Alcaldía Mayor De Bogotá D.C. - Secretaría De Educación COLEGIO EL PORVENIR IED

“Dialogo de Saberes para el Desarrollo de Talentos con Proyección de Comunidad”

GUÍA DE ESTUDIO “GENERAL” CIENCIAS NATURALES y AMBIENTAL GRADO SEXTO TERCER PERÍODO

La presente guía contiene los aspectos más importantes respecto a los temas a estudiar para el tercer período, lea y reflexione sobre las TEMÁTICAS DE CIENCIAS-AMBIENTAL, registre apuntes muy concretos en su cuaderno, continúe con el glosario y resuelva las ACTIVIDADES propuestas durante las clases y publicadas en el classroom para presentar como evidencia de su aprendizaje. Docente: EDUARDO CUÉLLAR

COMPETENCIAS PARA EVALUAR: PRIMERA PARTE: CIENCIAS

TEMA: MATERIA, ENERGÍA Y SUS TRANSFORMACIONES Materia es todo lo que tiene masa, ocupa espacio y se puede percibir por nuestros sentidos. Gran parte de las cosas necesarias para nuestra vida diaria están compuestas de materia y es la química la que se interesa en la composición y las transformaciones que sufre la materia. El químico estudia las propiedades de la materia para poder identificar, clasificar y dar usos a sus componentes. En este módulo estudiaremos algunos conceptos básicos relacionados con la materia.

CICLO III

COMPETENCIAS BÁSICAS DE CIENCIAS NATURALES

COGNITIVAS- EMPRENDIMIENTO

OBSERVACIÓN- DESCRIPCIÓN-INDAGACIÓN-MANEJO DE LENGUAJE DEL EJE TEMÁTICO

COMUNICATIVAS Y FÍSICO-CREATIVA

Demuestra competencias comunicativas en la socialización de los trabajos desarrollados, empleando diferentes estrategias y recursos en el marco del aislamiento social.

SOCIO-AFECTIVA Identifica inconvenientes y/o falencias que afectan el desarrollo de las actividades propuestas y toma decisiones para resolverlas.

La materia puede existir en tres estados físicos y pasar de un estado físico a otro sin que cambie su composición. Además, la materia puede sufrir unos cambios químicos. Los cambios químicos son transformaciones que convierten una sustancia en otra (reacciones químicas). Algunos ejemplos de cambios químicos son el enmohecimiento del hierro y la combustión de una sustancia. SUSTANCIA Sustancia es una muestra de materia en estado de pureza. Material de un mismo tipo que por lo tanto debemos diferenciar de otros mediante un nombre; este nombre será asignado procurando dar con él la mayor información posible sobre la sustancia referida. Existe una gran diversidad de sustancias las cuales pueden ser agrupadas en familias de acuerdo a su composición y propiedades. Dentro de la gran diversidad de sustancias existentes podemos formar dos grupos; uno reúne a poco más de un centenar de SUSTANCIAS SIMPLES o ELEMENTALES y el otro, al gran número de SUSTANCIAS COMPUESTAS, formadas precisamente por combinaciones que se dan entre las sustancias elementales. ENERGÍA La energía es la capacidad de un sistema para realizar un trabajo. Según Einstein, materia y energía no son cosas distintas, son dos aspectos que presenta una misma realidad. La energía del universo es una, pero se manifiesta de diversas formas: energía química, energía luminosa, calórica, magnética, eléctrica, radiante, mecánica, etc. La energía mecánica puede ser, potencial o cinética. La energía potencial, llamada también no visible o no actuante, es la que posee un cuerpo cuando está en reposo. Mientras que la energía cinética, es llamada energía de movimiento, energía visible, actuante, es la que posee un cuerpo cuando está en movimiento. PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA Las propiedades generales o extrínsecas son aquellas comunes a toda clase de materia y que por lo tanto no permiten diferenciar entre una sustancia y otra. MASA La masa depende del número y del tipo de átomos que lo componen: es una propiedad intrínseca del cuerpo. Se define como la cantidad de materia que contiene un cuerpo. En el sistema internacional, se unidad es el Kilogramo (Kg).

PESO El peso es una medida de la fuerza gravitacional que actúa sobre el cuerpo y varía dependiendo del lugar donde éste se encuentre (en la Luna, en la Tierra, en Marte). VOLUMEN Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Para medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad, especialmente el litro (l) y el mililitro (ml). Existen unas equivalencias entre las unidades de volumen y las de capacidad:

1 litro = 1000 cm3 y 1 mililitro = 1 cm3 En química general el dispositivo de uso más frecuente para medir volúmenes es la probeta. Cuando se necesita más exactitud se usan pipetas o buretas. Las probetas son recipientes de vidrio graduados que sirven para medir el volumen de líquidos. Factores de conversión para el volumen

1L = 1000dm3 1 onz = 29,6 ml

1L= 1000ml 1 galón = 3,78 L

1ml= 1cm3

Para convertir de forma fácil las unidades de volúmenes podemos usar el siguiente factor:

1800ml ( 1L 1000ml

) = ________ L La unidad del dato y del denominador del factor de conversión debe ser la misma

IMPENETRABILIDAD Cuando un cuerpo ocupa cierto lugar, ese lugar no puede ser ocupado simultáneamente por otro. TAMAÑO

Del latín tam, "tan", y magnus, "grande") puede referirse a las dimensiones o medidas de un objeto, la altura o longitud o anchura de un ser vivo o la estatura de una persona.

▪ Para objetos de una dimensión, es la longitud, altura o anchura.

▪ Para objetos de dos dimensiones, es la superficie.

▪ Para objetos de tres dimensiones, es el volumen.

FORMA Figura espacial o geométrica que tienen los cuerpos. POROSODAD La porosidad es la capacidad de un material de absorber líquidos o gases. INERCIA Es la propiedad de los cuerpos que hace que éstos tiendan a conservar su estado de reposo o de movimiento.

ACTIVIDAD #1

1. ¿Cuál es la diferencia entre masa y peso? 2. Ordene de menor a mayor los siguientes volúmenes: 10 L, 300ml y 1000cm3 3. Completar:

a. A medida que un cuerpo se aleja de la tierra, la fuerza de gravedad __________ b. Un cuerpo pesa _________ en la luna que en la tierra. c. La ___________ es la capacidad de un material para absorber agua o gases. d. La energía que posee un cuerpo debido a su movimiento es _____________. e. El tipo de energía que posee el agua en una represa es _______________. f. La energía que guardan nuestros alimentos es _______________.

4. Escribe al frente de cada proceso los tipos de energía que actúan (química, luminosa, calórica, magnética, eléctrica, radiante, mecánica)

a. Combustión de la gasolina b. Combustión del carbón c. Licuadora eléctrica d. Bombillas eléctricas e. Calentador eléctrico

5. ¿Cómo podrías determinar el volumen de objetos que no tienen una forma definida como de una piedra y un borrador desgastado?

ACTIVIDAD Complementaria en casa:

1. Dibuja los instrumentos que se utilizan para medir la masa, el peso y el volumen. 2. ¿Qué cantidad de agua se consume en tu casa? 3. Con el dato que obtuviste en el anterior paso, escríbelo en las diferentes unidades para medir

volúmenes. ( L, ml, m3 , cm3 dm3 )

PROPIEDADES ESPECÍFICAS DE LA MATERIA

Estas propiedades son propias de cada sustancia y permiten, por lo tanto, diferenciar una sustancia de otra. Las propiedades específicas se dividen en físicas y químicas. Las propiedades físicas son aquellas que pueden ser descritas sin referencia a un patrón. Las propiedades químicas se definen como la capacidad que tiene una sustancia para reaccionar o transformarse en otra u otras. Las propiedades generales y específicas pueden ser extensivas, intensivas y organolépticas.

Extensivas Son aquellas que dependen de la cantidad de materia. (Volumen, peso) Intensivas Son aquellas que no dependen de la cantidad de materia. (Densidad, puntos de ebullición y fusión, viscosidad). Organolépticas Son las que podemos percibir mediante los sentidos. ( Color, olor, sabor, estado físico)

DENSIDAD

La densidad es una propiedad específica de la materia que nos permite diferenciar unos materiales de otros. Mide, en cierto modo, lo concentrada que esta la masa de un cuerpo. Por ejemplo, el plomo tiene la densidad mayor que la madera. La densidad es la relación que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo.1 Densidad = masa / volumen Unidades de densidad

• Si la masa se expresa en gramos y el volumen en centímetros cúbicos la densidad se expresa en: g /cm3

• Si la masa se expresa en Kilogramos y el volumen en metros cúbicos la densidad se expresa en: Kg / m3

Esta es la unidad que se emplea en el Sistema Internacional de Unidades La equivalencia es: 1 g / cm3 = 1000 Kg / m3

Sustancia Densidad (g/cm3)

Hierro 7,9

Aluminio 2,7

Madera 0,4 - 0,6

Aceite 0,92

Agua 1

Mercurio 13,6

Aire 0,0013

Butano 0,0026

Helio 0,002

PUNTO DE FUSIÓN

Fusión es el proceso por el que una sustancia sólida al calentarse se convierte en

líquido. Es el proceso inverso a la solidificación. Llamamos punto de fusión de una

sustancia a la temperatura a la que se produce su fusión. Es una propiedad física

característica de cada sustancia. Mientras el sólido cambia de estado sólido a estado

líquido, la temperatura se mantiene constante.

PUNTO DE EBULLICIÓN

La ebullición comienza cuando al calentar un líquido aparecen burbujas de gas en toda

su masa. Esto ocurre a una temperatura fija para cada sustancia. Llamamos punto de

ebullición de una sustancia a la temperatura a que se produce la ebullición de dicha sustancia. A nivel

microscópico ocurre que casi todas las partículas tienen energía suficiente para escapar del líquido y liberarse

en forma de gas.

ELASTICIDAD

Es una propiedad que poseen algunos materiales o cuerpos por la que recuperan la forma cuando cesa la

acción de la fuerza que los deformaba. Ejemplo: la goma

BRILLO

Es el aspecto que ofrece la superficie de un mineral al reflejar la luz. El brillo puede ser:

• Metálico: semejante al que tiene un metal.

• Adamantino: como el de los diamantes.

• Nacarado: parecido al del nácar de las perlas.

• Vítreo: como el del vidrio de las ventanas. DUCTILIDAD Es la facilidad para transformarse en hilos. Ejemplo: Cobre. MALEABILIDAD Es la capacidad para convertirse en láminas. Ejemplo: estaño.

DUREZA Es la resistencia que opone un cuerpo a ser rayado. Un cuerpo es más duro que otro si lo raya. Para saber la dureza se usa habitualmente la escala de Mohs: Talco 1

Yeso 2

Calcita 3

Fluorita 4

Apatito 5

Ortoclasa 6

Cuarzo 7

Topacio 8

Corindón 9

Diamante 10

TENACIDAD Resistencia que opone un cuerpo a romperse. La propiedad opuesta es la FRAGILIDAD. Ejemplo: el plomo es muy tenaz y el vidrio es muy frágil. VISCOSIDAD Propiedad de los líquidos de circular con dificultad por conductos. En caso contrario nos referimos a FLUIDEZ. Ejemplo: el aceite es menos denso que el agua, pero es más viscoso que ella. PLASTICIDAD Es cuando los materiales no recuperan la forma primitiva una vez que cesa la fuerza que provoca la deformación, por ejemplo, la plastilina.

CAPILARIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL

Propiedades de ciertos líquidos originados por las fuerzas de

cohesión entre las moléculas del líquido y otros objetos.

En síntesis, las propiedades de la materia se

pueden clasificar de la siguiente forma:

ACTIVIDAD #2

1. Completar el mapa conceptual sobre las propiedades de la materia.

ACTIVIDAD Complementaria en Casa:

1. La siguiente lista incluye propiedades de la materia, subraye aquellas que expresen propiedades

intensivas:

Peso Dureza Ductilidad

Maleabilidad Inercia Volumen

Forma Impenetrabilidad Plasticidad

2. ¿Cuál es el material más duro y cuál el menos duro según la escala de Mohs?

3. Al frente de cada material, escriba otro capaz de rayarlo:

Apatita

Calcita

Corindón

Cuarzo

ESTADOS DE LA MATERIA

Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario entender algo llamado Teoría

Molecular Cinética de la Materia. Uno de los conceptos básicos de la teoría argumenta que los átomos

y moléculas poseen una energía de movimiento, que percibimos como temperatura. En otras palabras, los

átomos y moléculas están en movimiento constante y medimos la energía de estos movimientos como la

temperatura de una sustancia. Mientras más energía hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y es

mayor la temperatura percibida.

Consecuentemente, un punto importante es que la cantidad de energía que tienen los átomos y las moléculas

(y por consiguiente la cantidad de movimiento) influye en su interacción. Al contrario que simples bolas de

billar, muchos átomos y moléculas se atraen entre sí como resultado de varias fuerzas intermoleculares, como

puentes de hidrógeno, fuerzas van der Waals y otras. Los átomos y moléculas que tienen relativamente

pequeñas cantidades de energía (y movimiento) interactuarán fuertemente entre sí, mientras que aquellos

con relativamente altas cantidades de energía interactuarán poco, si acaso.

El agua es el compuesto más común que puede presentar los tres estados de la materia a temperaturas

cercanas a la del ambiente. La forma del estado sólido del agua es el hielo, lo conocemos en forma de nieve

o escarcha que se forma en las neveras y también lo encontramos en una forma sabrosa como son los

helados; el estado líquido es la fase del agua más abundante que se aprecia en la Tierra, pues tres cuartas

partes de está, es agua líquida; y por último tenemos la fase gaseosa, el vapor de agua, que lo vemos salir,

cuando se calienta el agua.

La materia está constituida por sustancias (“pura” si está formada por una sola clase de átomo o por una sola

clase de moléculas) cualquiera que sea su enlace, está constituida por átomos, moléculas o iones, formando

conjuntos o estados con cierto grado de cohesión (cercanía) que pueden deberse a:

• Fuerza de atracción debidas a iones con cargas eléctricas opuestas. Estas fuerzas de atracción

tienden a unirlas.

• Fuerzas de repulsión debidas a iones con cargas eléctricas iguales. Estas fuerzas de repulsión

tienden a separarlas

• La energía cinética que es la energía que posee un cuerpo, o un átomo o una molécula o un ion en

virtud de su movimiento. A valores más altos tiende a mantener dispersas las partículas. La energía

cinética la afecta la temperatura y la presión.

Una sustancia tendrá sus partículas más dispersas si las fuerzas de repulsión son altas y la energía cinética

es alta. Según el estado de organización interna de los cuerpos, puede haber sustancias con distribuciones

geométricas perfectamente organizadas, hasta las sustancias con sus partículas en el más complejo

desorden.

La materia puede existir en cuatro estados: sólido, líquido, gaseoso y estado plasma. Cada tipo de estado

posee diferentes características, teniendo en cuenta los ítems mencionados anteriormente.

ESTADO SÓLIDO

Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen

constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman

están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo

que ocupan posiciones casi fijas.

En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse

vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no

pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido.

Las partículas en el estado sólido propiamente dicho se disponen de forma ordenada, con una regularidad

espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas.

ESTADO LÍQUIDO

Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas

por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por esta razón las partículas de un líquido pueden

trasladarse con libertad.

El número de partículas por unidad de volumen es muy alto, por ello son muy frecuentes las colisiones y

fricciones entre ellas. Así se explica que los líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del recipiente

que los contiene. También se explican propiedades como la fluidez o la viscosidad.

En los líquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si

fueran una, se mueven al unísono. Al aumentar la temperatura aumenta la movilidad de las partículas (su

energía).

ESTADO GASEOSO

Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija, pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo.

También son fluidos, como los líquidos. En los gases, las fuerzas que mantienen unidas las partículas son

muy pequeñas. En un gas el número de partículas por unidad de volumen es también muy pequeño. Las

partículas se mueven de forma desordenada, con choques entre ellas y con las paredes del recipiente que

los contiene.

Lo anterior explica las propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases: sus

partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible.

La compresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho el volumen en que se encuentra confinado un gas éste

pasará a estado líquido. Al aumentar la temperatura las partículas se mueven más deprisa y chocan con más

energía contra las paredes del recipiente, por lo que aumenta la presión.

Cuadro resumen de los estados de la materia

SÓLIDO LÍQUIDO GAS

• Masa constante

• Volumen constante

• Forma constante

• Masa constante

• Volumen constante

• Forma variable

• Masa constante

• Volumen variable

• Forma variable

EL PLASMA

Los plasmas son gases calientes e ionizados. Los plasmas se forman bajo

condiciones de extremadamente alta energía, tan alta, en realidad, que

las moléculas se separan violentamente y sólo existen átomos sueltos. Más

sorprendente aún, los plasmas tienen tanta energía que los electrones

exteriores son violentamente separados de los átomos individuales,

formando así un gas de iones altamente cargados y energéticos.

Debido a que los átomos en los plasmas existen como iones cargados, los

plasmas se comportan de manera diferente que los gases y forman el cuarto

estado de la materia. Los plasmas pueden ser percibidos simplemente al

mirar para arriba; las condiciones de alta energía que existen en las estrellas, tales como el sol, empujan a

los átomos individuales al estado de plasma. 2Como hemos visto, el aumento de energía lleva a mayor

movimiento molecular. A la inversa, la energía que disminuye lleva a menor movimiento molecular. Como

resultado, una predicción de la Teoría Cinética Molecular es que si se disminuye la energía (medida como

temperatura) de una sustancia, llegaremos a un punto en que todo el movimiento molecular se detiene.

ACTIVIDAD #3

1. Completa el siguiente cuadro para establecer las diferencias entre sólidos, líquidos y gases a través

de las propiedades anotadas:

PROPIEDAD SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES

VOLUMEN

2. ¿Qué explica la teoría cinético molecular?

3. Dibuja a nivel molecular cómo se podrían observar los estados sólido y gaseoso.

4. Completa el siguiente cuadro con las palabras que hacen falta.

ACTIVIDAD Complementaria en Casa:

1. ¿En qué consiste el estado plasma?

2. Llena un vaso con agua hasta el borde, ponerlo con mucho cuidado en el refrigerador hasta que se

congele, observa ¿Qué paso con el volumen del agua?

FORMA

FUERZA DE COHESION

MOLECULAR

SEGUNDA PARTE: AMBIENTAL

¿Qué pasa con el agua?

Se presenta una animación en donde un niño llamado Julián vuelve de un partido de fútbol con mucha sed

a su casa. Saca un vaso y abre la llave para llenarlo de agua. Pero no sale nada.

Preocupado, Julián va a la frutería a buscar un jugo de frutas. Pero el precio del jugo ha subido bastante y

el dinero que lleva no le alcanza.

Se pregunta con preocupación que es lo que está sucediendo. Entonces aparece un hombre vestido de

azul y se da la siguiente conversación:

Ahora resuelve las siguientes preguntas:

1. ¿Por qué el agua esta escasa?

2. ¿Qué pasa con el agua?

Actividad #4:

Agua, comunidad y consumo

Reflexiona

Presta atención a la siguiente información:

¿Cómo se mueven los microorganismos unicelulares y los animales invertebrados?

Todos los organismos vivos necesitan agua para vivir. Es por eso por lo que asegurar el suministro de agua para toda la población es importante.

El agua se necesita para regar cultivos, preparar alimentos, mantener el aseo de lugares y del cuerpo para evitar la propagación de enfermedades, y por

supuesto para beberla.

Imagina solamente que por una semana dejara de haber agua en una ciudad como Bogotá. Nueve millones de personas dejarían de bañarse, de asear sus casas y de preparar sopas y otros alimentos en casas y restaurantes; Habría deshidratación en general, pues no habría deliciosos jugos de fruta ni agua potable para beber. Al no funcionar los baños, bueno... podrás imaginar lo que es significa.

¿De dónde viene el agua de ciudades desérticas?

Los cultivos no se podrían regar, por lo que los alimentos escaecerían y sus precios se elevarían hasta el cielo.

Es por eso por lo que las ciudades deben asegurar el suministro de agua a sus pobladores. En Bogotá, por ejemplo, tenemos una serie de represas y embalses, la mayoría en los páramos cercanos, que suministran agua a la ciudad y los municipios aledaños.

En el mar

Pero un caso muy famoso es el que utilizan ciudades como Dubái, o Abu Dhabi en Emiratos Árabes Unidos. Estas ciudades han construido costosas plantas desalinizadoras de agua, que recogen litros de este líquido desde el mar y pasa por un proceso de desalinización, por el que se obtiene agua dulce a partir del agua de mar.

Muchas ciudades y zonas rurales extraen agua de pozos subterráneos que se forman gracias a la acumulación de agua bajo el suelo, como es el caso de El Cairo en Egipto o Lima en Perú, que además del agua de sus ríos, usan en su mayoría agua subterránea.

El agua de ciertos desiertos puede ser canalizada desde montañas cercanas para suministrar el agua que necesitan, al igual que el agua de ríos cercanos. Sin embargo, hay ciudades que son tan grandes, que los pocos ríos que lo bañan no brindan el agua suficiente para mantener sus necesidades.

ACTIVIDAD Complementaria en Casa:

Escriba si las siguientes afirmaciones son falsas o verdaderas.

BIBLIOGRAFÍA

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https://contenidosparaaprender.colombiaaprende.edu.co/G_7/S/SM/SM_S_G07_U05_L01.pdf

El agua es de gran importancia en la producción agrícola.

Las ciudades pueden usar el agua presente en pozos subterráneos, ríos, embalses, represas, lagos y hasta el mar para suplir las necesidades de la población.

Hay varios métodos de desalinización de agua de

mar. los más importantes son el proceso de

“ósmosis inversa, en el que el agua pasa a través

de una membrana permeable de un lugar de alta

concentración a uno de baja concentración, pero

con consumo energético para evitar el paso de la

sal.

El otro método es el de destilación, en el que por medio del aumento de la temperatura, se evapora el agua de la solución y luego se condensa, dejando depositada la sal en el fondo del recipiente, ya que esta no se evapora, y el agua dulce quedará en otro recipiente. Este “ultimo principio se usa para regar también plantas con sistemas denominados Sistema de riego solar o kondenskompressor y el See water greenhouse (invernadero de agua marina).

El agua se puede considerar un bien económico.

El agua es de gran importancia en la producción agrícola.