Química Grado 10º

Instituciones participantes del proyectoInstituciones participantes del proyectoInstituciones participantes del proyectoInstituciones participantes del proyectoInstituciones participantes del proyecto

FUNDACIÓN LUKERCOMITÉ DE CAFETEROS DE CALDAS

CORPOEDUCACIÓNALCALDÍA DE MANIZALES -SECRETARÍA DE EDUCACIÓN

INSTITUTO CALDENSE PARA EL LIDERAZGO UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MANIZALES

Educación Media con Énfasis enEducación Media con Énfasis enEducación Media con Énfasis enEducación Media con Énfasis enEducación Media con Énfasis enEducación para el TEducación para el TEducación para el TEducación para el TEducación para el Trabajorabajorabajorabajorabajo

MÓDULO DEMÓDULO DEMÓDULO DEMÓDULO DEMÓDULO DE

QUÍMICQUÍMICQUÍMICQUÍMICQUÍMICAAAAAGRADO 10°GRADO 10°GRADO 10°GRADO 10°GRADO 10°

UNIDUNIDUNIDUNIDUNIDAD 1, 2 Y 3AD 1, 2 Y 3AD 1, 2 Y 3AD 1, 2 Y 3AD 1, 2 Y 3

Química Grado 10º

MÓDULO DEMÓDULO DEMÓDULO DEMÓDULO DEMÓDULO DE

QUÍMICQUÍMICQUÍMICQUÍMICQUÍMICAAAAA

GRADO 10°GRADO 10°GRADO 10°GRADO 10°GRADO 10°

AutoresAutoresAutoresAutoresAutoresQuímicaQuímicaQuímicaQuímicaQuímica

Carlos Ignacio Jiménez MontoyaEspecialista en Educación Ambiental

Beatriz Eugenia Ospina SalazarLicenciada en Biología y Química

Asesoría y coordinaciónAsesoría y coordinaciónAsesoría y coordinaciónAsesoría y coordinaciónAsesoría y coordinación

Mg. Rubiel Trujillo AriasLicenciado José Raúl Ospina O.

Química Grado 10º

PresentaciónPresentaciónPresentaciónPresentaciónPresentación

El presente módulo de autoinstrucción para grado 100 hace parte de la estrategia deampliación de cobertura en educación media para el área rural del departamento deCaldas. Este material pedagógico, el cual sigue los principios y fundamentos delPrograma Escuela Nueva, ofrece los contenidos generales del área de Química deacuerdo con los estándares curriculares y promueve en los estudiantes el desarrollode competencias laborales generales, las cuales les permitirán desempeñarseexitosamente en su vida productiva futura.

El diseño de este material se realizó en el marco del Proyecto de EDUCACIÓN MEDIA CON ÉNFASIS EN EDUCACIÓN PARA EL TRABAJO adelantado por el Comité de Cafeteros de Caldas, con el importante concurso de la FUNDACIÓN LUKER, quien aportó el capital semilla para el diseño y puesta en marcha de la propuesta de educación media para el área rural del departamento de Caldas, Corpoeducación, el Instituto Caldense para el Liderazgo, la Universidad Autónoma y la Secretaría de Educación de Manizales, estas últimas instituciones pusieron a disposición del proyecto su experiencia en el desarrollo de proyectos educativos, orientados hacia la educación para el trabajo.

Esta primera versión de módulos para grado 100 debe considerarse como material deprueba y por lo tanto estará sujeto a las modificaciones que se requieran, tanto encontenido como en presentación.

Agradecemos a los autores por sus conocimientos, dedicación y esfuerzo puesto en eldiseño del presente módulo de autoinstrucción con Metodología Escuela Nueva.

ELSA INÉS RAMÍREZ MURCIACoordinadora Programas de Formación y Educación

Comité de Cafeteros de Caldas

Química Grado 10º

CONTENIDOCONTENIDOCONTENIDOCONTENIDOCONTENIDO

QUÍMICQUÍMICQUÍMICQUÍMICQUÍMIC AAAAA

UNIDAD 1 EL SORPRENDENTE MUNDO DELA QUÍMICA-----------------------------------------------------------------------------1

Guía 1 La química en mi vida ----------------------------------------------------3

Guía 2 Un mundo grande un mundo pequeño ----------------------------- 15

Guía 3 Mi cuerpo y el universo son materia -------------------------------- 25

UNIDAD 2 EL ÁTOMO... PARTE FUNDAMENTAL DELA MATERIA--------------------------------------------------------------------------- 43

Guía 1 ¡Átomo...! un modelo en construcción ------------------------------ 45

Guía 2 Estructura actual del átomo ------------------------------------------- 55

UNIDAD 3 ÁTOMOS, ELECTRONES Y TABLA PERIÓDICA ---------- 65

Guía 1 ¿Cómo se organizan los electrones en el átomo? ---------------- 67

Guía 2 La misteriosa tabla periódica ---------------------------------------- 77

Pág.

Química Grado 10º

Química Grado 10º1

EL SORPRENDENTE MUNDOEL SORPRENDENTE MUNDOEL SORPRENDENTE MUNDOEL SORPRENDENTE MUNDOEL SORPRENDENTE MUNDODE LA QUÍMICADE LA QUÍMICADE LA QUÍMICADE LA QUÍMICADE LA QUÍMICA

LOGROSLOGROSLOGROSLOGROSLOGROS

Reconoce el objeto de estudio de la química.Identifica la estructura y propiedades de la materia.Reconoce y aplica los sistemas de medición utilizados en química.Reconoce y aplica las etapas del proceso administrativo a situaciones de suentorno. (GESTIÓN Y ADMINISTRACIÓN).Usa adecuadamente la información para enfrentar situaciones. (GESTIÓN DELA INFORMACIÓN).Reconoce y aplica las tecnologías apropiadas para desarrollar diferentesactividades. (MANEJO TECNOLÓGICO).

Química Grado 10º2

Química Grado 10º3

LLLLLA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA EN MI VIDA EN MI VIDA EN MI VIDA EN MI VIDA EN MI VIDAAAAA

Indicadores de logrosIndicadores de logrosIndicadores de logrosIndicadores de logrosIndicadores de logrosReconoce las diferentes ramas en las que se divide la química.Elabora paralelos entre las ramas de la química, estableciendo el objeto deestudio y los aspectos más importantes de ésta.Reconoce el desarrollo histórico de la química y relaciona las personas quecontribuyeron a él.Identifica problemas y necesidades en su entorno. (GESTIÓN YADMINISTRACIÓN)Formula proyectos o define acciones para resolver una situación.Evalúa los resultados para mejorar procesos.Maneja la información.

Química Grado 10º4

VIVENCIAVIVENCIAVIVENCIAVIVENCIAVIVENCIAHOMBRE... QUÍMICHOMBRE... QUÍMICHOMBRE... QUÍMICHOMBRE... QUÍMICHOMBRE... QUÍMICA Y NAA Y NAA Y NAA Y NAA Y NATURALEZATURALEZATURALEZATURALEZATURALEZA

1. Leo detenidamente el siguiente párrafo.

Conoce la química de tu alrededorConoce la química de tu alrededorConoce la química de tu alrededorConoce la química de tu alrededorConoce la química de tu alrededor

Una vez que el ser humano reconoce las transformaciones químicas que se dana su alrededor, transforma su ambiente, mejora sus condiciones de vida yaprovecha los recursos naturales en forma adecuada. Por otro lado, el conjuntode conocimientos han permitido al ser humano desarrollar tecnología químicanecesaria para construir materiales, para su vivienda y vestido, para mejorarsu salud, para tener más alimentos, para mejorar los suelos. Éstos son algunosejemplos del gran número de aplicaciones químicas en nuestra vida.

2. En el cuaderno respondo el siguiente cuestionamiento ¿ De qué manera loselementos que se encuentran en mi hogar, la escuela y el trabajo, son elresultado de una transformación química ?Me reúno con los compañeros de subgrupo, y socializamos las respuestasdadas a la pregunta, para evaluar de esta manera la comprensión del tematratado.

3. Respondo en el cuaderno el siguiente cuestionario:

¿ Qué entiendo por química ?Así como la biología se divide en: biología animal y vegetal, ¿ crees túque la química también posea divisiones ?¿Conozco nombres de algunos científicos que hayan aportado aldesarrollo de la química ? Los escribo.Enuncio ¿ cómo se ha modificado la vida de los seres humanos a causade las investigaciones científicas ?

Planear asegura los resultados esperados.

Además de los logros académicos propuestos en esta guía, se tendrá laoportunidad de desarrollar la C.L.G. (competencia laboral general) “(GESTIÓNY ADMINISTRACIÓN)“. Con esta competencia se aplican los conceptos de:planeación, organización, integración, dirección y control en los procesos, quete permitirá generar y administrar tu negocio o desempeñarte eficientementecomo empleado.

Química Grado 10º5

FUNDFUNDFUNDFUNDFUNDAMENTAMENTAMENTAMENTAMENTAAAAACIÓN Y ACIÓN Y ACIÓN Y ACIÓN Y ACIÓN Y ACTIVIDCTIVIDCTIVIDCTIVIDCTIVIDADADADADADPRÁCTICPRÁCTICPRÁCTICPRÁCTICPRÁCTICAAAAA

1. Leo, analizo y discuto con mis compañeros acerca del siguiente texto.

LLLLLA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA EN TU VIDA EN TU VIDA EN TU VIDA EN TU VIDA EN TU VIDA ¿ QUÉ ES Y CÓMO SE DIVIDE ?A ¿ QUÉ ES Y CÓMO SE DIVIDE ?A ¿ QUÉ ES Y CÓMO SE DIVIDE ?A ¿ QUÉ ES Y CÓMO SE DIVIDE ?A ¿ QUÉ ES Y CÓMO SE DIVIDE ?

Entender e interpretar el universo es una tarea enorme. No sólo es necesarioun método adecuado para un desarrollo ordenado de la ciencia, sino que éstaha alcanzado una magnitud tal, que para facilitar su estudio debemos apelara la clasificación. Clasificamos los seres vivos en animales y plantas; losanimales en mamíferos, aves, reptiles, etc...De igual manera, se ha dividido laciencia. Aquella parte que se orienta hacia el estudio de la naturaleza se conocecomo ciencias naturales; la cual tiene como ramas la biología, la física, lageología y la química.

Estas ciencias, aunque aparentemente independientes, se interrelacionan cadavez más dando origen a ciencias interdisciplinarias1 bastante comunes en laactualidad.

2. Analizo la siguiente gráfica y con ayuda del diccionario defino en micuaderno todos los términos que se referencian en ella . Dibujo la gráfica enmi cuaderno.

1 Interdisciplinario. Trabajo que se realiza con la participación directa de diferentes áreas de estudio; cada una aportandodesde su perspectiva, alternativas de solución a situaciones problema determinadas

Química Grado 10º6

3. Continúo la lectura con mucha atención.

La ciencia afecta las formas de vida en casi todos sus aspectos; esto hacenecesario que el individuo se prepare para comprender con fundamentoscientíficos lo que a su alrededor sucede. Una herramienta que poseen es laquímica, cuyo objeto es el estudio de las sustancias que conforman la materia2en cuanto a sus propiedades, composición, estructura y cambios.

Desde la antigüedad el ser humano se ha preguntado sobre los fenómenos,llegando así hasta nuestros días, donde son incontables los procesos químicosque se llevan a cabo para transformar materias primas en elementos de usocotidiano: es común hablar de plástico, de concreto, de circuitos eléctricos,de alimentos sintéticos, de electrodomésticos y en fin de un sin número decircunstancias que muestran en gran medida la influencia de la química enla vida del ser humano.Tradicionalmente, la química se ha subdividido en varias ramas que facilitansu estudio. Química orgánica, se ocupa de los compuestos que tienen elcarbono como elemento fundamental en su estructura; los demás compuestosson de dominio de la química inorgánica. La bioquímica se ocupa de los

2 Materia. Sustancia que compone todo cuanto se encuentra en el universo

Química Grado 10º7

cambios que sufren los organismos vivientes. La química analítica, estudia losmétodos para determinar la presencia de uno o más compuestos de un material.La fisicoquímica, profundiza en el estudio de la estructura de la materia , leyesy teorías que explican sus transformaciones y cambios energéticos que ellasgeneran.

Organizar bien las actividades y controlar los tiempo,son claves para un buen desempeño

4. En mi cuaderno elaboro 2 mapas conceptuales, en los cuales doy respuesta acada uno de los siguientes interrogantes. Una vez terminado mi trabajo, losometo a revisión de mi profesor, para complementar entre los dos lainformación y poder avanzar en mi trabajo.En caso de alguna duda, puedo consultar a mi profesor.

¿ Qué son las ciencias naturales, en qué ramas se divide y cuál es elobjeto de estudio ?¿ Qué es la química como ciencia y cuáles son las ramas de estudio ?Argumento con mis propias palabras sobre la importancia de la químicaen la vida humana.

Atención....Atención.Puede asegurarse que el estudio de la química empezó cuando se conquistóel fuego. Los primitivos obtuvieron del entorno materiales resistentes,especialmente algunos metales, con los cuales fabricaron armas y otrosutensilios.

Desde hace mucho tiempo, el ser humano aceptó que todas las cosas queexistían, estaban constituidas de sustancias a las que en forma general, lesdio el nombre de materia. A medida que avanzaban los siglos, muchaspersonas se interesaron en la búsqueda de respuestas a los fenómenosnaturales.

Todo lo que existe, vemos, oímos, olemos, sentimos o degustamos, estáconstituido por materia, y, por consiguiente, es el objeto de estudio de la

química.

5. Consulto en la biblioteca, en la enciclopedia Encarta o en Internet en lasiguiente dirección electrónica www.geocities.com/manuvilla2000/ sobreel desarrollo de la química, desde la era primitiva hasta la época de Lavoiser.Elaboro un informe escrito (siguiendo las normas mínimas para lapresentación de trabajos escritos).

Química Grado 10º8

Con ayuda del profesor y la de mis compañeros, organizamos una actividadde socialización en mesa redonda a manera de evaluación para sustentar losescritos realizados y garantizar así buenos aprendizajes. Para llevar a cabo estaactividad, debemos nombrar un compañero encargado de indagar con eldocente de castellano sobre el desarrollo adecuado de esta técnica de grupo.

APL ICACIÓNAPL ICACIÓNAPL ICACIÓNAPL ICACIÓNAPL ICACIÓN

VVVVVAMOS A ORGANIZAR NUESTROAMOS A ORGANIZAR NUESTROAMOS A ORGANIZAR NUESTROAMOS A ORGANIZAR NUESTROAMOS A ORGANIZAR NUESTROLLLLLABORAABORAABORAABORAABORATORIOTORIOTORIOTORIOTORIO

1. A continuación, voy a organizar el laboratorio de química. Para lo cualdebo planificar las acciones que darán solución a la situación planteada.Antes de realizar dicha actividad elaboro un plan que me dé respuesta alos interrogantes: ¿qué voy a organizar?, ¿ cómo lo voy a hacer?,¿cuándo?, ¿quiénes lo harán?, ¿ con qué?, ¿ dónde? Socializamos nuestroplan de trabajo con el profesor y escuchamos sus apreciaciones. Una vezelaborado el plan procedemos a ejecutarlo así:

Busco en la enciclopedia Encarta , en Internet o en la biblioteca, ladistribución general de un laboratorio de química.

Con mis compañeros de subgrupo y profesor, identificamos las necesidadesde estructura y espacio para los materiales del laboratorio y proponemosun sitio para su ubicación.

Una tarea resulta exitosa si se planea, se organiza, se dirige y se controlaacertadamente.

2. Otro aspecto importante que debo tener en cuenta al momento de organizarel laboratorio son las normas de seguridad. Consulto sobre ellas y diseñocarteles alusivos al tema, los cuales se mantendrán expuestos en ellaboratorio y el C.R.A. de Ciencias Naturales. Puedo dirigirme a la sala desistemas para consultar en Internet sobre la seguridad en el laboratorio, enlas siguientes direcciones electrónicas, en la enciclopedia Encarta o en lostextos de la biblioteca. www.arrakis.es/~rfulgencio/normas.htm/http://personales.com/espanol/madrid/apuntes/laboratorio.htm

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3. Al observar el entorno inmediato, elaboro un listado de materiales orgánicose inorgánicos, describiendo su composición , uso e importancia; con elpropósito de conocer su adecuado manejo, con el fin de preveniraccidentes. Me reúno con los compañeros de subgrupo, y socializamoslas respuestas dadas al tema.Observamos y discutimos con el profesor el orden que hemos dado allaboratorio, con el fin de procurar su óptima utilización.

La seguridad personal y de todos los que me rodean, dependede mí y de mi responsabilidad.

COMPLEMENTCOMPLEMENTCOMPLEMENTCOMPLEMENTCOMPLEMENTAAAAACIÓNCIÓNCIÓNCIÓNCIÓN

LLLLLA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA Y SU INFLA Y SU INFLA Y SU INFLA Y SU INFLA Y SU INFLUENCIA EN ELUENCIA EN ELUENCIA EN ELUENCIA EN ELUENCIA EN ELBIENESTBIENESTBIENESTBIENESTBIENESTAR HUMANOAR HUMANOAR HUMANOAR HUMANOAR HUMANO

1. He trabajado bastante y demuestro interés por el tema; la siguiente lecturacomplementaria, me servirá para ampliar mis conocimientos, la puedoanalizar con alguno de mis compañeros. Si la considero importante, mereúno con el comité encargado del periódico mural del aula, para quesea publicada.

PROYECCIONES DE LA QUÍMICAPROYECCIONES DE LA QUÍMICAPROYECCIONES DE LA QUÍMICAPROYECCIONES DE LA QUÍMICAPROYECCIONES DE LA QUÍMICA

Aunque es difícil resumir el gran desarrollo que ha tenido la química,especialmente en las últimas décadas, trataremos de dar una visiónilustrativa de algunas de las numerosas contribuciones de esta cienciaal desarrollo de nuevas tecnologías.

LLLLLa química y los materialesa química y los materialesa química y los materialesa química y los materialesa química y los materiales

La elaboración de nuevos materiales ha reportado enormes beneficios socialesy económicos a los países con más alto nivel de avance tecnológico. A losingresos tradicionales de una nación, se han sumado las utilidades obtenidaspor el desarrollo de la química industrial, ganancias que pueden invertirse enla construcción de más colegios, hospitales y viviendas.

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Algunas aplicaciones en el campo de los materiales son:

Materiales livianos y resistentes. La química ha elaborado polímerosresistentes a las altas temperaturas, indispensables en la lucha quelibran los bomberos cada día contra el fuego. Algunas resinas llamadashíbridas ofrecen características únicas para la fabricación deautomóviles e implementos deportivos: alta resistencia a la corrosión,suavidad y bajo peso.Polímeros y conservación de alimentos. Las pérdidas pordescomposición de los alimentos pueden alcanzar, en los países deltercer mundo, hasta un 50% . Este perjuicio es causado pormicroorganismos y por agentes químicos, como el oxígeno y lahumedad, que combinados provocan la degradación de los alimentos.En los últimos años se han estado utilizando polímeros especiales paracubrir los alimentos y así conservarlos por más tiempo. Estas películasde polímeros impiden que los alimentos entren en contacto con eloxígeno, la humedad y el dióxido de carbono, retardando ladescomposición.Materiales derivados del petróleo. Los más importantes son losconsiderados básicos para la fabricación de fibras sintéticas, bloquesde polímeros, productos intermedios para la industria farmacéutica yfertilizantes.Materiales para la construcción. En la actualidad, se han sintetizadonuevos materiales a partir de polímeros específicos. Sus característicasson parecidas a las del cemento y pueden reemplazar a la madera porser más resistentes, de menor costo y más funcionales.

LLLLLa química y la energíaa química y la energíaa química y la energíaa química y la energíaa química y la energíaHasta la mitad del siglo XIX, la madera fue la principal fuente de energía. Mástarde el carbón tomó su lugar y sólo a comienzos de siglo XX hizo su apariciónel petróleo. Sin embargo, la gran demanda de este producto está llevando alagotamiento de las fuentes convencionales, y se estima que habría crisis amediados de este siglo. Por esta razón, la investigación química actual se centramuy especialmente en la obtención de combustibles líquidos a partir del carbón,del alcohol y del gas natural.

LLLLLa química y la salud humanaa química y la salud humanaa química y la salud humanaa química y la salud humanaa química y la salud humanaEn los últimos 50 años se ha logrado un gran avance en la producción devacunas, antibióticos y otros productos farmacéuticos que han permitidosalvar o prolongar la vida de muchas personas.

Química Grado 10º11

En la actualidad se incrementa más y más la investigación a fin de prevenir yeliminar las enfermedades. Por ejemplo, se está trabajando en la síntesis desustancias químicas que pueden remediar algunas enfermedades mentales, elcáncer, desórdenes geriátricos, diabetes, infecciones virales, y se apunta enespecial al virus del SIDA.

LLLLLa química y las comunicacionesa química y las comunicacionesa química y las comunicacionesa química y las comunicacionesa química y las comunicaciones

La investigación química ha servido de base para las nuevas tecnologías quese han desarrollado en comunicaciones.

Hoy podemos conversar con un ser querido que se encuentra a miles dekilómetros o presenciar en forma simultánea un partido de fútbol que estáocurriendo en otro continente, todo gracias a un desarrollo tecnológico en elque la química se ha ganado un importante lugar.

En las empresas de telecomunicaciones han comenzado a reemplazar losalambres de cobre por fibras de sílice, capaces de transmitir datos digitales yconversaciones telefónicas a largas distancias. En lugar de enviar un pulsode electrones a través de un alambre de metal, se trata ahora de un pulso deluz que viaja por fibras transparentes mucho más delgadas (llamadas fibrasópticas).

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ATENCIÓNATENCIÓNATENCIÓNATENCIÓNATENCIÓN

Los siguientes son los materiales necesarios para el desarrollo de las actividades enla siguiente guía.

Se requiere que estén listos en el C.R.A. de Ciencias Naturales en el momento desu utilización. Para lo cual debo gestionar su consecución, bien sea en mi casa,con mi comunidad o con ayuda de mi profesor.

Cinta métricaReglaBalanzaPipetas de 5 y 10 mlProbeta de 10 – 20 – 50 mlEscobaCepillo para pisoMonedasBorrador de tableroPocillosGaseosa familiarUna panela

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ESTUDIO Y ADESTUDIO Y ADESTUDIO Y ADESTUDIO Y ADESTUDIO Y ADAPTAPTAPTAPTAPTAAAAACIÓN DE LCIÓN DE LCIÓN DE LCIÓN DE LCIÓN DE L A GUÍAA GUÍAA GUÍAA GUÍAA GUÍA

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