evaluacin y anlisis.

Comparte lo que sabes (Pgina 14) Se trata de una actividad de conocimiento y comprensin. Los estudiantes presentaran muchas ideas previas frente a los conceptos de electromagnetis-mo, electrones, ondas, partculas; debido al uso que se hacen de ellos en la ciencia ficcin, series de televisin y el cine, lo que es fuente de los principales errores. Los errores ms frecuentes es considerar a las partculas del tomo, como otros tomos ms pequeos y reales constructores de la materia, que esas mismas partculas estn constituidas a su vez por tomos ms pequeos. Tambin se encuentra en muchos estudiantes las ideas de materia continua del pasado y le es muy difcil comprender la particularidad de la materia. Las habilidades a desarrollar son proponer hiptesis explicativas en funcin de ideas previas, compartir y expresar ideas a otros.

Actividad 1 (Pgina 20) Se trata de una actividad de comprensin. Tiene como objetivo que los alumnos relacionen conceptos, ideas y lleguen a una conclusin. A partir de observaciones bien hechas los estudiantes generan preguntas que buscan ser respondidas, de esa manera sur-gen hiptesis que pueden ser falseables (puestas a prueba) en este caso no con experimentos, sino con informacin fidedigna. Se sugiere que el docente gue a los alumnos para obtener respuestas fundadas en argumentos slidos. Las habilidades a trabajar son relacionar, contras-tar, comunicar.

Actividad 2 (Pgina 25) Se trata de una actividad de aplicacin. Tiene como objetivo que los alumnos tomen contacto con algunos de los pasos de la metodologa cientfica, en este caso la regla de Rydberg. Lo importante es que el docente muestre a los alumnos que cualquier persona puede hacer ciencia, que se trata de seguir en forma ordenada los pasos para obtener respuestas fundadas en evidencias. La habilidad a trabajar es resolver problemas haciendo uso de teoras cientficas.

Actividad 3 (Pgina 34) Se trata de una actividad de comprensin y anlisis de lectura. Tienen como objetivo que los estudiantes comprendan los resultados de investigaciones cientficas a partir de una lectura. En este tipo de actividades es muy frecuente que los alumnos cometan errores de comprensin, por lo cual el trabajo de comunicacin en la actividad es fundamen-tal. Se trabaja la habilidad de investigar fuentes bibliogrficas.

ORIENTACIONES METODOLGICAS




Desafo (Pgina 17) Se trata de una actividad de aplicacin. Tiene como objetivo que los estudiantes traten de solucionar un problema con los pocos conocimientos que reconocen de la leccin y los pre-rrequisitos. La respuesta evidencia la relacin entre colores y ondas. La habilidad trabajada es inferir a partir de una situacin cotidiana.

Desafo (Pgina 25) Se trata de una actividad de comprensin y aplicacin. Gracias a la pro-puesta de Bohr el estudiante puede determinar que los objetos fosforescentes demuestran que los electrones dejan ir energa sobrante en forma de fotones de una frecuencia semejante a la verde. La habilidad trabajada es inferir a partir de una situacin cotidiana.

Desafo (Pgina 31) Se trata de una actividad de investigacin. Tiene como objetivo que los estudiantes sean conscientes de que durante la poca de desarrollo de la teora cuntica hubo muchas investigaciones que en su momento daban resultados contradictorios pero que eleva-ron a una nueva visin de lo que llamamos realidad. La habilidad a trabajar es la recoleccin de informacin y comunicar.

Desafo (Pgina 47) Se trata de una actividad de comprensin y aplicacin. Se propone a los estudiantes investigar sobre el origen de un concepto cientfico y su relacin con la experiencia cotidiana. La habilidad trabajada es inferir.

Para pensar (Pgina 25) Se trata de una actividad de evaluacin y sntesis. Tiene como objetivo que los estudiantes relacionen la cuantificacin de la energa con la posicin de los electrones en el tomo y la energa asociada.

Para pensar (Pgina 34) tiene como objetivo que el estudiante se plantee una cuestin de vital importancia: que la qumica no se concentra en cada partcula o tomo, sino que en sistemas que se comportan de forma estable. La habilidad a desarrollar es inferir y contrastar ideas.

Avergualo (Pginas 15, 17, 22, 26) Se tratan de actividades de investigacin. Tienen como objetivo que los estudiantes entren en contacto con el desarrollo de las teoras y conceptos esenciales para seguir adquiriendo los aprendizajes esperados. Es muy importante que los docentes comenten con sus estudiantes las respuestas de estas actividades, para potenciar la habilidad de comunicacin y el llegar a acuerdos.

Practice your english (Pgina 14) El objetivo de esta actividad es que el estudiante tome con-tacto con una idea fundamental, no solo de la qumica, sino tambin de la fsica y la biologa.

Laboratorio (Pgina 28) Como orientacin general, haga que sus estudiantes lean atentamente la gua de trabajo, luego pregunten lo que no entienden y tomen todas las medidas de seguridad. Es de gran importancia que los alumnos sigan las instrucciones con cuidado y en secuencia; los alumnos se resisten a seguir protocolos y no son capaces de valorar cada paso de la actividad. En el seguimiento de instrucciones, el docente puede asegurarse de habilidades como la com-prensin, la aplicacin y el anlisis.

Las preguntas del laboratorio apuntan a que los estudiantes usen los modelos atmicos para explicar fenmenos observables, camino seguido por los cientficos originalmente, luego se

Desafo (Pgina 17)

20 Qumica I medio



propone una autoevaluacin (Pgina 31) para que el estudiante evale su desempeo, se trata de una actividad formativa. El objetivo de la actividad es que el estudiante reflexione en cuanto a su comportamiento y actitudes en la sala de clases. Las instancias formativas permiten corregir actitudes negativas y que impiden el aprendizaje.

Adems, si se tienen problemas al conseguir ciertos materiales, se pueden seguir las siguientes orientaciones: El alambre de nicrom se puede reemplazar por cotonitos mojados en alcohol. Los compuestos qumicos se pueden obtener de forma simple en la sal de mesa (sodio), sal baja en sodio (potasio), fertilizantes (sulfato de cobre), en farmacias (permanganato de potasio).

En cuanto a los cuidados especficos para este laboratorio, los estudiantes deben usar lentes de seguridad en todo momento, pues ciertos reactivos como el KMnO4 pueden saltar al ser calentado.

LABORATORIO SIMPLE

El objetivo de estos laboratorios simple es que el docente pueda profundizar y comentar as-pectos de la leccin con sus estudiantes. Adems, este laboratorio simple puede reemplazar en parte el laboratorio principal que se encuentra en el texto del estudiante, en aquellos lugares donde sea difcil conseguir otro tipo de materiales.

Se puede realizar el siguiente laboratorio simple para ejemplificar el modelo de Bohr y la emi-sin: Colocar dos objetos fosforescentes, uno debe ser cargado con luz u otra forma de energa y el otro objeto debe permanecer sin ser energizado (por ejemplo tapndolo y alejndolo de fuentes de calor). Solo habr fosforescencia en el objeto energizado.

LECTURAS PARA PROFUNDIZAR

La qumica en tu vida (Pgina 26) se invita a los alumnos a descubrir el principio qumico que est detrs de los fuegos artificiales. Esta lectura puede ser motivadora para los estudiantes, pues est basada en un efecto que determin la creacin de la teora cuntica, donde la ener-ga se establece como discontinua.

Qumica y tecnologa (Pgina 32) busca que los estudiantes se hagan una idea de la impor-tancia de la qumica en nuestras vidas. En esta oportunidad, se busca que los estudiante tengan respuesta a una inquietud que pudo haber ido desarrollndose en la profundizacin de la lec-cin. Se pueden ver los tomos? Al mostrar la maravilla tecnolgica del microscopio de efecto tnel, el estudiante puede responder parcialmente a esa pregunta implcita.

Y el Nobel es (pgina 18 y 19) Con esta propuesta de lectura cientfica, se quiere lograr que el estudiante tenga una idea menos glorificada del cientfico, sino que sea capaz de ver en ellos personas normales, que por sobre todo fueron perseverantes y que no se rindieron frente a la adversidad. En este caso se estudia parte de la vida de Marie Curie, una de las ms grandes cientficas de la historia y una de las mujeres ms influyentes en el quehacer cientfico del siglo XX.

Y el Nobel es (Pgina 27) con esta segunda propuesta de lectura cientfica, se quiere lograr que el estudiante tenga una idea menos glorificada del cientfico, sino que sea capaz de ver en ellos personas normales, que por sobre todo fueron perseverantes y que no se rindieron frente a la adversidad. En este caso se estudia parte de la vida de Niels Bohr.

propone una autoevaluacin (Pgina 31) para que el estudiante evale su desempeo, se




Lectura cientfica (Pgina 34) En la leccin estudiada el artculo hace reflexionar en torno a la idea del principio de incertidumbre, haciendo nfasis en lo importante de conocer la posicin y la velocidad al mismo tiempo y como esto no ocurre en las partculas atmicas.

SUGERENCIAS METODOLGICAS Y ESTRATEGIAS DIFERENCIADAS Los estudiantes activos tendrn una buena oportunidad para participar y colaborar con el de-sarrollo de la leccin. El docente debe motivarlos con preguntas tipo: Cmo podemos seguir aumentando nuestra comprensin del tomo? Qu falta por descubrir? Cmo es posible que el tomo nos siga cambiando la vida? Cmo el desarrollo de la idea de tomo cambi nuestra vida presente?

Adems, trataran de encontrar utilidad a esta leccin para resolver problemas que el mismo docente puede plantear, tales como: Qu pasara si no se supiera cmo es el tomo? Qu pasara si los electrones hubieran sido positivos y grandes? Qu pasara en un mundo sin to-mos? El docente debe relacionar el aprendizaje nuevo con la prctica y utilidad del mismo.

Se les puede estimular con preguntas del tipo: Qu se debe aprender sobre el tomo y sus modelos? Qu aspectos tericos del tomo nos permite darles un uso en la vida cotidiana? Qu otros usos puede drsele a las investigaciones estudiadas?

La pregunta que les gua es: Por qu? Si el docente puede incentivarlos y motivarlos los estu-diantes podrn resolver preguntas del tipo: Por qu se debe seguir adelante con una investi-gacin? Por qu se debe registrar cada paso de una investigacin? Por qu hay un cambio en el modelo que representa a un tomo?

Los estudiantes con necesidades educativas especiales tendrn una oportunidad de aprender a un ritmo semejante al de sus compaeros, como la leccin est fundada en conocimientos recientes para todos los estudiantes. A partir de la mxima Todos podemos aprender, mas no todos a la misma velocidad se debe ir monitoreando de forma personalizada el avance de estos estudiantes. Se puede trabajar con ellos las dificultades que tuvieron cada uno de los grandes personajes de la historia del tomo, por ejemplo, Einstein que tuvo que superar mu-chas dificultades matemticas para llegar a su comprensin no solo de una partcula sino del universo entero.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIASDesarrollo: Que los estudiantes respondan por escrito las siguientes preguntas, de forma indi-vidual, y luego explicarlas al curso, con aportes de los estudiantes:

a) R: No, pues implicara la existencia de distancias negativas.

b) R: Informa sobre la forma del orbital. Toma todos los valores entre 0 y n-1.

c) R: No. rbita se asocia al modelo estacionario (trayectoria definida), mientras que orbital es propio del modelo mecano-cuntico y corresponde a una zona de probabilidad de en-contrar un electrn.

Lectura cientfica (Pgina 34) En la leccin estudiada el artculo hace reflexionar en torno a la

22 Qumica I medio



INFORMACIN COMPLEMENTARIA

CMO FUNCIONA EL LSER?La palabra lser es el acrnimo del trmino en ingls Light Amplification by Stimulated Emis-sion of Radiation (amplificacin de la luz mediante la emisin estimulada de radiacin). Se trata de un tipo especial de luz producida por tomos o molculas descubierto en 1960, que emite radiacin con longitudes de onda conocida que varan del infrarrojo hasta el visible y el ultravioleta. La aparicin del lser ha revolucionado verdaderamente la ciencia, la medicina y la tecnologa. El lser de rub (rojo) fue el primer lser que se conoci. El rub es un mineral de color rojo profundo que contiene coridn (Al2O3), en el cual una parte de los iones Al

3+ se han reemplazado por iones Cr3+.

Lmpara de destelloEspejo completamentereflejante

Barra de rub Espejo parcialmente reflejante

Rayo lser

694,3 nm

Dentro del tubo de un lser de rub, algunos electrones de los tomos de cromo son excitados mediante una lmpara de destello; y como los tomos excitados son inestables, en un momen-to determinado algunos de ellos regresarn al nivel basal emitiendo un fotn en la regin roja del espectro. Este fotn rebota varias veces hacia atrs y hacia delante entre los dos espejos situados en los extremos opuestos del tubo lser, pudiendo estimular la emisin de fotones de la misma longitud de onda por parte de otros tomos excitados de cromo; los nuevos fotones liberados tambin rebotarn y estimularn la emisin de ms fotones, y as sucesivamente. Debido a que las ondas estn en fase, vale decir, sus mximos y sus mnimos coinciden, los fotones se refuerzan entre s, aumentando su potencia con cada paso entre los espejos. Uno de los espejos refleja solo de manera parcial, de modo que cuando la luz alcanza cierta inten-sidad, emerge del espejo como un rayo lser.

Tambin se puede visitar el siguiente video sobre el experimento de la doble rendija en: http://www.youtube.com/watch?v=elQYG5brROY

EJEMPLO DE LA VIDA COTIDIANA

En esta seccin, se entrega a los docentes ejemplos concretos y de experiencia cotidiana en los estudiantes respecto a ideas y habilidades tratadas en las lecciones. Los ejemplos son de la vida cotidiana y pueden ser usados para profundizar o evaluar los aprendizajes.

Las relaciones que se pueden establecer entre los electrones y la teorizacin de Bohr, se pue-den observar a diario en los autoadhesivos fosforescentes que se venden en el comercio o las aplicaciones a juguetes que brillan en la oscuridad donde electrones excitados por la luz incidente, vuelven a su estado fundamental una vez que se apaga la luz. Tambin tenemos un ejemplo en los hospitales: cuando un joven se fractura, se usa los rayos X. Finalmente en las calculadoras solares y en la cmaras fotogrficas se usa el efecto fotoelctrico para dar energa o medir la luz ambiental. Invite a sus estudiantes a comentar esta informacin con usted.

INFORMACIN COMPLEMENTARIA




PROPUESTA EVALUACIN TIPO PSU

1 La luz tiene un comportamiento dual, o sea, que es partcula y onda a la vez. Esta idea se despren-di de la explicacin ofrecida por un fsico ale-mn para: A) El efecto fotoelctrico.B) La cuantizacin de la energa.C) La existencia de niveles de energa.D) La cantidad de electrones por nivel de energa.E) La emisin de energa electromagntica de

ciertos cuerpos calientes.

2 La idea de que es imposible conocer con exacti-tud y simultneamente la cantidad de movimien-to y la posicin de una partcula subatmica, fue propuesta por:A) Erwin Schrdinger.B) Albert Einstein.C) Werner Heisenberg.D) Max Planck.E) Louis de Broglie.

3 El modelo atmico de Bohr se diferencia de los modelos anteriores en que:A) No tiene electrones.B) Presenta un ncleo positivo al centro.C) Considera que la energa est cuantizada.D) Los electrones giran alrededor del ncleo.E) Ninguna de las anteriores.

4 En el modelo estacionario se cumple que:A) Si un electrn gana energa, ste pasa a un

nivel inferior.B) Con el tiempo, el electrn baja de nivel y va

acercndose al ncleo.C) Si un electrn permanece a cierta distancia

fija del ncleo, no gana ni pierde energa.D) Todas las anteriores.E) Ninguna de las anteriores.

5 La regla de Rydberg sostiene que la cantidad mxima de electrones que se pueden distribuir en un nivel responde a la frmula 2n2 , donde n corresponde al nivel. As, en el cuarto nivel de energa pueden existir:A) 4 electronesB) 8 electronesC) 16 electronesD) 32 electronesE) 64 electrones

6 La coloracin del fuego puede cambiar si agrega-mos compuestos que contengan algunos meta-les. Este fenmeno se debe a:A) La captacin de energa en forma de luz por

parte de electrones que estn subiendo a un nivel de menor energa.

B) La captacin de energa en forma de luz por parte de electrones que estn subiendo a un nivel de mayor energa.

C) La liberacin de energa en forma de luz por parte de electrones que estn volviendo a su estado basal.

D) La liberacin de energa en forma de luz por parte de electrones que estn volviendo a su estado excitado.

E) Ninguna de las anteriores.

7 Los rayos X son un tipo de radiacin electromag-ntica, por tanto, ellos:A) Son ondas.B) Son electrones.C) Son protones.D) Son neutrones.E) Ninguna de las anteriores.

8 La idea de que los electrones giraban en rbitas definidas fue desechada por:A) La naturaleza dual del electrn.B) La cuantizacin de la energa.C) El principio de incertidumbre.D) El efecto fotoelctrico.E) Ninguna de las anteriores.

PROPUESTA EVALUACIN TIPO PSU

24 Qumica I medio



I. Verdadero o falso: Contesta verdadero (V) o falso (F) segn corresponda. Justifica todas las respuestas que sean falsas.

1 ______ La ecuacin de Schrdinger intenta explicar el comportamiento de los electrones.

2 ______ El modelo atmico propuesto por Bohr fue el primer modelo atmico que existi.

3 ______ El brillo de algunos objetos en la oscuridad se explica con el modelo atmico de Bohr.

4 ______ Al ganar precisin en la medicin de la velocidad de un electrn se pierde precisin en la me-dicin de su ubicacin.

5 ______ La luz del sol es un tipo de radiacin electromagntica.

6 ______ Un cuanto corresponde a la cantidad mxima de energa que se puede emitir o absorber.

7 ______ Los electrones se organizan en niveles de energa de los cuales no pueden salir.

8 ______ La naturaleza dual del electrn fue propuesta tomando como base el efecto fotoelctrico.

II. Trminos pareados: Relaciona los trminos de la columna A con los de la columna B, escribiendo el nmero del trmino de la columna A en la lnea que corresponde de la columna B:

A B

1. Regla de Rydberg

2. Max Planck

3. Naturaleza dual del electrn

4. Bohr

5. Espectro de lneas

6. Fotn

7. Principio de incertidumbre

8. Efecto fotoelctrico

_____ Energa cuantizada

_____ Radiacin de cierta longitud de onda

_____ Partcula de luz

_____ Partcula y onda a la vez

_____ E. Schrdinger

_____ Modelo estacionario

_____ A. Einstein

_____ Cantidad de electrones por nivel

MATERIAL FOTOCOPIABLE

Nombre:

Curso: Fecha:




SOLUCIONARIO

I. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIASa) R: Porque gracias a su visin e ideas nuevas fue posible comenzar a pensar el tomo de

manera diferente.

Comentario: Se recomienda recalcar en que la ciencia es una construccin colectiva que se nutre de aciertos y errores de muchos hombres y mujeres.

b) R: Que se puede comportar como partcula y como onda a la vez.

c) R: Si bien es posible, no se puede tener precisin en ninguna si se intentan medir simul-tneamente.

II. PROPUESTA EVALUACIN TIPO PSU

1 2 3 4 5 6 7 8

A C C C D C A C

III. MATERIAL FOTOCOPIABLEI. V o F

1 V

2 F. Existieron al menos 3 previos.

3 V

4 V

5 V

6 F. Cantidad mnima de energa transferible.

7 F. Al ganar energa pueden subir a otro nivel.

8 V

II. Trminos pareados (orden descendente de nmeros de la columna B; debe sobrar uno)

2

5

6

3

(vaco)

4

8

1

7

26 Qumica I medio

SOLUCIONARIO



LECCIN 2 De qu se trata el modelo mecnico cuntico?

OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES

1. Inters por conocer la realidad y utilizar el conocimiento.2. Comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento, la fl exibilidad y

la originalidad.

OBJETIVO FUNDAMENTAL

1. Describir investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas relacionadas con los conocimientos del nivel.

2. Organizar e interpretar datos y formular explicaciones, apoyndose en las teoras y conceptos cientfi cos en estudio.

3. Valorar el conocimiento del origen y el desarrollo histrico de conceptos y teoras, reconociendo su utilidad para comprender el quehacer cientfi co y la construccin de conceptos nuevos ms complejos.

4. Comprender la importancia de las teoras e hiptesis en la investigacin cientfi ca y distinguir entre unas y otras.

5. Procesar datos con herramientas conceptuales y tecnolgicas apropiadas y elabo-rar interpretaciones de datos en trminos de las teoras y conceptos cientfi cos del nivel.

6. Comprender el comportamiento de los electrones en el tomo sobre la base de principios (nociones) del modelo mecano-cuntico.

APRENDIZAJE ESPERADO

1. Caracterizar el comportamiento de los electrones en el tomo en base a principios (nociones) del modelo mecano-cuntico.

2. Describir investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas relacionadas con el modelo mecano-cuntico.

3. Distinguir la organizacin de los electrones en cada uno de los niveles de energa de diversos tomos.

4. Describir investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas relacionadas con la constitucin de la tabla peridica.

CONTENIDO MNIMO OBLIGATORIO

5. Descripcin bsica de la cuantizacin de la energa, organizacin y comportamien-to de los electrones del tomo, utilizando los cuatro nmeros cunticos (principal, secundario, magntico y espn).

HABILIDADES DE PENSAMIENTO

CIENTFICO

1. Identifi cacin de problemas, hiptesis, procedimientos experimentales, inferen-cias y conclusiones, en investigaciones cientfi cas clsicas o contemporneas, por ejemplo, en el estudio de las lneas espectrales para la identifi cacin de diferentes elementos. Caracterizacin de la importancia de estas investigaciones en relacin a su contexto.

2. Procesamiento e interpretacin de datos, y formulacin de explicaciones, apoyn-dose en los conceptos y modelos tericos del nivel, por ejemplo, el estudio de las propiedades peridicas de los elementos.

3. Anlisis del desarrollo de alguna teora o concepto relacionado con los temas del nivel, por ejemplo, la confi guracin electrnica, con nfasis en la construccin de teoras y conceptos complejos.

4. Distincin entre ley, teora e hiptesis y caracterizacin de su importancia en el desarrollo del conocimiento cientfi co.




Es importante en este punto que el docente de ejemplos y pueda dar aplicaciones tanto en situaciones cotidia-nas como experimentales simples de aquellas ideas que harn que los alumnos entiendan ms fcilmente, por ejemplo recordar el raciocinio de Demcrito que lo llev a pensar en los tomos. Si dentro de la evaluacin inicial, los alumnos muestran poco desarrollo en los prerrequisitos, se sugiere al docente repasar por separado, cada prerrequisito de acuerdo a la necesidad que imponga la leccin. Tambin se pueden hacer resmenes o sugerir lecturas complementarias.

PRERREQUISITOSEn la siguiente leccin, los prerrequisitos necesarios para comenzar son: Espectros de emisin Cuantizacin de la energa Niveles de energa Naturaleza dual del electrn Principio de incertidumbre Ecuacin de Schrdinger

Dichos prerrequisitos se manifiestan en los siguientes conceptos claves: Modelo mecano-cuntico Nmeros cunticos Nmero cuntico principal (n) Nmero cuntico secundario azimutal () Nmero cuntico magntico (m) Espn electrnico Nmero cuntico magntico de espn (ms)

ORIENTACIONES METODOLGICASActividad inicial (Pgina 36 y 37) Se trata de una actividad de conocimiento y comprensin, en la cual el reconocimiento de determinados conceptos debe ser puesto en orden dentro de un crucigrama. Adems, los crucigramas son desafos simples que motivan a los estudiantes. Las habilidades a trabajar son la comprensin, anlisis, contrastacin.

Comparte lo que sabes (Pgina 38) Se trata de una actividad de conocimiento y comprensin. Los estudiantes presentaran muchas ideas previas frente a los conceptos de teora cuntica, orbitales, electrones; ideas que deben ser consideradas por el docente para luego poder cons-truir nuevos conocimientos, basados en la investigacin o citas bibliogrficas.

Actividad 4 (Pgina 39) Se trata de una actividad de aplicacin. El objetivo es aplicar en la construccin de una ma-queta los conceptos que se saben del modelo mecnico cuntico. El docente tendr la oportu-nidad de colaborar con los distintos grupos, entregando la informacin fidedigna o filtrando la que tengan los estudiantes. La habilidad a trabajar es la comunicacin.

Actividad 5 (Pgina 40) Se trata de una actividad de aplicacin. El objetivo es que los estudian-tes tengan un acercamiento a una investigacin real, en este caso el choque de partculas. En la realidad este experimento se llev a cabo y entreg resultados sorprendentes, que cambiaron la forma de ver la naturaleza tanto fsica como qumica de los materiales. La habilidad a traba-jar es el contraste de ideas y conceptos con resultados experimentales.

Actividad 6 (Pgina 45) Se trata de una actividad de comprensin. Tiene como objetivo re-lacionar conceptos que definen las propiedades de un tomo. El trabajo es colaborativo y el docente puede guiar la aparicin de roles dentro de grupos que trabajan siempre juntos. La habilidad a trabajar es el uso de modelos para entender la realidad.

PRERREQUISITOS

28 Qumica I medio



Actividad 7 (Pgina 46) Se trata de una actividad de aplicacin. Tiene como objetivo que lo

guia didactica del docente química

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