32 horas pedagógicas
Unidad 4 - Química: Estudio y organización de la materia
Analizar la estructura y las propiedades de la materia, en base a los diferentes modelos atómicos generados por científicos a lo largo de la historia.
Propósito
El desarrollo de la presente unidad permite que las y los estudiantes analicen la estructura y las propiedades de la materia, a partir de los modelos explicativos de la materia; es decir, en base a los diferentes modelos atómicos generados por científicos a lo largo de la historia, entendiendo en dicha evolución un cambio de conceptos en virtud del avance del conocimiento de la época, de acuerdo a las limitaciones propias del momento histórico. También se busca establecer las características del átomo como unidad estructural base de la materia, y su capacidad de interactuar para formar unidades mayores. Por otra parte se define la clasificación y el orden de elementos químicos en el sistema periódico, identificando la tabla periódica como una herramienta de orden a partir de criterios físicos y químicos, identificando a su vez diferentes intentos de orden previos al sistema actual.
La unidad concluye con el estudio de algunos elementos constituyentes de la Tierra y los seres vivos y la manera en que se combinan para generar la multiplicidad de sustancias conocidas. Con estos conceptos, se promueve el desarrollo de habilidades científicas como la observación, la formulación de problemas científicos simples, la investigación experimental, no experimental o documental, la evaluación y la comunicación de la información y de los resultados obtenidos.
Esta Unidad espera contribuir a la adquisición de algunas grandes ideas, que les permita comprender cómo se asocia la estructura con los procesos químicos (GI 1) entendiendo que las interacciones pueden darse entre los sistemas vivos e inertes (GI 2), la composición está dada por partículas muy pequeñas dentro del universo tal como el átomo, el cual ha evolucionado como concepto a lo largo del tiempo (GI 5) y su cantidad de energía es constante, comprendiendo además que la energía está a nivel de átomo concentrada en los enlaces, es importante considerar los movimientos y las interacciones de las especies sub atómicas (GI 7) todo para permitir las condiciones necesarias para la vida.
Conocimientos previos
- Concepto de fuerza.
- Interacción que se produce entre cuerpos con carga eléctrica (atracción y repulsión).
- La materia está formada por partículas en movimiento en sus estados sólido, líquido y gaseoso.
- Importancia de la energía para que los objetos cambien.
- Transformación de la energía de una forma a otra.
- Características y propiedades de la materia: tiene masa y ocupa espacio.
Palabras claves
Materia, modelo, átomos, partícula, sustancia, electrones, protones, neutrones, número másico, número atómico, elemento, molécula, macromolécula, compuesto, ion, anión, catión, entidades elementales, enlace, número de Avogadro, regla del dueto, regla del octeto, masa molar, masa atómica, transformaciones fisicoquímicas, tabla periódica, propiedades periódicas, conductividad eléctrica, conductividad térmica, masa atómica, volumen atómico, radio atómico, enlace covalente, enlace iónico, triadas, octavas, electronegatividad, electroafinidad, potencial de ionización.
Objetivos de la unidad
Investigar y analizar cómo ha evolucionado el conocimiento de la constitución de la materia, considerando los aportes y las evidencias de:
- La teoría atómica de Dalton.
- Los modelos atómicos desarrollados por Thomson, Rutherford y Bohr, entre otros.
Indicadores
Indicadores Unidad 4
- Describen la teoría de Dalton mediante sus postulados y evidencia previa sobre la materia.
- Identifican el modelo de Thomson como producto de la evolución del concepto átomo con su hipótesis, experimentos y postulados.
- Relacionan las debilidades del modelo de Thomson con el surgimiento del modelo de Rutherford y sus implicancias.
- Determinan aportes de científicos en la elaboración de los modelos de Rutherford y Bohr.
- Argumentan los postulados y fenómenos de los modelos de Rutherford y Bohr con evidencia teórica y experimental de sus aportes.
- Argumentan con aportes y evidencias basadas en investigaciones, desde cada modelo atómico la evolución de la materia y descubrimiento de partículas sub atómicas: electrón, protón y neutrón.
- Establecen semejanzas y diferencias entre los modelos atómicos de Thompson, Rutherford y Bohr.
- Analizan el uso del "número atómico" (Z) y "número másico" (A) a partir de la constitución estructural de los átomos.
Indicadores
Indicadores Unidad 4
- Construyen modelos tipo diagrama atómico, para organizar las partículas constituyentes de un átomo (electrósfera y núcleo).
- Explican la formación de los iones basados en la transferencia de los electrones de un átomo a otro y el cambio en el número de electrones estimados en la especie neutra y la ionizada.
- Describen mediante modelos la representación de diferentes átomos y moléculas.
- Representan mediante diagramas el proceso de transferencia de electrones y la interacción entreátomos para formar nuevas especies por medio de enlaces enmarcados en la regla del dueto y octeto.
- Relacionan los cambios en la materia con procesos de transferencia de electrones y reorganización de átomos mediante enlace químico.
- Identifican la masa molar de una especie y la estiman.
Usar la tabla periódica como un modelo para predecir las propiedades relativas de los elementos químicos basados en los patrones de sus átomos, considerando:
- El número atómico.
- La masa atómica.
- La conductividad eléctrica.
- La conductividad térmica.
- El brillo.
- Los enlaces que se pueden formar.
Indicadores
Indicadores Unidad 4
- Identifican la organización en grupos o familias y en periodos de la tabla periódica.
- Asocian la organización atómica de cada elemento con el número atómico (Z) creciente del sistema.
- Relacionan los elementos químicos de acuerdo a las propiedades físicas y químicas (metales y no metales) con su capacidad de formar enlaces iónicos y covalentes (polares y apolares).
- Explican las propiedades de tamaño y energía en el modelo periódico estableciendo propiedades de los diferentes elementos químicos.
- Identifican los intentos previos al modelo periódico actual como la sistematización en octavas y triadas.
Indicadores
Indicadores Unidad 4
- Identifican elementos y compuestos comunes en la Tierra, en los seres vivos y sus interacciones.
- Identifican especies químicas constituyentes esenciales de los seres vivos y su importancia en el desarrollo de la vida (bioelementos).
- Reconocen la formación de algunas sustancias conocidas, como aminoácidos, proteínas, vitaminas, entre otros, a partir de la combinación de elementos como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y su importancia en el funcionamiento de la estructura de los seres vivos y la relación con el entorno.
- Investigan el funcionamiento en equilibrio de los elementos químicos en los seres vivos e impacto en los mismos ante desequilibrios del sistema.
Planificar una investigación experimental sobre la base de una pregunta y/o problema y diversas fuentes de información científica, considerando:
- La selección de instrumentos y materiales a usar de acuerdo a las variables presentes en el estudio.
- La manipulación de una variable.
- La explicación clara de procedimientos posibles de replicar.
Examinar los resultados de una investigación científica para plantear inferencias y conclusiones:
- Determinando relaciones, tendencias y patrones de la variable en estudio.
- Usando expresiones y operaciones matemáticas cuando sea pertinente, por ejemplo: proporciones, porcentaje, escalas, unidades, notación científica, frecuencias y medidas de tendencia central (promedio, mediana y moda).
Evaluar la investigación científica con el fin de perfeccionarla, considerando:
- La validez y confiabilidad de los resultados.
- La replicabilidad de los procedimientos.
- Las posibles aplicaciones tecnológicas.
- El desempeño personal y grupal.
Recursos de la unidad
Actividades evaluativas
Actividades complementarias
Actividades sugeridas
Animaciones
Audios
Imágenes
Simulaciones
Videos
Lecturas alumno
Libros BDE
Textos Escolares Licitados por Mineduc
