FÍSICA I QUÍMICA 3r d’ESO-C

Dossier d’estiu

ALUMNE:

ESTRUCTURA DEL DOSSIER:

A. CIÈNCIA I MESURA

B. L’ÀTOM

C. LA TAULA PERIÒDICA

PRESENTACIÓ DE LES ACTIVITATS:

La prova de recuperació del mes de setembre és de TOT EL CURS, és a dir,

dels 3 trimestres.

Aquestes activitats de recuperació s'han d'entregar el mateix dia de

l'examen de recuperació i representen el 30 % de la nota. L'altre 70 %

correspon a la nota de l'examen.

Es poden fer en el mateix dossier, amb bona presentació i entregar-los

grapats.

A. CIÈNCIA I MESURA

A.1. Magnituds fonamentals

Per tal de mesurar diverses propietats físiques s’ utilitzen les anomenades unitats de mesura.

Així, per exemple, per tal de mesurar longituds s’ utilitza com unitat bàsica el metre; per

mesurar la massa d’ un objecte s’ utilitza el gram; per tal de mesurar la capacitat s’ utilitza el

litre. Per mesurar aquestes propietats (la longitud, la massa i la capacitat) s’ utilitza el sistema

decimal, que es basa en múltiples i submúltiples de 10. Per passar d’ una unitat de mesura a la

immediatament inferior cal multiplicar per 10, mentre que per passar d’ una unitat de mesura

a la immediatament superior cal dividir per 10. La unitat bàsica de longitud és el metre , que es

simbolitza amb la lletra m. Per tal poder fer els canvis d’ unitat convé tenir en compte la

següent taula:

La unitat bàsica de massa és el gram , que es simbolitza amb la lletra g. Per tal poder fer els

canvis d’ unitat convé tenir en compte la següent taula:

La unitat bàsica de capacitat és el litre, que es simbolitza amb la lletra l o L. Per tal poder fer els

canvis d’ unitat convé tenir en compte la següent taula:

La unitat bàsica de superfície és el metre quadrat , que es simbolitza per m2 . Per tal poder fer

els canvis d’ unitat convé tenir en compte la següent taula:

La unitat bàsica de volum és el metre cúbic , que es simbolitza per m3 . Per tal poder fer els

canvis d’ unitat convé tenir en compte la següent taula:

Fes els següents canvis d’unitats:

1. 344 mg a hg

2. 4 kg a g

3. 3000 mL o daL

4. 300 hm a cm

5. 9,5 L a dL

6. 234 m2 a hm2

7. 3 dam2 a mm2

8. 450 cm2 a m2

9. 8 m3 a mm3

10. 40000 dm3 a dam3

A.2. Magnituds derivades

Fes els següents canvis d’unitats derivades:

1. 120 km/h a m/s

2. 80 L/s a mL/h

3. 5m/s a km/h

4. 60 mL/h a L/s

A.2. Altres canvis d’unitats

Fes els següents canvis d’unitats:

1. 3 anys a segons

2. 4 dies a hores

3. 5 anys a hores

4. 97 cm3 a L

5. 8000 mL a dm3

B. ELS ÀTOMS

1. QUÈ SÓN ELS ÀTOMS?

Els àtoms són partícules molt petites que composen tota la matèria que ens

rodeja.

L’àtom consta de dues parts:

- NUCLI, al centre de l’àtom.

- L’ESCORÇA, al voltant.

2. PARTÍCULES DINS DELS ÀTOMS

Els àtoms tenen partícules més petites al seu interior. Aquestes són:

- Els electrons

- Els protons

- Els neutrons

PARTÍCULA SUBATÒMICA

CÀRREGA POSICIÓ

electró NEGATIVA A l’escorça

protó POSITIVA Al nucli

neutró NEUTRA Al nucli

ACTIVITATS

ACTIVITAT 1. Assenyala on es troba el nucli i on l’escorça:

ACTIVITAT 2. Relaciona amb fletxes els elements de cada columna:

ACTIVITAT 3. Respon a les següents qüestions:

- Qui va descobrir el protó?

- Qui va descobrir l’electró?

- Digues si la següent afirmació es vertadera o falsa:

“El protó i l’electró tenen la mateixa càrrega però de signe contrari”

- Digues si la següent afirmació es vertadera o falsa:

“El protó i l’electró tenen la mateixa massa”

- Quina partícula té més massa: protó o electró?

- Quina deu ser per tant, més gran: protó o electró?

- Dibuixa a proporció com és un electró respecte al protó, si representem que el

protó té el següent tamany:

CÀRREGA

POSITIVA

PROTÓ

NEUTRÓ

NUCLI

NUCLI

ESCORÇA CÀRREGA

NEUTRA

CÀRREGA

NEGATIVA

ELECTRÓ

3. MODELS ATÒMICS:

1- DALTON

EXPLICACIÓ DEL MODEL DIBUIX DEL MODEL

2- THOMSON

EXPLICACIÓ DEL MODEL DIBUIX DEL MODEL

3- RUTHERFORD

EXPLICACIÓ DEL MODEL DIBUIX DEL MODEL

4. CARACTERITZACIÓ DELS ÀTOMS

Per tal de saber quants protons, neutrons i electrons té un àtom es defineixen el

nombre atòmic i el nombre màssic:

NOMBRE ATÒMIC: es representa amb la lletra Z

Z = nombre atòmic = número de protons

Si l’àtom és neutre el número de protons és igual al número d’electons, així:

Z = nº protons = nº electrons

NOMBRE MÀSSIC: es representa amb la lletra A

A = nombre màssic = nº de protons + nº de neutrons

ACTIVITAT: EL CÒMIC DELS ÀTOMS

LLEGEIX el còmic, COMPLETA els buits en blanc i ENCERCLA en color vermell quina

de les tres partícules té mobilitat dins de l’àtom:

JO SÓC L’ELECTRÓ I SÓC MOLT MÉS PETIT QUE

EL _________ I EL NEUTRÓ.

TINC CÀRREGA ___________ .

COM NO ESTIC AL NUCLI UNIT AMB ELS MEUS

COMPANYS, DE VEGADES EM SENTO PERDUT I

PUC MOURE’M I ESCAPAR-ME!

HOLA, SÓC EL PROTÓ, TINC

CÀRREGA _________ I EM TROBO

SITUAT AL _______ PROP DEL

MEU AMIC EL ________ .

????

???

SÓC EL _________, ESTIC SITUAT AL

_________ I EL MEU TAMANY ÉS MOLT

SEMBLANT AL DEL PROTÓ.

NO TINC CÀRREGA. AIXÍ QUE NO EM SENTO

POSITIU NI NEGATIU. EM DONA TOT

IGUAL!

EM SENTO

POSITIU!!

EM SENTO

NEGATIU!!

5. QUAN ELS ELECTRONS ES MOUEN I S’ESCAPEN!

Com acabem de llegir en el còmic els electrons poden moure’s i inclús sortir de

l’àtom. Això provoca alguns fenòmens com:

- ELS FENÒMENS ELECTROSTÀTICS (els electrons s’escapen de l’atom)

- EL COLOR DELS ÀTOMS EN

ESCALFAR-LOS (els electrons es

mouen per l’atom)

a. FENÒMENS ELECTROSTÀTICS

AGAFEM UN GLOBUS, L’INFLEM I EL REFREGUEM CONTRA EL NOSTRE

CABELL. Què ocorre?

EXPLICACIÓ: els electrons del cabell passen al globus. Així el globus es queda

amb càrrega negativa i el cabell amb càrrega positiva. Com que les càrregues

oposades s’atrauen podem observar els cabells pujar cap al globus.

Els fenòmens electroestàtics ocorren quan els àtoms d’alguns materials perden

electrons i en conseqüència, altres al seu voltant en guanyen.

Quan els àtoms guanyen i perden electrons queden carregats i reben el nom d’IONS.

ELS IONS PODEN SER POSITIUS O NEGATIUS SEGONS SI:

- l’àtom perd un o més electrons queda carregat positivament. Es forma un ió positiu i

s’anomena CATIÓ.

- l’àtom guanya un o més electrons queda carregat negativament. Es forma un ió

negatiu i s’anomena ANIÓ.

ACTIVITATS

ACTIVITAT 1. Quan ocorren els fenòmens electroestàtics?

ACTIVITAT 2. Si un àtom perd electrons quina càrrega adquireix?

Com s’anomena?

ACTIVITAT 3. Si un àtom guanya electrons quina càrrega adquireix?

Com s’anomena?

ACTIVITAT 4. Juguem amb el següent simulador

https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-static-electricity_es.html

DIBUIXA EN EL SEGÜENT REQUADRE EL QUE OBSERVES A LA PANTALLA:

(GLOBUS, JERSEI, CÀRREGUES POSITIVES I NEGATIVES)

b. EL COLOR DELS ÀTOMS A L’ESCALFAR-LOS

(quan els electrons es mouen dins de l’àtom): LA

QUÍMICA DELS FOCS ARTIFICIALS

Mirem el següent vídeo:

https://www.youtube.com/watch?v=r6jlDM1xulo&t=3s

Hem pogut observar que en escalfar els àtoms aquests emeten color. Això es deu al

moviment dels electrons.

SIMULADOR:

- https://www.newpathonline.com/api_player/enus_54_6603/TQUfJ0/index.html

Segons quins element químic tinguem podrem generar un color diferent, EMPLENA

LA SEGÜENT GRAELLA:

ELEMENT (compost químic) COLOR EN FLAMA

LITI (lithium chloride)

CALCI (calcium chloride)

POTASSI (potassium chloride)

COURE (cupper cloride)

ESTRONCI (stroncium chloride)

SODI (sodium chloride)

BARI (barium chloride)

BARI (barium carbonate)

MOSTRA (UNKNOWN)

QÜESTIÓNS:

1. La mostra (unknown) de què està composta?

2. És el nostre aniversari i hem comprat per adornar el pastís unes bengales que

fan llum groga. De quin element químic estaran fetes aquestes bengales?

Marca la casella correcta.

Estronci

Calci

Sodi

Bari

Coure

3. Per la festa de la Mercè de Barcelona, l’ajuntament ens ha contractat per fer

castells de focs del Piromusical. Volen que el castell de focs tingui els següents

colors:

- Groc, verd i vermell

- De quins elements químics haurem de fabricar el material pirotècnic?

5. QUAN ELS ÀTOMS ES DESINTEGREN: RADIOACTIVITAT

Els àtoms es poden desintegrar de forma natural o de forma provocada.

La desintegració d’un àtom és la seua divisió en trossos més petits.

Quan els àtoms es desintegren es genera radioactivitat.

De vegades aquesta radioactivitat pot ser profitosa i de

vegades pot ser perillosa.

Una de les primeres científiques en estudiar la radioactivitat va ser Marie Curie. Va

rebre dos premis Nobels en relació a als seus descobriments i investigacions.

a. UTILITATS DE LA RADIOACTIVITAT

- En MEDICINA: per a diagnosticar i per a tractar malalties.

- En ARQUEOLOGIA: la coneguda com la “datació per carboni-14”, que s’empra

per a saber quant de temps tenen les restes arqueològiques trobades.

- En MATÈRIA D’ENERGIA: per a crear energia NUCLEAR

b. PERILLOSITAT DE LA RADIOACTIVITAT

La radioactivitat s’ha de controlar i reduir al mínim, doncs

presenta gravíssims problemes per a la salut humana, per als

animals i també per a la vegetació. Símbol de perill

radioactiu

De fet, la mateixa científica Marie Curie va morir a causa dels efectes que

l’estudi de la radioactivitat va causar sobre la seua salut.

ACTIVITATS

ACTIVITAT 1. Quina coneguda científica va descobrir la radioactivitat?

- Per què va morir?

ACTIVITAT 2. Quines tres aplicacions té la radioactivitat dels àtoms?

Relaciona-les amb les següents imatges:

ACTIVITAT 3. Entra a provar aquest simulador d’una sonda de datació per carboni-14

i contesta a les següents qüestions:

https://connexions.github.io/simulations/radioactive-dating-game/#sim-dating-

game

1a CAPA:

- Quina antiguitat aproximada té el tronc que trobem sota terra?

- Quant temps fa aproximadament que va morir el bou al qual pertany el crani?

2a CAPA:

- Quina antiguitat té l’òs?

- I el crani humà?

- De quin segle deuria ser la persona a la qual corresponia aquest crani?

3a CAPA:

- Quants anys té el fòssil de peix que s’observa en aquesta capa?

ACTIVITAT 4. Coneixes els accidents nuclears com el de Fukushima i de Txernòbil?

Busca en quin any van ocórrer i quantes morts van causar.

Fukushima:

Txernòbil:

ACTIVITAT 5

- En aquest mapa s’observen les centrals nuclears que hi ha a Espanya:

- Quantes centrals nuclears hi ha a Catalunya?

- Quines són?

- Els experts coincideixen en què l’energia nuclear s’hauria d’anar substituint

per altres energies més netes i menys perilloses. Coneixes algun tipus

d’energia renovable? Quina/es?

6. PER QUÈ ÉS IMPORTANT CONÈIXER ELS ÀTOMS?

És important conèixer els àtoms per a poder conèixer l’estructura de la matèria i

així comprendre millor el món que ens rodeja.

Estudiar els àtoms és molt important per a:

- Conèixer els materials del nostre voltant i les seues aplicacions.

- Per a investigar sobre l’origen i l’evolució de l’Univers.

Ara bé, com es poden estudiar els àtoms?

El següent punt ens en dona la resposta:

a. ACCELEADORS DE PARTÍCULES

S'utilitzen per a la recerca científica i han permès estudiar els àtoms.

Al món hi ha molts acceleradors de partícules. Un d’ells és l’anomenat:

- CICLOTRÓ ALBA

ACTIVITATS

ACTIVITAT 1. Què és un ciclotró?

Digues el nom d’un d’ells i on es troba situat.

ACTIVITAT 2. Llegeix el següent text i respon les qüestions plantejades:

(Santillana, Ed)

- Com es diu la teoria que explica l’origen de l’Univers?

- A partir de què es va originar l’Univers?

- Quants anys fa aproximadament que es va originar l’Univers?

L’autor de la Teoria del Big Bang és el

conegut científic i astrofísic Stephen

Hawking. Va morir recentment i durant

tota la seua vida va estudiar l’origen i

l’evolució de l’Univers i els forats

negres. Va escriure diversos llibres,

alguns d’ells dirigits a la seua filla per a que ella pogués entendre com és i

quin és el futur de l’Univers.

ACTIVITAT 3. Qui era Stephen Hawking?

ACTIVITAT 4. Llegeix aquest fragment del llibre “Una nueva aventura por el

cosmos: El origen del universo”, de Stephen Hawking. Seguidament respon a

les qüestions:

- Què diu Stephen Hawking en el llibre sobre el que li pot ocórrer a la Terra a

causa del l’escalfament global?

- Quina solució dona el pare de l’Annie al problema de la vida en la Terra?

- Creus que en l’Univers hi ha vida més allà de la Terra?

C. LA TAULA PERIÒDICA

LECTURA: Els orígens de la taula periòdica

Descobriment dels elements químics

Dmitri Mendeleiev es considerat el "pare" de la taula periòdica. No obstant, la estructura de l’actual taula periòdica es fruit del treball de molts científics. Un requisit previ necessari per a la construcció de la taula periòdica era el descobriment dels elements individuals. Alguns elements com l’or, la plata, l’estany , el coure , el plom i el mercuri eren coneguts des de l'Antiguitat. Però no va ser fins el 1669 quan va tindre lloc el primer descobriment científic d'un element: Hennig Brand va descobrir el fòsfor. Desprès d’aquest descobriment, es van començar a trobar molts més elements químics. La majoria dels elements van ser descoberts al llarg del s. XIX, quan es va adquirir un gran coneixement sobre les seus propietats i les dels seus compostos . En 1869 , havien estat descoberts un total de 63 elements. Com el nombre d'elements coneguts anava creixent , els científics van començar a buscar patrons en les seves propietats per a poder desenvolupar esquemes per a la seva classificació. Fins fa poc el nombre d’elements químics identificats era 118. No obstant, actualment el nombre d’elements coneguts ascendeix a un total de 119 elements, degut al recent descobriment i incorporació a la taula periòdica de l’Unumpentum (Uup). Dels 119 elements que es coneixen, 90 apareisen en la naturalesa i la reata s’han creat artificialment. Com és el cas de l’Unumpentum. No obstant, els àtoms d’aquests elements creats artificialment es desintegren en un temps molt curt.

El criteri de classificació dels elements químics

El criteri de classificació ha anat canviant a mesura que s’ampliava el nombre d’elements coneguts:

- LLEI DE LES TRÍADES

J. W. Döbereiner al 1829 va classificar alguns elements tenint en compte les masses atòmiques. Va relacionar els elements en grups de tres, que va anomenar tríades.

- LLEIS DE LES OCTAVES J.A.R. Newlands va ordenar els elements segons la seua massa atòmica i els va classificar per les similituds en les seues propietats. En 1864, va publicar la seva versió de la taula periòdica i va proposar la Llei de les Octaves. Aquesta llei establia que les propietats dels elements es repetien cada 8 elements.

- TAULA PERIÒDICA DELS ELEMENTS Tant D. I. Mendeleiev com J. L. Meyer van arribar a una taula periòdica molt similar. No obstant, Mendeleiev la va publicar abans. Mendeleiev va ordenar els elements segons la seua massa atòmica i els va classificar per les seues propietats. Com aquestes propietats es repetien cada cert nombre d’elements, la va anomenar taula PERIÒDICA. Aquesta taula s’assembla molt a l’actual. De fet Mendeleiev va predir l’existència d’elements químics nous no coneguts en aquella època i va deixar els buits corresponents per a que la taula s’anara replenant a mesura que es descobriren.

- TAULA ACTUAL: el criteri de classificació és el nombre atòmic (nº de protons). En aquesta classificació, els elements d’una mateixa columna presenten propietats molt semblats tal com havia previst Mendeleiev.

Completa els espais buits del diagrama:

Per què va sorgir la necessitat entre els científics de classificar els elements químics?

CONCLUSIONS:

RESUMIM ALLÒ IMPORTANT QUE CAL RECORDAR

1

Completa el diagrama següent:

2

Observa la següent figura: ELEMENTS DE LA TAULA PERIÒDICA DE MENDELEIEV TAULA PERIÒDICA ACTUAL

Per què Mendeleiev va deixar uns espais quan va elaborar la taula periòdica?