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Carta Descriptiva de Modelos Fisicoquimicos

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA

CARRERA BIOLOGÍA. PLAN DE ESTUDIOS UNIFICADO.

MODELOS FISICOQUÍMICOS Objetivo general del módulo: Que el alumno al término del curso, aplique los conceptos básicos de la física, la química y la fisicoquímica para resolver problemas de carácter biológico que involucren los conceptos fisicoquímicos. Carácter del módulo: Obligatoria Tipo de Módulo: Teórico-Práctico Semestre en que se imparte: Primero Créditos: 15 Clave del módulo: 1103 Duración: 144 horas Número de horas a la semana: 6 teóricas 3 prácticas Fecha de elaboración: 2004 Participantes: Canales Martínez Margarita, Chino Vargas Soledad, Delfín Alcalá Irma, González Isais Mónica, Hernández Delgado Tzasná, Meraz Martínez Samuel, Moreno Colín Roberto, Peñalosa Castro Ignacio, Valencia del Toro Gustavo, Flores Ortiz Cesar, García Sánchez Susana, Hernández Portilla Luis B., Muñoz López José Luis, Ruiz Puga Pablo y Correa Meza Flor.

1


Unidad Temática 1: Aspectos básicos de Química General Objetivo general: Explicar la organización de la materia desde el nivel atómico hasta el molecular y las relaciones que se

dan entre estos. Duración: 36 horas

Temática ObjetivosEl alumno podrá:

Actividades Técnicadidáctica

Recursos didácticos y materiales

Evaluación Duración (horas) Bibliografía

1 Estructura de la materia 2. Tabla periódica

Construir un cuadro comparativo de los fundamentos y limitaciones que involucren las teorías atómicas revisadas en clase. Dado el esquema actual de la tabla periódica, distinguir las características

El profesor hará una introducción sobre la organización de la materia desde la concepción de los griegos, haciendo énfasis en el pensamiento de Aristóteles y Demócrito, modelos atómicos de Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr y la teoría cuántica. El profesor explicará ejemplos sobre la configuración electrónica de los diferentes elementos químicos. El alumno realizará las lecturas previas sobre las teorías atómicas. Elaborará un cuadro sinóptico de las aportaciones y fallas de cada una de las teorías atómicas revisadas en clase. Resolverá todos los problemas proporcionados por el profesor sobre la configuración electrónica de los elementos, durante la clase. Resolverá problemas de tarea sobre la configuración electrónica de los elementos. El profesor hará una introducción sobre las diferentes propuestas para la clasificación de los elementos, hasta llegar a la tabla periódica moderna.

Exposición oral Lluvia de ideas Presentación de videos Resolución de problemas Individual Socializable Socializable Individual Exposición oral Lluvia de ideas

Libro de teoría Problemario Gis Pizarrón Sala de audiovisual Libro de teoría Problemario Tabla periódica

Diagnóstica Sumativa Formativa y sumativa Formativa y sumativa

6

3

Canales, M., Hernández, T., Meraz, S., Peñalosa, I. 2000. Canales, M., Hernández, T., Meraz, S., Peñalosa, I. 2000b. Chang, R. 1992. Russel, B. 1981.

2


Temática Objetivos Actividades Técnicadidáctica



2 continuación 3. Enlaces interatómicos e intermoleculares

químicas de todos los elementos de cada uno de los grupos y períodos que la constituyen. Distinguir los diferentes tipos de enlaces interatómicos e intermoleculares de todas las moléculas que le sean presentadas en clase.

El profesor explicará las propiedades de los elementos en función a su posición en la tabla periódica (grupo, período, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, carácter metálico y no metálico, radio atómico, etc.). El alumno realizará lecturas previas que le sean asignadas por el profesor. El alumno hará un resumen de las propiedades de los elementos en relación a su posición en la tabla periódica. El alumno resolverá un cuestionario en donde aplique los conocimientos manejados en este tema. El profesor explicará la regla del octeto, dando ejemplos sobre la aplicación de la misma. El profesor explicará los fundamentos y características de los enlaces interatómicos (iónico, covalente y metálico) e intermoleculares (puente de hidrógeno, fuerzas de London y de Van der Waals). El profesor resolverá problemas sobre los diferentes tipos de enlaces. El alumno realizará lecturas previas que le sean asignadas por el profesor. El alumno hará un resumen de las características de los diferentes tipos de enlaces.

Presentación de videos Resolución de problemas Individual Individual Individual Exposición oral Lluvia de ideas Presentación de video Resolución de problemas Individual Individual

Gis Pizarrón Sala de audiovisual Libro de teoría Problemario Tabla periódica Gis Pizarrón Sala audiovisual

Formativa Sumativa Sumativa Formativa Formativa

3

.

3






4. Nomenclatura 5. Estequiometría y soluciones

Aplicar las reglas de la nomenclatura química de compuestos inorgánicos en todas las moléculas que le sean presentadas en clase. Calcular todas las relaciones estequiométricas que lleven a la resolución de problemas sobre balanceo de

El alumno resolverá un cuestionario en donde aplique los conocimientos manejados en este tema. Resolverá problemas en clase sobre los conocimientos manejados. El alumno resolverá problemas de tarea sobre los conocimientos manejados en clase. El profesor explicará las reglas de la nomenclatura de la química inorgánica: anhídridos, óxidos, hidróxidos, ácidos, sales, hidruros, peróxidos. El alumno resolverá problemas en donde se apliquen estas reglas. El alumno realizará lecturas previas que le sean asignadas por el profesor. El alumno hará un resumen de las reglas que rigen la nomenclatura en la química inorgánica. El alumno resolverá problemas en clase sobre las reglas de nomenclatura. El alumno resolverá problemas de tarea sobre las reglas de nomenclatura. El profesor explicará los conceptos utilizados en el cálculo de todas las relaciones estequiométricas (materia, átomo, elemento, molécula, compuesto químico, símbolo, fórmula, ecuación química, peso real de los átomos, peso atómico, u.m.a.,

Individual Socializable Individual Exposición oral Lluvia de ideas Resolución de problemas Individual Individual Socializable Individual Exposición oral Lluvia de ideas

Libro de teoría Problemario Tabla periódica Gis Pizarrón Libro de teoría Problemario Tabla periódica Calculadora científica

Sumativa Sumariva Sumativa Formativa Formativa y sumativa Sumativa Sumativa

6

12

.

4






5 continuación

ecuaciones, concentración de soluciones de todos los problemas que le sean presentados en clase.

número de masa, isótopo, peso atómico, peso molecular, peso fórmula, mol, número de Avogadro, volumen molar, etc.) y resolverá problemas en los que se apliquen los conceptos antes mencionados. El profesor explicará los diferentes métodos empleados en el balanceo de ecuaciones químicas (método de tanteo, algebraico y de óxido reducción) y resolverá problemas de balanceo de ecuaciones químicas utilizando los diferentes métodos. El profesor explicará los diferentes tipos de relaciones estequiométricas que se pueden dar en una ecuación química y resolverá problemas aplicando los conocimientos anteriores. El profesor mencionará los diferentes tipos de soluciones desde un punto de vista cualitativo (diluida, concentrada, saturada, sobresaturada) y cuantitativo (porcentuales, partes por millón, molaresa, normales y molales) y resolverá problemas en donde se apliquen los conceptos anteriores. El alumno realizará lecturas previas que le sean asignadas por el profesor. El alumno hará un resumen de las diferentes unidades en las que son expresadas las soluciones. El alumno resolverá problemas en clase sobre los temas revisados

Resolución de problemas Individual Individual Socializable

Gis Pizarrón

Formativa Formativa y sumativa Sumativa

12

5






5. continuación 6. Práctica de mediciones 7. Práctica de número de Avogadro

Realizar y reportar por escrito una práctica que involucre los conceptos revisados en esta unidad. Realizar y reportar por escrito una práctica que involucre los conceptos revisados en esta unidad.

El alumno resolverá problemas de tarea sobre los conocimientos manejados en clase. El alumno resolverá un examen escrito sobre la información revisada en esta unidad. El profesor explicará la manera de uso de los diferentes materiales de medición que son utilizados en el laboratorio. El profesor proporcionará a los alumnos la práctica a desarrollar en esta unidad. El profesor resolverá las dudas de los alumnos sobre la realización de la práctica. El profesor supervisará el desarrollo de la práctica. El alumno realizará lecturas previas de la práctica en cuestión. El alumno realizará en el laboratorio las actividades prácticas pertinentes. El alumno entregará por escrito el informe de la sesión práctica. El profesor proporcionará a los alumnos la práctica a desarrollar en esta unidad. El profesor explicará la metodología a seguir durante el desarrollo de la práctica.

Individual Individual Exposición oral Individual Socializable Socializable Exposición oral

Manual de laboratorio Gis Pizarrón Material necesario para el desarrollo de la práctica Manual de laboratorio, Libro de Teoría, Gis, Pizarrón,

Sumativa Sumativa Formativa Sumativa Sumativa

3

3

.

6






7. continuación

El profesor resolverá las dudas de los alumnos sobre la realización de la práctica. El profesor supervisará el desarrollo de la práctica El alumno realizará lecturas previas de la práctica en cuestión. El alumno realizará en el laboratorio las actividades prácticas pertinentes. El alumno entregará por escrito el informe de la sesión práctica.

Individual Socializable Socializable

Material necesario para el desarrollo de la práctica.

Formativa Sumativa Sumativa

3

7


Unidad Temática 2: Equilibrio químico y soluciones buffer Objetivo general: El alumno será capaz de resolver problemas aplicando las teorías y leyes que rigen el equilibrio químico y los conceptos de pH y de soluciones buffer

Duración: 24 horas Temática Objetivos

El alumno podrá Actividades Técnica

didáctica Recursos Didácticos y

materiales Evaluación Duración (horas) Bibliografía

1 Constante de equilibrio 2 pH, concepto y aplicación

Aplicar los conceptos, teorías y leyes del equilibrio químico, la expresión matemática de la constante de equilibrio y los factores que la afectan, en la resolución de todos los problemas que le sean planteados Explicar la disociación del agua, producto iónico y la caracterización de soluciones ácidas, básicas y neutras

El profesor expondrá los conceptos básicos de equilibrio químico. El profesor definirá la constante de equilibrio químico haciendo énfasis en los factores que la afectan. El profesor resolverá problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno realizará una lectura previa de los conceptos básicos sobre teorías y leyes de equilibrio químico. El alumno resolverá problemas en clase por equipo. El alumno resolverá problemas en clase en el pizarrón. El alumno resolverá problemas individuales de tarea. El profesor explicará el concepto de pH, como elemento para reconocer soluciones ácidas, básicas y neutras. El profesor calculará el pH de soluciones de ácidos y bases fuertes y débiles.

Exposición oral Exposición oral Exposición magistral Individual Lluvia de ideas Socializable Socializable Individual Exposición magistral Exposición magistral

Libro de teoría, problemario, pizarrón y gis Tabla periódica Calculadora Libro de teoría, problemario, pizarrón y gis

Diagnóstica

Formativa

Formativa y sumativa

6

6

Canales M., Hernández T., Meraz, S. y Peñalosa, I. 2000a. Canales M., Hernández T., Meraz, S y Peñalosa, I. 2000b Chang, R. 1992. Morris, J. G. 1987. Russell, B. 1981. Canales M., Hernández T., Meraz, S y Peñalosa, I. 2001.

8


Temática Objetivos El alumno podrá


Recursos Didácticos y materiales


2. continuación 3 Soluciones amortiguadoras 4 Práctica de pH y soluciones buffer

Aplicar el concepto de pH, para calcular el valor de este parámetro en soluciones de concentraciones conocidas de ácidos y bases fuertes, de ácidos y bases débiles en la resolución de todos los problemas que le sean planteados. Aplicar la ecuación de Henderson-Hasselbach en la preparación de soluciones amortiguadoras en la resolución de todos los problemas que le sean planteados. Realizar y reportar por escrito una práctica que involucre

El profesor resolverá problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno realizará una lectura previa de los conceptos básicos sobre la disociación del agua y el concepto de pH. El alumno resolverá problemas en clase por equipo. El alumno resolverá problemas en clase en el pizarrón. El alumno resolverá problemas de tarea. El profesor explicará la ecuación de Henderson-Hasselbach para aplicarla en la preparación de soluciones buffer. El profesor revisará problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno realizará una lectura sobre la ecuación de Henderson-Hasselbach. El alumno resolverá problemas en clase, por equipo. El alumno resolverá problemas en clase, en el pizarrón y de tarea El profesor expondrá brevemente en clase los fundamentos teóricos básicos necesarios para la realización de la práctica. El profesor expondrá brevemente la metodología de la práctica

Exposición magistral Lluvia de ideas Socializable Socializable Individual Individual Socializable Socializable e Individual Exposición magistral Exposición magistral

Tabla periódica Calculadora Libro de teoría, problemario, pizarrón y gis Libro de laboratorio, pizarrón y gis. Laboratorio dotado de instalaciones y equipado con instrumentos y

Diagnóstico Formativa Formativa y sumativa Lluvia de ideas (diagnóstico) Ejercicios en el pizarrón (formativa) Tareas (formativa, sumativa) Examen escrito (sumativa) Diagnóstico Formativo y sumativo Reporte escrito (sumativa) Participación en la práctica

6

6

9


Temática Objetivos El alumno podrá




4. continuación conceptos sobre pH y soluciones buffer

El alumno realizará una lectura previa de la práctica en cuestión El alumno realizará la parte experimental de la práctica Los alumnos.por equipo, hará un reporte por escrito de la práctica

Individual Socializable Socializable

material (formativa)

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Unidad Temática 3: Gases Objetivo general de la unidad: El alumno será capaz de analizar las leyes que rigen el estado gaseoso y haciendo uso de estas leyes, resolverá problemas teóricos y prácticos de interés biológico. Duración: 18 horas




Evaluación Duración(horas)

Bibliografía

1 Variables de estado: Presión, Volumen y Temperatura (P,V,T)

Entender las variables que describen el comportamiento del estado gaseoso y aplicará la conversión de unidades (P,V,T), empleadas en la resolución de todos los problemas que le sean planteados.

El profesor hará una introducción al estado gaseoso, resaltando su importancia en procesos biológicos. El profesor expondrá las variables P,V,T y las unidades en las cuales se pueden medir y expresar. El profesor hará mención sobre la forma de medir la presión atmosférica y dentro de un líquido. El profesor desarrollará ejemplos sobre las conversiones de unidades. Hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno leerá previamente sobre las variables que describen el estado gaseoso. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo. El alumno resolverá problemas en el pizarrón. El alumno hará problemas individualmente de tarea.

video Lluvia de ideas Exposición oral Individual Socializable

Sala audiovisual, libro de teoría, problemario, gis y pizarrón.

Diagnóstica

Formativa

Sumativa

3

Canales M., Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2000a. Canales M., Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2000b. Morris, JG. 1987.

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2 Ley general del estado gaseoso, ecuación del gas ideal. 3. Leyes de Dalton y Amagat

Aplicar la Ley general del estado gaseoso y la ecuación del gas ideal en la resolución de todos los problemas que le sean planteados. Aplicar las leyes de Dalton y Amagat en la resolución de todos los problemas que le sean planteados.

El profesor hará una introducción a las ”leyes” de los gases: Boyle, Gay Lusac y Charles. El profesor expondrá la ley general del estado gaseoso y obtendrá la ecuación del gas ideal. El profesor resolverá ejemplos sobre las leyes de los gases y la ecuación del gas ideal. El profesor resolverá problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno hará lecturas previas de las leyes de los gases, la ley general y la ecuación del gas ideal. El alumno resolverá problemas en clase en equipo. El alumno resolverá problemas en el pizarrón. El alumno resolverá problemas de tarea. El profesor hará una introducción a las leyes de Dalton y Amagat y su importancia en procesos biológicos. El profesor desarrollará ejemplos sobre las unidades en las cuales se expresan las variables y sus conversiones. El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo sobre éstas leyes. El alumno leerá previamente sobre las leyes de Dalton y Amagat.

Exposición oral Individual Socializable Lluvia de ideas Exposición oral

Libro de teoría, problemario, gis y pizarrón. Libro de teoría, problemario, gis y pizarrón.

Diagnóstica Formativa Sumativa Diagnóstica Formativa

3

3

12






3. continuación 4 Teoría Cinética de los gases y ley de difusión de Graham. 5 Ley de Henry

Usar de los principios de la teoría cinética y de la ley de difusión de Graham, en la resolución de todos los problemas que le sean planteados Resolver todos los problemas que le sean planteados que involucren la ley de Henry.

El alumno resolverá problemas en clase y en equipo. El alumno resolverá problemas en el pizarrón. El alumno hará problemas individualmente de tarea. El profesor hará una introducción a la teoría cinética de los gases. El profesor desarrollará la obtención de la ley de Graham partiendo de la teoría cinética de los gases El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo, de la ley de Graham. El alumno leerá previamente sobre la teoría cinética y la ley de Graham. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo. El alumno resolverá problemas en el pizarrón. El alumno hará problemas individualmente de tarea. El profesor hará una introducción a la Ley de Henry y su importancia en procesos biológicos. El profesor expondrá la ley de Henry. El profesor proporcionará ejemplos sobre las unidades en las cuales se expresan las variables y sus conversiones.

Exposición oral Lluvia de ideas Exposición oral

Libro de teoría, problemario, gis y pizarrón. Libro de teoría, problemario, gis y pizarrón.

Sumativa Diagnóstica Formativa Sumativa Diagnóstica Formativa

3

3

13






Bibliografía

5. continuación 6 Práctica de Laboratorio

Realizar y reportar por escrito los resultados y conclusiones de una práctica que involucre conceptos del estado gaseoso.

El profesor resolverá problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno leerá previamente sobre la solubilidad de los gases en líquidos y la Ley de Henry. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo. El alumno resolverá problemas en el pizarrón. El alumno resolverá problemas individualmente de tarea. El profesor explicará la práctica El profesor asesorará a los equipos tanto en la técnica como el manejo del equipo. El alumno leerá previamente el instructivo de la práctica. El alumno solicitará material y equipo para el desarrollo de la práctica. El alumno trabajará en equipo para el desarrollo de la práctica. El alumno reportará el escrito de la práctica.

Exposición oral

Sumativa Diagnóstica Examen escrito Sumativa

3

14


Unidad 4: ESTADO LÍQUIDO Objetivo general: Explicar las propiedades e interacciones del estado líquido, con los demás estados de la materia, así como las propiedades fisicoquímicas e importancia biológica del agua.

Duración: 36 horas

Temática Objetivos Actividades Técnicadidáctica


Evaluación Duración (horas) BibliografíaEl alumno podrá

1. El agua y sus propiedades fisicoquímicas 2. Presión de vapor y ecuación de Claussius-Clapeyron

Enlistar las propiedades generales de los fluidos enfatizando a los líquidos Contrastar las propiedades fisicoquímicas de los líquidos con los demás estados de la materia Reconocer al agua como el líquido más abundante en la naturaleza y su carácter de disolvente universal Reconocer la importancia biológica del agua Diferenciar el agua de otros líquidos Describir la presión de vapor de un líquido

El profesor explicará los conceptos básicos relacionados con el tema El profesor realizará interrogatorios, conducirá técnicas grupales, evaluará avances sobre el rema El alumno ilustrará las propiedades fisicoquímicas de los tres estados de la materia El alumno comparará las propiedades fisicoquímicas del agua con los otros líquidos El alumno aportará ideas en clase El alumno realizará lecturas de textos relacionados con el tema El alumno aplicará las propiedades del agua a fenómenos biológicos El profesor explorará lo que saben los alumnos del tema El profesor explicará los conceptos relacionados con el tema

Exposición magistral Lluvia de ideas Individual Cuestionario y realización de cuadro comparativo Socializable Socializable Individual Exposición magistral Resolución de ejercicios

Libros de texto Pizarrón Gis Artículos y textos Videos acerca del agua Diapositivas Pantalla Proyector Libros de texto Pizarrón Gis Artículos o textos Acetatos Proyector

Diagnóstica Formativa Formativa Diagnóstica

6

6

Brown, Lemay y Birsten. 1998. Canales M.,Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2000a. Canales M.,Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2000b. Crockford, D. 1997. Morris, G. 1980. Fisicoquímica para biólogos. Ed. Reverté. Levine, I. N. 1999. Chang R. 1992. Goldberg, D.E. 2001.

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Temática ObjetivosEl alumno podrá




2. continuación 3 Viscosidad y tensión superficial

Reconocer la presión de vapor como una propiedad del estado líquido Examinar la relación entre la presión de vapor y la temperatura de un líquido (ecuación de Claussius-Clapeyron) Identificar el papel de la presión de vapor en procesos biológicos y en técnicas experimentales Relacionar la presión de vapor con procesos biológicos y técnicas experimentales Describir la viscosidad y tensión superficial de los líquidos Analizar los modelos matemáticos utilizados para explicar la tensión superficial y viscosidad

El profesor explicará la ecuación de Claussius-Clapeyron El profesor calculará la presión de vapor de un líquido, usando el modelo. El profesor aplicará la ecuación a problemas específicos El alumno traducirá al lenguaje común la ecuación de Claussius-Clapeyron El alumno realizará un listado de ejemplos de aplicación de aplicación de vapor a fenómenos biológicos El alumno realizará lecturas de textos relacionados con el tema El alumno resolverá problemas en clase El alumno resolverá problemas de tarea El profesor explorará conocimientos de los alumnos sobre el tema El profesor expondrá los conceptos relacionados con el tema El profesor ejemplificará las propiedades, relacionándola con fenómenos biológicos El profesor analizará con los alumnos los modelos explicativos de esas propiedades El profesor resolverá ejercicios de aplicación de estas propiedades.

Lluvia de ideas Exposición oral Lecturas comentadas Mapas conceptuales Demostración empírica

Calculadora Banco de preguntas Libros de texto Pizarrón Gis Película Banco de reactivos Laboratorio dotado con servicio y equipado con instrumentos, material y reactivo Manual de laboratorio

Formativa Formativa Diagnóstica Formativa

6

Harcourt J. et al. 1990. Química Universitaria. Ed. SITESA. México. Holum 1999. Jiménez Vargas; Macarulla Canales M.,Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2001

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Temática ObjetivosEl alumno podrá




3. continuación

Relacionar estas propiedades en procesos biológicos como la capilaridad, la tensión alveolar, la circulación sanguínea Aplicar los conceptos estudiados a la resolución de ejercicios y problemas

El alumno citará ejemplos del papel de estas propiedades en los seres vivos El alumno contrastará la viscosidad y la tensión superficial en la funcionalidad de diversos líquidos (soluciones y coloides), presentes en tejidos animales y vegetales El alumno resolverá problemas donde se aplique las propiedades El alumno realizará tareas asignadas por el profesor Realizará lecturas de textos relacionados con el tema El profesor indicará a los alumnos las prácticas que van a desarrollarse y explicará la metodología a seguir. El profesor resolverá las dudas de los alumnos sobre el desarrollo de la práctica El profesor supervisará el desarrollo de la práctica El profesor evaluará el informe escrito del experimento El alumno realizará la lectura previa de la práctica El alumno realizará en el laboratorio las actividades descritas El alumno elaborará un informe escrito de los resultados y conclusiones derivados del trabajo realizado en el laboratorio

Técnica expositiva Uso de habilidades motoras en el laboratorio

Sumativa

6

6

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4 Propiedades coligativas

Identificar las propiedades coligativas Ejemplificar la existencia de fluidos biológicos y de solutos Distinguir las propiedades coligativas de los líquidos puros, soluciones de electrolitos y de los no electrolitos Examinar el papel de estas propiedades en los seres vivos

El profesor explorará el conocimiento de los alumnos El profesor explicará los conceptos relacionados con el tema El profesor describirá modelos para explicar las propiedades coligativas El profesor conducirá al alumno en la resolución de problemas y ejercicios El alumno citará ejemplos del papel de estas propiedades en los seres vivos El alumno resolverá problemas en clase El alumno nombrará ejemplos de líquidos puros y de soluciones El alumno discriminará entre electrolitos y no electrolitos El alumno relacionará las propiedades coligativas de una solución con su carácter de electrolito o no electrolito El alumno realizará tareas asignadas por el profesor en relación con lo temas tratados El alumno realizará lecturas de textos relacionados con el tema El profesor indicará a los alumnos las prácticas que van a desarrollarse.

Lluvia de ideas Exposición oral Discusión dirigida Mapas conceptuales Exposición oral

Libros de texto Pizarrón Gis Artículos o textos

Diagnóstica Formativa Examen escrito Sumativa Sumativa

6

6

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4. continuación El profesor explicará la metodología a seguir. El profesor resolverá las dudas de los alumnos sobre el desarrollo de la práctica El profesor supervisará el desarrollo de la práctica El profesor evaluará el informe escrito del experimento El alumno realizará la lectura previa de la práctica El alumno realizará en el laboratorio las actividades descritas El alumno elaborará un informe escrito de los resultados y conclusiones derivados del trabajo realizado en el laboratorio

Aplicación de habilidades realizando juicios sobre la información obtenida en el trabajo experimental

Manual de laboratorio

Sumativa

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Unidad 5: Termodinámica. Objetivo General: Aplicar las leyes, teorías y conceptos termodinámicos en los fenómenos biológicos. Duración: 15 horas.


Actividades Técnica Recursos didácticos y Materiales didáctica


Bibliografía

1 Conceptos básicos de la termodinámica: sistema, frontera, variable y estado. 2 Primera ley de la termodinámica

Aplicar las definiciones relativas a los conceptos: sistema, frontera, variable, estado, proceso y equilibrio termodinámico. Identificar los componentes de un sistema termodinámico. Describir los tipos de sistemas termodinámicos. Listar las variables y funciones termodinámicas de estado. Relacionar los organismos vivos con los sistemas termodinámicos. Identificar diferentes manifestaciones de energía y sus transformaciones

El profesor hará una introducción a los conceptos básicos de la termodinámica. El profesor resaltará los tipos de sistemas termodinámicos y sus componentes. El profesor desarrollará ejemplos sobre conceptos: sistema, frontera, variable, estado, proceso y equilibrio termodinámico. El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno leerá previamente sobre los conceptos básicos en termodinámica. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo que involucren la utilización de los conceptos variable, sistema, frontera, estado, proceso, termodinámicos. El alumno resolverá problemas de tarea que involucren estos conceptos relacionando los seres vivos con los sistemas termodinámicos. El profesor hará una introducción a la primera ley de la termodinámica y resaltará la conservación de la energía y su importancia en procesos biológicos

Exposición oral Lluvia de ideas videos Resolución de problemas Individual Socializable Phillips 6-6 Individual Exposición oral Lluvia de ideas

Libro de teoría Problemario Gis Pizarrón Sala de audiovisual Artículo científico. Libro de teoría Problemario Gis

Diagnóstica Formativa y sumativa Formativa y sumativa

3

3

Canales M.,Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2000a. Canales M.,Hernández T., Meraz S. y Peñalosa I. 2000b. Crockford, D. 1997. Vázquez Duhalt Rafael. Hall, Nina. 2000. Brown T.L., Le May H.E Jr. Bursten, B.E. Burdge J.R., 2003 Tinoco, I. et al. 2001. Morris, G. 1980.

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Bibliografía

2.Continuación 3 Concepto de entalpía y termoquímica.

Describir la naturaleza energética de los procesos biológicos. Definirá los conceptos energía interna, capacidad calorífica, calor y trabajo de expansión. Interpretará la primera ley de la termodinámica Identificar a la entalpía como una forma de energía calorífica. Identificar los elementos que forman una reacción termoquímica Clasificar los diferentes calores de reacción

El profesor expondrá los conceptos energía interna, capacidad calorífica, calor y trabajo y las unidades en las cuales se pueden medir y expresar. El profesor desarrollará ejemplos sobre la conservación de la energía y la primera ley. El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo. El alumno leerá previamente sobre la conservación de la energía y la primera ley de la termodinámica. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo que involucren la utilización de la primera ley de la termodinámica. El alumno resolverá problemas de tarea que involucren la utilización de la primera ley de la termodinámica. El profesor hará una introducción a la termoquímica. El profesor resaltará los elementos que forman una reacción termoquímica. El profesor expondrá los conceptos de entalpía y termoquímica. El profesor desarrollará ejemplos sobre para ilustrar la ley de Hess en la determinación del calor de una reacción química.

videos Resolución de problemas Individual Socializable Phillips 6-6 Individual Exposición oral Lluvia de ideas Presentación de videos Resolución de problemas

Pizarrón Sala de audiovisual Artículo científico. . Libro de teoría Problemario Gis Pizarrón Sala de audiovisual

Diagnóstica Sumativa Formativa y sumativa

3

21





Bibliografía

4 Segunda ley de la termodinámica. Concepto de entropía

Comparar los procesos termoquímicos a presión y volumen constantes. Ilustrar la ley de Hess en la determinación del calor de una reacción química. Aplicar la ley de Hess en el cálculo de calores de reacción. Examinar las formas las formas de enunciar la segunda ley. Relacionar el concepto de entropía y el orden de un sistema. Aplicar los cambios de entropía como criterio de espontaneidad.

El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo aplicando la ley de Hess en el cálculo de calores de reacción. El alumno leerá previamente sobre la entalpía y los elementos que forman una reacción termoquímica. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo en la determinación del calor de una reacción química aplicando la ley de Hess. El alumno resolverá problemas de tarea que involucren la utilización la ley de Hess en el cálculo de calores de reacción. El profesor hará una introducción a la segunda ley de la termodinámica y el concepto de entropía. El profesor expondrá los conceptos de entropía y el orden de un sistema. El profesor desarrollará ejemplos del cálculo de la entropía y el orden de un sistema. El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo aplicando la entropía como criterio de espontaneidad. El alumno leerá previamente sobre formas las formas de enunciar la segunda ley.

Individual Socializable Phillips 6-6 Individual Exposición oral Lluvia de ideas Presentación de videos Resolución de problemas Individual

Libro de teoría Problemario Gis Pizarrón Sala de audiovisual

Diagnóstica Formativa y sumativa Formativa y sumativa Diagnóstica

3

22





Bibliografía

5 Concepto de energía libre y su criterio de espontaneidad.

Comprender el concepto de energía libre. Aplicar la energía libre como un criterio de espontaneidad. Aplicar las relaciones matemáticas para el cálculo de la energía libre en problemas de interés biológico.

El profesor resolverá problemas en clase y en equipo en la determinación de la entropía y su criterio de orden. El profesor resolverá problemas de tarea en la determinación de la entropía y su criterio de espontaneidad. El profesor hará una introducción sobre la energía libre. El profesor resaltará la aplicación de la energía libre como un criterio de espontaneidad. El profesor desarrollará ejemplos de la aplicación matemática para el cálculo de la energía libre en problemas de interés biológico. El profesor hará problemas que vayan de lo simple a lo complejo aplicando la energía libre en problemas de interés biológico. El alumno leerá previamente sobre la la energía libre y su criterio de espontaneidad. El alumno resolverá problemas en clase y en equipo aplicando las fórmulas matemáticas para el cálculo de la energía libre en problemas de interés biológico. El alumno resolverá problemas de tarea en la aplicación de la energía libre en problemas de interés biológico.

Socializable Phillips 6-6 Individual Exposición oral Lluvia de ideas Presentación de videos Resolución de problemas Individual Socializable Phillips 6-6 Individual

Libro de teoría Problemario Gis Pizarrón Sala de audiovisual Artículo científico.

Formativa y sumativa Formativa y sumativa Diagnóstica Formativa y sumativa Sumativa Examen escrito sumativa

3

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Unidad: 6 Cinética Química Objetivo general: Resolver problemas biológicos que demandan la aplicación de los conceptos de la cinética química Duración: 12 horas




Bibliografía

1 Velocidad de una reacción química

Examinar los conceptos de: velocidad de reacción, orden de reacción (cero, primero y segundo orden), frecuencia de choques y constante de velocidad Examinar los conceptos de: velocidad de reacción, orden de reacción (cero, primero y segundo orden), frecuencia de choques y constante de velocidad

El Profesor solicitará la lectura de materiales seleccionados (individual) El profesor interrogará a sus estudiantes y reunirá las respuestas más adecuadas El profesor organizará grupos de trabajo para discutir las respuestas seleccionadas El profesor solicitará se resuelvan ejercicios seleccionados El profesor expondrá un resumen de los aspectos más relevantes del tema abordado. El alumno leerá los materiales seleccionados El alumno contestará las preguntas formuladas por el profesor El alumno participará discutiendo con los integrantes de su grupo las respuestas seleccionadas, para argumentarlas o desecharlas El alumno resolverá los ejercicios El alumno escuchará el resumen y conclusiones que expondrá el profesor

Lectura individual Interrogatorio dirigido Reunión en corrillos Trabajo en equipo Exposición con preguntas

Biblioteca Equipo de cómputo con acceso a internet Referencias sugeridas Equipo multimedia Aula multimedia Aula con pizarrón Laboratorio Archivos digitales preparados por los profesores del módulo

Formativa y sumativa Diagnóstica Formativa y sumativa Sumativa y diagnóstica

3

Linus Pauling. 1970. Chang, R. 1992. Whitten, K.W. Gailey, K.D. and Davis, R.M. 1992. Levine, I. Fisicoquímica. 1991. Hall, Nina. 2000. Hein Arena 1997. Hein, M., Best, L.R., Pattison, S., Arena, S. 1997. Brown T.L., Le May H.E Jr. Bursten, B.E. Burdge J.R., 2003 Zumdahl S.S. and Zumdahl S.A. 2000.

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Bibliografía

2 Orden de una reacción: Cero, primero y segundo orden

Calificar el orden de reacción para cada reactivo y el orden global en una reacción dada. Formular las ecuaciones integradas de velocidad para las reacciones de orden cero, primero y segundo orden

El Profesor expondrá los procedimientos para calificar el orden de reacción El profesor proporcionará ejercicios a ser desarrollados en equipo, para que los estudiantes puedan reconocer en una tabla de datos, en un gráfico o en un mecanismo de reacción, los aspectos que le permitan identificar el orden de reacción para cada reactivo y como obtener el orden global El alumno escuchará la explicación del profesor. El alumno resolverá ejercicios en equipo y expondrá los resultados encontrados El Profesor explicará las características que distinguen las ecuaciones de velocidad El profesor ilustrará la linearización de cada función, asociando un orden determinado a la función correspondiente El profesor seleccionará lecturas que realizarán los estudiantes El profesor seleccionará algunos problemas que deberán resolver los estudiantes El profesor solicitará a los estudiantes que expongan los procedimientos que siguieron para resolver los problemas

Exposición con preguntas Cuchicheo Exposición con preguntas Exposición con preguntas


Diagnóstica Formativa y diagnóstica

3 Whitten, K.W.Gailey, K.D. and Davis, R.M. 1992. Leving Helen O. And Marshall, M.D. 2000. Irwing Segel. Biochemical Calculations. 1976. Leskowak, Vladimir. 2003. Tinoco, I. et al. 2001.

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Bibliografía

2. continuación 3. Efecto de la temperatura y la energía de activación en la velocidad inicial

Explicar los efectos de la temperatura y la energía de activación en la constante de velocidad

El alumno escuchará la explicación del profesor El alumno leerá el material seleccionado El alumno resolverá ejercicios seleccionados El alumno expondrá la resolución de los ejercicios El profesor solicitará a los estudiantes leer los materiales seleccionados y visitar las páginas de la red indicadas. El profesor interrogará a los estudiantes sobre los efectos observados y promoverá ejercicios que conduzcan a encontrar las razones de esos efectos El profesor presentará los argumentos más sólidos que se hubieran identificado y los someterá a la crítica de los estudiantes El profesor solicitará la resolución de ejercicios seleccionados El alumno leerá los materiales seleccionados y visitará las páginas de internet indicadas. El alumno contestará las preguntas formuladas por el profesor El alumno preguntará y contestará buscando identificar por qué se producen los efectos observados

Lectura individual Trabajo en pequeños grupos Seminario Lectura individual Interrogatorio dirigido Mesa redonda Trabajo en pequeños grupos


Formativa Diagnóstica y sumativa Sumativa

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Bibliografía

3. continuación Resolver problemas de interés biológico que involucren el cálculo del orden, la constante de velocidad y la energía de activación

El alumno comentará lo expuesto por el profesor y resolverá los ejercicios seleccionados El profesor formará equipos de trabajo para elaborar un proyecto que permita resolver las siguientes preguntas: ¿La velocidad máxima en una reacción es una constante que tipifica a una enzima? ¿Qué es la vida media y cómo se calcula? ¿Qué sucedería si en las reacciones que se presentan en los seres vivos la k de velocidad fuera 1? ¿Por qué hay una curva de punto óptimo cuando se grafica una reacción catalizada enzimáticamente, contra la temperatura? ¿Por qué se tiene un comportamiento de pH óptimo en una reacción catalizada enzimáticamente? ¿Cómo hace una enzima para aumentar la velocidad de una reacción y qué tan eficiente es comparada con otros catalizadores? ¿Qué diferencia existe entre estado estacionario y equilibrio y en qué difieren Km y Ks?

Aprendizaje Basado en Problemas


Formativa y Sumativa

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Bibliografía

El profesor conducirá a los estudiantes a la sala multimedia y proyectará imágenes que modelan el comportamiento de las moléculas que intervienen en una reacción. El profesor solicitará la lectura y elaboración de reportes que expliquen los conceptos El profesor solicitará a algunos estudiantes que expliquen al grupo los conceptos El profesor seleccionará problemas del Libro Fisicoquímica (Problemario) y solicitará su resolución (individual) El profesor interrogará oralmente a los alumnos sobre lecturas encomendadas que ilustran la importancia de la cinética en los procesos biológicos El alumno realizará investigaciones documentales, a fin de contestar las preguntas planteadas. El alumno trabajará en pequeños grupos para analizar y discutir la información reunida. El alumno explicará al grupo las respuestas y los argumentos que las soportan.

BIBLIOGRAFÍA Brown, Lemay y Birsten. 1998. Química: la Ciencia Central. Prentice may

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Brown T.L., Le May H.E Jr. Bursten, B.E. Burdge J.R., 2003. Chemistry The Central Science 9th ed. Prentice Hall Canales, M., Hernández, T., Meraz, S., Peñalosa, I. 2000a. Fisicoquímica. Teoría. UNAM. Campus Iztacala. Canales, M., Hernández, T., Meraz, S., Peñalosa, I. 2000b. Fisicoquímica. Problemario. UNAM. Campus Iztacala Canales M., Hernández T., Meraz, S y Peñalosa, I. 2001. Fisicoquímica Laboratorio. UNAM, Campus Iztacala Crockford, D. 1997. Fundamentos de Fisicoquímica. Ed. CECSA Chang, R. 1992. Fisicoquímica con aplicaciones a sistemas biológicos. Ed. CECSA, México. Goldberg, D.E. 2001. Fundamental of Chemistry. 3ed. McGraw Hill Hall, Nina. 2000. The new chemistry. Cambridge Univ. Press N.Y. USA Hein Arena 1997. Fundamentos de Química. Thomson Editores Hein, M., Best, L.R., Pattison, S., Arena, S. 1997. Introduction to General, Organic, and Biochemistry 6th ed. Brooks Cole Publising Company Holum 1999. Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica. Ed. Limusa. México Irwing Segel. Biochemical Calculations. 1976. John Willey and Sons. Pp 208-233. N.Y. USA. Jiménez Vargas; Macarulla. Fisicoquímica fisiológica. Ed. Interamericana. México Leskowak, Vladimir. 2003. Comprehensive Enzyme Kinetics Kluwer Academic/Plenum Publishers. N.Y. USA. Pp.11-30 Levine, I. N. 1999. Fisicoquímica. Ed. McGraw-Hill Interamericana. Madrid-México Leving Helen O. And Marshall, M.D. 2000. Problems and solutions accompany, Physical Chemistry for the Chemical and Biological Sciences Raymond Chang. Univ. Science Sausalito, Ca. USA. Linus Pauling. 1970. General Chemistry. Dover Publications Inc. New York, pp. 551-576 Morris, J. G. 1987. Fisicoquímica para biól. Repla Morris, G. 1980. Fisicoquímica para biólogos. Ed. Reverté. Russel, B. 1981. Química general. Ed. Mc Graw Hill Tinoco, I. et al. 2001. Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences. Prentice Hall Vázquez Duhalt Rafael. Termodinámica Biológica. AGT Editor S.A Whitten, K.W. Gailey, K.D. and Davis, R.M. 1992. Química General.3a. Ed. Mc Graw Hill. México

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Zumdahl S.S. and Zumdahl S.A. 2000, Chemistry 5th ed. Houghton Mifflin Company. Boston Ma. USA

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modelos fisicoquímicos - biologia.iztacala.unam.mx · diferentes elementos químicos. el alumno...

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