Elementos, Elementos, Compuestos y Compuestos y

MezclasMezclasDiciembre de 200Diciembre de 20055

Tema E. Trabajos prácticos Tema E. Trabajos prácticos con materiales de uso con materiales de uso

comúncomún

Otilia Valdés Galicia Otilia Valdés Galicia

ObjetivosObjetivos

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

ProgramaActividad 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 Reúnete con tus compañeros que tengan el mismo color de tarjetade tarjeta

Realicen una lluvia de ideas para resolver el reto 1 en 2 Realicen una lluvia de ideas para resolver el reto 1 en 2 min.min.

Elijan la idea que consideren más acertada y escriban su Elijan la idea que consideren más acertada y escriban su conclusión conclusión

Tomen el material que consideren más adecuado para Tomen el material que consideren más adecuado para resolver el reto 2resolver el reto 2

Expongan sus conclusiones en el grupoExpongan sus conclusiones en el grupo

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 ¿A qué se debe que el saber científico no ocurra fácilmentecientífico no ocurra fácilmente??

“ “No es simplemente que No es simplemente que aprendamos poco, ni que aprendamos poco, ni que se enseñe mal. Es que se enseñe mal. Es que los escenarios de los escenarios de aprendizaje e instrucción aprendizaje e instrucción muchas veces no están muchas veces no están pensados tomando en pensados tomando en cuenta las características cuenta las características de los aprendices y sus de los aprendices y sus maestros”maestros”

Pozo (1996) Aprendices y maestrosPozo (1996) Aprendices y maestros

Conocer las características de los Conocer las características de los alumnos a los que se dirige, indagar alumnos a los que se dirige, indagar

cuáles son sus intereses y en lo posible cuáles son sus intereses y en lo posible su nivel de desarrollo intelectual.su nivel de desarrollo intelectual.

¿Qué hacer para resolver este ¿Qué hacer para resolver este problema? problema?

Los estudiantes explican el mundo a partir de sus

concepciones, por lo que es necesario conocer sus 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

¿Por qué es importante conocer las ideas previas?

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

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 En el enfoque tradicional no se consolida el pensamiento del consolida el pensamiento del

estudiante estudiante No se considera el tiempo ni el espacio No se considera el tiempo ni el espacio

necesarios para consolidar el aprendizaje de necesarios para consolidar el aprendizaje de una idea antes que se presente la siguienteuna idea antes que se presente la siguiente

En cada etapa se asume que los estudiantes En cada etapa se asume que los estudiantes han aprendido como el maestro lo pretendehan aprendido como el maestro lo pretende

Se da poco tiempo para descubrir sus ideas y Se da poco tiempo para descubrir sus ideas y dirigirlasdirigirlas

Resultado:Resultado: Los estudiantes exhiben un pensamiento Los estudiantes exhiben un pensamiento

muy confuso cuando intentan asimilas muy confuso cuando intentan asimilas los nuevos puntos de vista de la Ciencia los nuevos puntos de vista de la Ciencia sobre el mundo a sus estructuras sobre el mundo a sus estructuras

Generar nuevas estrategias de enseñanza, que Generar nuevas estrategias de enseñanza, que tomen como punto de partida las ideas previas tomen como punto de partida las ideas previas

de los estudiantes, llevarlas a la práctica y de los estudiantes, llevarlas a la práctica y evaluarlas para cuestionar si realmente los evaluarlas para cuestionar si realmente los

alumnos cambian sus concepciones.alumnos cambian sus concepciones.

¿Qué hacer para modificar estas ideas?

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

y en el caso de los compuestos de cuantos elementos y y en el caso de los compuestos de cuantos elementos y cuantos átomos está formada su molécula.cuantos átomos está formada su molécula.

Los científicos han dividido los Los científicos han dividido los materiales de acuerdo a su pureza materiales de acuerdo a su pureza

en:en:

MezclasMezclas

Se considera mezcla a Se considera mezcla a un material que tiene un material que tiene más de una sustanciamás de una sustancia

Sustancias purasSustancias puras

Se considera una Se considera una sustancia pura a un sustancia pura a un material que esta material que esta formado por una sóla formado por una sóla sustanciasustancia

Mezclas comunes  ComposiciónMezclas comunes  ComposiciónGranito Granito Cuarzo, Feldespato y micaCuarzo, Feldespato y micaPetróleoPetróleo Metano, etano, propanoMetano, etano, propanoOrinaOrina Urea, aguaUrea, aguaAlcohol medicinalAlcohol medicinal Alcohol y aguaAlcohol y aguaLejíaLejía Agua,  hipoclorito de sodioAgua,  hipoclorito de sodioSangreSangre Agua, hemoglobina, glucosaAgua, hemoglobina, glucosaCoca ColaCoca Cola Agua,  CO2, cafeínaAgua,  CO2, cafeínaVinagreVinagre Agua, ácido acéticoAgua, ácido acéticoGasolinaGasolina Hetpano, octano Hetpano, octano 

La mayoría de los materiales que conocemos son mezclas

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 Las sustancias puras se obtienen al separar los componentes de las al separar los componentes de las mezclas por diversos métodos en mezclas por diversos métodos en

los que se producen cambios los que se producen cambios físicosfísicos

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 OLa 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

Hay sustancias puras que no se descomponen en otras

mediante cambios químicosA 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

estructuraLas 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 cristalinasEl 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

compuestosPor esta razón no podemos decir que el átomo es la

mínima parte que representa un elemento

Mezcla Sustancia Pura

Homogénea Heterogénea

Se clasifica en

Pueden ser

Átomos igualesDiferentesTipos de moléculas

Átomos diferentes

Tienen

Tienen

Materiales

Compuesto ElementoSe presentan como

homogéneasheterogéneas

NaCl

La Materia

Mezclas Sustancias puras

se clasifica en

Metales No metales

Gases nobles

se clasifican en

disoluciones

llamadas

se clasifican en

covalentes iónicos

se clasifican en

Óxidos

Hidróxidos

SalesSalesagua y azúcar

ejemplos

como son

Anhídridos Ácidos

ejemplo

como son

CompuestosCompuestos Elementos

se clasifican en

Otro punto de vistaOtro punto de vista ““Más importante que la distinción entre Más importante que la distinción entre

compuestos y elementos es la distinción compuestos y elementos es la distinción entre sustancias moleculares y no entre sustancias moleculares y no

moleculares. Esta última es una moleculares. Esta última es una diferencia fundamental. La otra no”.diferencia fundamental. La otra no”.

Dr. Plinio SosaDr. Plinio Sosa

Moleculares No moleculares

Materia

Materiales

Sustancias

Moleculares Reticulares

Partículas DiscretasÁtomos y moléculas

Red cristalinaArreglo ordenado de átomos o iones

Celda unitaria

La porción mínima representativa de la

sustancia Oxígeno, agua y azúcar Oro, sal común y diamante

Es de lo que están hechos

todos los

Son

MezclasDe

Pueden ser

Su estructura está basada en

Su estructura está basada en

Son cuya

EsSon ejemplos Son ejemplos

Propuesta del Dr. Plinio Sosa