Recursos Didacticos Quimica

Química

Esperanza SorianoAlejandra González Dávila

Recursos didácticos

Química

Esperanza Soriano

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd ICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd I 7/15/13 12:07 PM7/15/13 12:07 PM

Dirección General de ContenidosAntonio Moreno Paniagua

Dirección de EdicionesWilebaldo Nava Reyes

Dirección de Investigacióny Nuevos DesarrollosLino Contreras Becerril

Gerencia de Arte y DiseñoHumberto Ayala Santiago

Gerencia de SecundariaIván Vásquez Rodríguez

Coordinación de SecundariaÓscar Díaz Chávez

Coordinación de CienciasMateo Miguel García

Coordinación de DiseñoCarlos A. Vela Turcott

Coordinación de IconografíaNadira Nizametdinova Malekovna

Coordinación de RealizaciónGabriela Armillas Bojorges

Autoras del material del alumno y de Recursos didácticos

Esperanza Soriano y Alejandra González Dávila

Edición

Pedro Cabrera y Mariana Martínez

Asistencia editorial

José Luis Casillas Hernández

Corrección de estilo

Pablo Mijares Muñoz y Mónica Méndez García

Edición de Realización

Haydée Jaramillo Barona

Edición Digital

Miguel Ángel Flores Medina

Diseño de portada e interiores

Raymundo Ríos Vázquez y Jessica Gutiérrez López

Diagramación

el tall3r/Ernesto Sánchez

Iconografía

Iván Navarro Juárez

Ilustración

Manuel Samolo Molohua Hernández, Trazo DG, S.C.

Fotografía

Archivo Santillana, Repositorio Global Santillana, Shutterstock,Photostock, Thinkstock, Glow Images, Wikipedia, Archivo Digital, Spirit of America (p. 53), Mat Hayward (p. 259 arriba), Igor Bulgarin (p. 259 en medio), Artens (p. 261)

Digitalización de imágenes

María Eugenia Guevara Sánchez

Ciencias 3. Química. Recursos didácticos fue elaborado en Editorial Santillana por el siguiente equipo:

La presentación y disposición en conjunto y de cada página de Ciencias 3. Química. Recursos didácticos son propiedad del editor.Queda estrictamente prohibida la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier sistema o método electrónico, incluso el fotocopiado, sin autorización escrita del editor.

D. R. © 2013 por EDITORIAL SANTILLANA, S. A. de C. V.Av. Río Mixcoac 274, colonia Acacias, C. P. 03240Delegación Benito Juárez, México, D. F.

ISBN: 978-607-01-1790-9Primera edición: agosto de 2013

Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana.Reg. Núm. 802Impreso en México/Printed in Mexico

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd IICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd II 7/15/13 12:07 PM7/15/13 12:07 PM

El propósito de editorial Santillana es apoyar su labor docente tanto en el aula como fuera de ella; por tal motivo, este libro de recursos didácticos le proporciona los siguientes apartados para acompañar su trabajo diario con el material para el alumno Ciencias 3. Química. Todos Juntos.

Didáctica de la asignatura. Desarrolla una pro-puesta actual sobre la manera de abordar cono-cimientos, habilidades, actitudes y valores en una secuencia didáctica propia de la asignatura.

Ofrece también el apartado El papel del docente para que usted conozca los nuevos retos a los que se enfrenta en una enseñanza basada en competencias y cómo abordarlos.

Mapa curricular de la educación básica. Muestra el desplegado de los campos de formación para toda la educación básica, desde preescolar hasta secundaria.

Un procedimiento general para el trabajo do-

cente. Se trata de una propuesta para organizar-se antes, durante y después de la clase.

Evaluación diagnóstica. Un instrumento que usted puede fotocopiar para aplicar a los estu-diantes y tener así un panorama del nivel del grupo al comenzar el año escolar.

Planeaciones didácticas. Sugerencias de tra-bajo por sesiones con el libro del alumno.

Conoce más. Ofrece información conceptual sobre la asignatura, para apoyar las actividades de los estu-diantes durante el trabajo bimestral.

Respuestas a la evaluación diagnóstica. Se proponen las respuestas que puede usted esperar de los estu-diantes en la evaluación diagnóstica.

Libro del alumno. Se le proporciona la reproducción del material del alumno en su formato real.

Deseamos que nuestra propuesta educativa lo acompañe en su importante labor como formador de indivi-duos competentes para la sociedad que deseamos construir.

Los editores

IIIIIIIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd IIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd III 7/15/13 12:07 PM7/15/13 12:07 PM

Presentación III

Didáctica de la asignatura V

El papel del docente VI

Mapa curricular de la educación básica VIII

Un procedimiento general para el trabajo docente IX

Evaluación diagnóstica X

Planeaciones didácticas XIV

Conoce más XL

Bloque 1. Salud y medicina XL

La maravillosa alquimia XLII

Bloque 2. Nuevos materiales para nuevos desafíos tecnológicos XLIV

Los autos viven más de una vez XLVI

Bloque 3. Cómo comer XLVIII

¿La dosis hace al veneno? L

Bloque 4. La ardorosa acidez estomacal LII

Lluvia ácida LIV

Bloque 5. Un descubrimiento aún no reconocido LVI

Alternativas a los compuestos contaminantes LVIII

Respuestas a la evaluación diagnóstica LX

Libro del alumno 1

Índice

IV

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd IVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd IV 7/15/13 12:08 PM7/15/13 12:08 PM

Didáctica de la asignatura Con el nuevo enfoque de la educación básica, es necesario dejar atrás la concepción tradicio-nal del docente que consideraba a este como un agente encargado de transmitir información. Ayudar a los alumnos a estudiar ciencias, con base en actividades diseñadas, implica experi-mentar en el ambiente del salón de clases para lograr:

a. Que los alumnos se interesen en buscar la manera de resolver los problemas que se les plantean; de esta manera compartirán sus ideas con otros, tendrán acuerdos y desacuer-dos, se expresarán con libertad y refl exionarán en torno al problema que tratan de resolver.

b. Que los estudiantes lean con cuidado la información que hay en las actividades, pues con fre-cuencia los errores se deben a las interpretaciones de los enunciados.

c. Que muestren una actitud adecuada para trabajar en equipo; el maestro debe insistir en que todos los integrantes asuman la responsabilidad de la tarea que se trata de resolver, no de manera individual sino colectiva.

d. Que manejen de modo adecuado el tiempo para concluir las actividades. Más vale dedi-car el tiempo necesario para que los alumnos adquieran conocimientos con signifi ca-do, desarrollen habilidades y sigan aprendiendo, en lugar de repetirles información que pronto olvidarán. Tampoco es sufi ciente con plantearles problemas y esperar a que los resuelvan sin ninguna ayuda; se deben analizar, junto con ellos, sus producciones, acla-rar ideas y, siempre que sea pertinente, aportar la información necesaria para su avance.

e. Que los maestros busquen espacios para compartir experiencias. La escuela en su conjun-to debe dar a los docentes oportunidades para el aprendizaje signifi cativo. Para ello será de gran ayuda que los profesores compartan sus experiencias, aunque no siempre sean exito-sas; hablar de ellas y escuchar a sus pares les permitirá mejorar su trabajo.

En consonancia con esto, los programas oficiales proponen una metodología didáctica que prioriza en las aulas actividades dirigidas a despertar el interés de los alumnos y los inviten a reflexionar, a buscar formas de resolver los problemas y a esgrimir argumentos para validar los resultados.

V

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd V 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

El conocimiento de conceptos, procesos y definiciones solo es importante si los alumnos lo pueden usar, demanera flexible, para resolver problemas. La construcción de ese conocimiento requiere procesos de estudio prolongados, que transitan de lo informal a lo convencional, tanto en términos de lenguaje como de representaciones y procedimientos.

En estos procesos, la actividad intelectual se apoya más en el razonamiento que en la memorización. Sin embargo, también son necesarios los ejercicios de práctica o el uso de la memoria para conservar ciertos datos; de este modo, los alumnos podrán avanzar hacia la solución de problemas más complejos.

De acuerdo con este enfoque, el medio desempeña un papel determinante y debe ser entendido como el conjunto de las situaciones problemáticas que hacen pertinente el uso de las herramientas que se pretende estudiar, así como los procesos que siguen los alumnos para construir nuevos conocimientos y superar los obstáculos que surgen en el proceso de aprendizaje.

El papel del docente

Entre las principales responsabilidades de los profesores se encuentran:

• Dar cumplimiento a los programas de estudio.• Promover diversas formas de interacción dentro del aula. • Organizar la distribución del tiempo y el uso de materiales.

Con el fin de asumir estas responsabilidades, es recomendable planificar el trabajo considerando el qué de la lección (los contenidos), el cómo (las tareas), el cuándo (los tiempos) y el con qué (los materiales). Además, se deben evaluar de manera permanente las actividades realizadas. Para que el docente aprove-che mejor el programa de su asignatura, puede seguir las siguientes orientaciones didácticas:

f. Incorporar los intereses, las necesidades y los conocimientos previos de los alumnos. Aprender signifi -ca construir nuevos signifi cados y habilidades a partir de incorporar nuevas experiencias y contenidos al desarrollo personal; esto implica considerar los saberes y destrezas que los estudiantes han logrado

VI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VI 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

durante sus años de escolarización previa o en su contacto con la naturaleza y su socie-dad para que los nuevos aprendizajes se cimienten mejor. Por ello es indispensable co-nocer a los alumnos, sus intereses, motivaciones y conocimientos previos.

g. Atender la diversidad. Tomar a la heterogeneidad de los estudiantes en los aspectos étni-co, cultural y lingüístico como una oportunidad para enriquecer la calidad de la educación. Deben considerarse los aspectos académicos, individuales, interpersonales y afectivos.

h. Promover el trabajo grupal y la construcción colectiva del conocimiento. El trabajo cola-borativo favorece la motivación individual, el sentido de responsabilidad y la participa-ción, características necesarias en las personas cuando se integran al trabajo formal y que deben desarrollarse desde la escuela.

i. Diversifi car las estrategias didácticas. En la enseñanza por competencias, el trabajo por proyectos es una de las estrategias más provechosas. Se recomienda particularmente en las asignaturas de Ciencias, Español y Formación Cívica y Ética, aunque en cada una adopta formas particulares.

j. Optimizar el uso del tiempo y del espacio. La organización del profesor resulta fundamen-tal para aprovechar mejor el tiempo en las actividades del aula. Es importante reducir la carga del trabajo externo a la clase, como la administración, las ceremonias, los festiva-les y los concursos. También es esencial disponer el mobiliario del salón de manera que permita la interacción entre los alumnos y entre estos y el profesor, así como el desarro-llo de las actividades.

k. Seleccionar los materiales adecuados. Además del libro de texto, deben considerarse otros materiales, tanto de lectura como para la realización de actividades experimen-tales, e incorporarse desde la planifi cación del trabajo semanal, mensual, bimestral y anual. Su papel en la diversifi cación de actividades y en la adquisición de aprendizajes resulta fundamental.

l. Impulsar la autonomía de los estudiantes. Es decir, desarrollar la capacidad de los alum-nos para aprender por su cuenta. Pero esto no signifi ca que deban aislarse, sino que gestionen su propio aprendizaje y busquen a otras personas para lograrlo. Esto puede al-canzarse si el docente:

• Permite que los alumnos apliquen lo aprendido de maneras distintas.• Promueve el debate dentro del aula.• Propicia la exposición de las propias ideas de los estudiantes.• Promueve las experiencias de investigación.• Estimula la refl exión sobre lo que han aprendido y cómo lo han aprendido

(metacognición).• Genera desafíos en el aprendizaje.

m. Evaluar no debe considerarse como un sinónimo de califi car o examinar. Más bien, la evaluación debe concebirse como un proceso continuo de obtención de información que permite emitir juicios sobre el desempeño de los alumnos y tomar las acciones per-tinentes que ayuden a mejorarlo. En este sentido, los exámenes pueden ser una manera de obtener esa información.

VII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VII 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

Mapa curricular de la educación básica

El trayecto de la educación básica consta de los siguientes campos formativos y las asignaturas que les corresponden:

Estándarescurriculares

1er. Periodo escolar 2o. Periodo escolar 3er. Periodo escolar 4o. Periodo escolar

Habi

lidad

es d

igita

les

Campos de formación para

la Educación Básica

Preescolar Primaria Secundaria

1o. 2o. 3o. 1o. 2o. 3o. 4o. 5o. 6o. 1o. 2o. 3o.

Lenguaje y comunicación

Lenguaje y comunicación

Español Español I, II y III

Segunda lengua: Inglés

Segunda lengua: Inglés Segunda lengua: Inglés I, II y III

Pensamiento matemático

Pensamiento matemático

Matemáticas Matemáticas I, II y III

Exploración y comprensión

del mundo natural y social

Exploración y conocimiento del

mundo

Exploración de la

Naturaleza y la

Sociedad

Ciencias NaturalesCiencias I

(énfasis en Biología)

Ciencias II (énfasis

en Física)

Ciencias III (énfasis en

Química)

Desarrollo físico y salud

La entidad donde

vivo

Geografía

Tecnología I, II y III

Geografía de México

y del Mundo

Historia I y II

HistoriaAsignatura

estatal

Desarrollo personal y para la convivencia

Desarrollo personal y social

Formación Cívica y Ética

Formación Cívica y Ética I y II

Tutoría

Educación Física Educación Física I, II y III

Expresión y apreciación artísticas

Educación ArtísticaArtes I, II y III (Música, Danza, Teatro

o Artes Visuales)

VIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd VIII 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

Un procedimiento general para el trabajo docente

El libro del alumno está organizado por secuencias didácticas, en las cuales se trabajan las habilidades y los conocimientos científicos que establece el programa oficial. A continuación sugerimos estas pautas para desarrollar el trabajo en el aula.

Antes de la clase

Durante la clase

Después de la clase

Sin duda, la experiencia del docente, sumada a estas recomendaciones, hará de su trabajo un logro de enseñanza y de aprendizaje.

Al inicio del bimestre, conocer el enfoque didáctico y los conte-nidos del programa oficial de la asignatura.

Conocer la planeación de cada una de las secuencias del bloque, inclui-da también en este libro.

Anotar en el formato de planeación de secuencia las fechas, de acuer-do con el calendario escolar.

Leer con una semana de antici-pación la secuencia que se va a trabajar. Estudiar los apartados que acompañan a las páginas en reducción.

Tratar de ceñirse a los tiempos de avance propuestos en la planeación de las secuencias o proyectos.

Al final del bimestre, aplicar las evaluaciones sugeridas en el libro del alumno y calificarlas.

Cerciorarse de que los alumnos entienden con toda claridad qué trabajo desarrollarán en la secuen-cia o proyecto. Para ello, se puede leer en voz alta las instrucciones.

Observar activamente las au-toevaluaciones de los alumnos y preguntarles en qué se basan para responder.

Apoyar a los equipos en todo mo-mento aclarándoles sus dudas y proporcionándoles la información necesaria para que avancen.

Moderar las sesiones plenarias y recordar a los alumnos la necesi-dad de una escucha respetuosa.

Reflexionar sobre la dinámica de la clase. Anotar las observaciones más importantes sobre el proceso y las conductas de los estudiantes.

Si es la última clase de la secuen-cia, repasar el producto que deben lograr los jóvenes al final.

Repasar la planificación de la clase siguiente. Definir estrategias de trabajo.

Repasar los conceptos definidos en este libro para explicarlos al grupo en la siguiente clase.

Preparar materiales didácticos. Revisar los ejercicios que requie-ran una solución y buscar ésta en su libro de Recursos.

Explorar las páginas web que se sugieren en este libro.

IX

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd IXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd IX 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

Tal vez pienses que es la primera vez que aprenderás contenidos y temas relacionados con la química; sin embargo, no es así. En los cursos anteriores de Ciencias revisaste muchos temas relacionados con la química y en Ciencias 3 profundizarás en ellos y conocerás otros más.

› Para recordar algunos de esos contenidos, te invitamos a responder las preguntas si-guientes. Subraya la respuesta o escribe lo que se te solicita.

1. ¿Qué propiedad es común a toda la materia?

A) La maleabilidadB) La tenacidadC) El volumenD) La conductividad

2. ¿Cuál es la diferencia entre una magnitud y una unidad de medida?

A) Ninguna. Una magnitud es precisamente una unidad de medida.B) Una magnitud es una propiedad que puede ser medida con una unidad.C) Una unidad es una propiedad medible que se mide con una magnitud.D) Una unidad es una propiedad única que se atribuye a un cuerpo físico.

3. ¿Cómo podrías explicar las diferencias entre el calor y la temperatura?

A) El calor es un fl uido que penetra en los cuerpos y la temperatura mide la cantidad de este que entra y sale.

B) La temperatura es una magnitud física derivada y el calor es una magnitud física fundamental.

C) La temperatura mide el calor que tienen los cuerpos físicos al entrar en contacto con un termómetro.

D) El calor es energía en tránsito; la temperatura mide el promedio de la energía cinética de las moléculas.

X

Evaluacióndiagnóstica

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd X 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

4. ¿Qué características te permiten distinguir una mezcla homogénea de una heterogénea?A) La apariencia: en una mezcla homogénea no se distinguen sus componentes y en la

heterogénea sí.B) La cantidad de componentes: las mezclas heterogéneas tienen más de dos

componentes y las homogéneas solo dos.C) La separación de los componentes: en las mezclas homogéneas los componentes

originales no se pueden recuperar y en las homogéneas sí.D) Las características de los componentes: las mezclas heterogéneas se hacen entre

sólidos y líquidos y las heterogéneas solo son de líquidos.

5. De acuerdo con el modelo cinético de partículas, los gases se expanden debido a que:

A) Sus moléculas aumentan de tamaño, incrementando el volumen del gas.B) Las fuerzas de cohesión entre sus moléculas son muy intensas.C) Las moléculas presentan fuerzas de cohesión insignifi cantes.D) La velocidad de las moléculas neutraliza la compresión del gas.

6. Una diferencia entre el modelo atómico de Dalton y el de Thomson es la siguiente:A) El de Dalton tiene protones y núcleo y el de Thomson tiene solo núcleo.B) El de Dalton tiene solo electrones, el de Thomson tiene protones.C) El de Thomson no tiene cargas eléctricas, el de Dalton sí las tiene.D) El de Thomson posee cargas eléctricas y el de Dalton no las contempla.

7. Clasifi ca los materiales siguientes como naturales (N) o sintéticos (S):A) Algodón ( )B) Plástico ( )C) Madera ( )D) Petróleo ( )E) Papel ( )

8. La propiedad de los materiales que se relaciona con su capacidad para ser deformado o quebrado es la:A) DurezaB) ElasticidadC) TenacidadD) Permeabilidad

9. Los materiales con que se fabrican los cables eléctricos son de cobre para los hilos y de plástico para recubrirlos. Esto se debe a que:A) El cobre es un aislante térmico y el plástico es un conductor térmico.B) El plástico es un aislante térmico y el cobre es un buen conductor.C) El cobre es un conductor eléctrico y el plástico es un aislante eléctrico.D) El plástico es un conductor débil y el cobre es un excelente conductor.

10. ¿Cuáles de los materiales siguientes se disuelven en agua?A) Barniz de uñasB) AzúcarC) AlcoholD) ArenaE) Aceite

XI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XI 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

11. ¿Cuáles materiales de los siguientes son mezclas? A) Aire B) Una varilla de hierro C) Un cuadrito de consomé D) Un té de manzanilla E) Un tubo de cobre

12. Relaciona las mezclas siguientes con el método más apropiado para separar sus componentes:

A) Agua con sal 1. Decantación

B) Agua y arena 2. Imantación

C) Agua y aceite 3. Filtración

D) Clips y semillas de frijol

4. Evaporación

13. Clasifi ca los cambios siguientes como temporales (T) o permanentes (P): A) Derretimiento de una barra de chocolate ( ) B) Cocimiento de un huevo ( ) C) Elaboración de una escultura de plastilina ( ) D) Decoloración de un pantalón por uso de cloro ( ) E) Quema de un papel ( ) F) Cambios durante el ciclo del agua ( )

14. El propósito principal de la combustión de materiales es la obtención de: A) Agua B) Oxígeno C) Energía D) Dióxido de carbono

15. Al quemar combustibles, el problema ambiental inmediato que se ocasiona es la conta-minación del:

A) Aire B) Agua C) Suelo D) Subsuelo

16. ¿Cuál de los gases siguientes se forma como producto de la respiración en los seres vivos? A) Oxígeno B) Nitrógeno C) Monóxido de carbono D) Dióxido de carbono

XII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XII 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

17. Relaciona los nutrimentos con la función principal que desempeñan en nuestro organismo:

A) Carbohidratos1. Componentes principales

de la estructura de nuestro organismo.

B) Lípidos2. Suministran energía de uso

inmediato.

C) Proteínas3. Se requieren en pequeñas

cantidades y facilitan funciones importantes.

D) Vitaminas y minerales

4. Acumulan y almacenan energía.

18. Clasifi ca como ciertos (C) o falsos (F) los siguientes enunciados:

El efecto invernadero es un fenómeno ocasionado por el ser humano como consecuencia de diversas actividades, como la combustión.

( )

El dióxido de carbono es uno de los llamados gases de efecto invernadero.

( )

El calentamiento global del planeta se asocia principalmente con la destrucción de la llamada capa de ozono.

( )

La fotosíntesis, la tala de árboles y la quema de combustibles fósiles son causantes del cambio climático.

( )

19. Escribe en el esquema de transiciones de fase los nombres que hacen falta.

20. ¿Cuál es el impacto que tienen la ciencia y la tecnología en tu vida diaria?

Sólido

Cristalización o sublimación inversa

Solidificación

Vaporizacióno ebullición

GasLíquido

XIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XIII 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

BLOQUE 1. La ciencia y la tecnología en el mundo actual

Periodo: del de de al de de Número de

sesiones: 4

Aprendizajes esperados

• Identifica las aportaciones del conocimiento químico y tecnológico en la satisfacción de necesidades básicas, en la salud y el ambiente.

• Analiza la influencia de los medios de comunicación y las actitudes de las personas hacia la química y la tecnología.

EtapaSesión

(es)Actividades

Páginas del libro del alumno

Inicio 0.5Relación de la química y la tecnología con el ser humano, la salud y el ambiente

18

Desarrollo 2.5

La satisfacción de necesidades básicasCon ciencia. Vida cotidiana sin tecnologíaLa saludCon ciencia. MedicamentosEl ambienteCon ciencia. Programa de separación de residuos sólidosLo que se piensa de la químicaCon ciencia. Entrevistas y medios de comunicación frente a la química

18 a 25

Cierre 1Practica lo aprendido. Debate sobre aplicaciones de el conocimiento químico y la tecnología

25

Observaciones

Planeaciones didácticas

XIV

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XIVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XIV 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

BLOQUE 1. Identificación de las propiedades físicas de los materiales


sesiones: 12


• Clasifica diferentes materiales con base en su estado de agregación e identifica su relación con las condiciones físicas del medio.

• Identifica las propiedades extensivas (masa y volumen) e intensivas (temperatura de fusión y de ebullición, viscosidad, densidad, solubilidad) de algunos materiales.

• Explica la importancia de los instrumentos de medición y observación como herramientas que amplían la capacidad de percepción de nuestros sentidos.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Cualitativas 26

Desarrollo 2Características perceptibles de los materialesCon ciencia. Descripción de características de objetosCon ciencia. Estados de agregación y características físicas

26 a 29

Cierre 1Practica lo aprendido. Nuestros sentidos y las propiedades cualitativas.

29

Inicio 0.5 Extensivas 30

Desarrollo 3.5

Propiedades cuantificablesCon ciencia. Propiedades de los materiales que se pueden medir¿Qué son las propiedades extensivas?Con ciencia. Mediciones de propiedades extensivas

30 a 33

Cierre 1 Practica lo aprendido. Cartel de propiedades extensivas 33

Inicio 0.5 Intensivas 34

Desarrollo 2Otras propiedades de los materialesCon ciencia. Medir propiedades intensivas

34 a 37

Cierre 1Practica lo aprendido. Descripción con fichas informativas de materiales

37

XV

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XV 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

BLOQUE 1. Experimentación con mezclas


sesiones: 8


• Identifica los componentes de las mezclas y las clasifica en homogéneas y heterogéneas.• Identifica la relación entre la variación de la concentración de una mezcla (porcentaje en masa y volumen) y sus propiedades.• Deduce métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Homogéneas y heterogéneas 38

Desarrollo 2.5

Mezclas por todas partesCon ciencia. Clasificación de las mezclasOtros tipos de mezclasLas mezclas y su concentraciónCon ciencia. Cálculo de concentracionesLas propiedades de las disoluciones y su concentraciónCon ciencia. Temperatura de ebullición y concentración

38 a 43

Cierre 1 Practica lo aprendido. Mezclas anticongelantes 43

Inicio 0.5Métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes

44

Desarrollo 2.5Con ciencia. Descripción y separación de mezclasCon ciencia. Identifica propiedades y deduce métodos de separación

44 a 47

Cierre 1 Practica lo aprendido. Informe de separación de mezclas 47

XVI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XVICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 01.indd XVI 7/12/13 10:13 PM7/12/13 10:13 PM

BLOQUE 1. ¿Cómo saber si la muestra de una mezcla está más contaminada que otra?


sesiones: 8


• Identifica que los componentes de una mezcla pueden ser contaminantes, aunque no sean perceptibles a simple vista.• Identifica la funcionalidad de expresar la concentración de una mezcla en unidades de porcentaje (%) o en partes por

millón (ppm).• Identifica que las diferentes concentraciones de un contaminante, en una mezcla, tienen distintos efectos en la salud

y en el ambiente, con el fin de tomar decisiones informadas.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5Toma de decisiones relacionada con la contaminación de una mezcla

48

Desarrollo 3

La percepción de los contaminantesCon ciencia. Reflexión sobre contaminación de mezclasLa concentración en partes por millón (ppm)Con ciencia. Cálculo de concentraciones en diferentes expresionesLos contaminantes del aire y su concentraciónCon ciencia. Concentración de los contaminantes del aire

48 a 53

Cierre 1 Practica lo aprendido. Cartel, mezclas y contaminantes 53

Inicio 0.5Toma de decisiones relacionada con la concentración y los efectos

54

Desarrollo 2.5

La toxicidad de las sustanciasCon ciencia. Productos comerciales y sus efectos nocivosLa concentración de contaminantes del aire y sus efectos en la salud

54 a 57

Cierre 0.5 Practica lo aprendido. Exceso de flúor y sus efectos 57

XVII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XVIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XVII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 1. Primera revolución de la química


sesiones: 6


• Argumenta la importancia del trabajo de Lavoisier al mejorar los mecanismos de investigación (medición de masa en un sistema cerrado) para la comprensión de los fenómenos naturales.

• Identifica el carácter tentativo del conocimiento científico y las limitaciones producidas por el contexto cultural en el cual se desarrolla.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Aportaciones de Lavoisier: la Ley de conservación de la masa 58

Desarrollo 4.5

De la alquimia a la químicaCon ciencia. Científicos del siglo XVIII La Ley de la conservación de la masaCon ciencia. Transformaciones químicas en sistemas cerrados y abiertos.

58 a 63

Cierre 1 Practica lo aprendido. Línea del tiempo de los siglos XVII y XVIII 63

Observaciones

XVIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XVIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XVIII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 1. Proyectos: Ahora tú explora, experimenta y actúa. Integración y aplicación


sesiones: 12


• A partir de situaciones problemáticas plantea premisas, supuestos y alternativas de solución, considerando las propiedades de los materiales o la conservación de la masa.

• Identifica, mediante la experimentación, algunos de los fundamentos básicos que se utilizan en la investigación científica escolar.

• Argumenta y comunica las implicaciones sociales que tienen los resultados de la investigación científica.• Evalúa los aciertos y debilidades de los procesos investigativos al utilizar el conocimiento y la evidencia científicos.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5¿Cómo funciona una salinera y cuál es su impacto en el ambiente?¿Qué podemos hacer para recuperar y reutilizar el agua del ambiente?

64

Desarrollo 8.5

¿Qué voy a hacer? Analizan la manera en que se llevará a cabo el proyectoPlaneación: Forman equipos de cuatro integrantes y realizan algunas actividades desencadenantes que los orientenInvestigan sobre los cambios que ha tenido la biodiversidad de su comunidad en Internet, periódicos, revistas, videos, etcéteraDefinen el problema a tratarDesarrolloAcuerdan la forma de trabajoOrganizan la información obtenida de manera que proponen una solución al problema que se plantearonIntegran todos los productos en una carpetaSe lleva a cabo el plan de trabajoDifusión o comunicaciónDeciden la manera de presentar su proyectoElaboran un periódico mural o una serie de cápsulas de radio o televisión, un tríptico, una galería de dibujos o fotografías, una conferencia, etcétera

64 a 69

Cierre

2

Difunden la información a sus compañeros, al personal de la escuela y a los miembros de su comunidadEvaluaciónReflexionan sobre cómo se llevó a cabo el proceso de elaboración y de difusión del proyectoComparten con el grupo y su maestro la experiencia de evaluación

69

1 Evaluación tipo PISA 70 a 73

XIX

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XIXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XIX 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 2. Clasificación de los materiales


sesiones: 6


• Establece criterios para clasificar materiales cotidianos en mezclas, compuestos y elementos considerando su composición y pureza.

• Representa y diferencia mezclas, compuestos y elementos con base para comprender la estructura de los materiales.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Mezclas y sustancias puras: compuestos y elementos 76

Desarrollo 4.5

¿Se pueden separar las mezclas? ¿Cómo?Con ciencia. Analizar materiales y concluir cuales son mezclas y cuales noLas sustancias purasCon ciencia. Diferencias entre elementos y compuestosLos materiales y el modelo corpuscular de la materiaCon ciencia. Utilización del modelo corpuscular

76 a 81

Cierre 1Practica lo aprendido. Periódico mural de diferencias entre compuestos, elementos y mezclas

81

Observaciones

XX

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XX 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 2. Estructura de los materiales


sesiones: 10


• Identifica los componentes del modelo atómico de Bohr (protones, neutrones y electrones), así como la función de los electrones de valencia para comprender la estructura de los materiales.

• Representa el enlace químico mediante los electrones de valencia a partir de la estructura de Lewis.• Representa mediante la simbología química elementos, moléculas, átomos, iones (aniones y cationes).

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Modelo atómico de Bohr 82

Desarrollo 3.5

La discontinuidad de la materiaCon ciencia. Reflexión sobre la discontinuidad de la materiaEl modelo atómico de BohrCon ciencia. Electrones en el modelo de Bohr

82 a 87

Cierre 1Practica lo aprendido. Color de la flama que producen distintos metales

87

Inicio 0.5 Enlace químico 88

Desarrollo 3.5

Estructuras de LewisCon ciencia. Estructuras de Lewis en fichas de trabajoRepresentación química de elementos, moléculas, átomos, ionesCon ciencia. Representación de moléculasLos iones (aniones y cationes)Con ciencia. Identificación de iones y cationes

88 a 93

Cierre 1 Practica lo aprendido. Concurso sobre el bloque 93

XXI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXI 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 2. ¿Cuál es la importancia de rechazar, reducir, reusar y reciclar los metales?


sesiones: 10


• Identifica algunas propiedades de los metales (maleabilidad, ductilidad, brillo, conductividad térmica y eléctrica) y las relaciona con diferentes aplicaciones tecnológicas.

• Identifica en su comunidad aquellos productos elaborados con diferentes metales (cobre, aluminio, plomo, hierro) con el fin de tomar decisiones para promover su rechazo, reducción, reuso y reciclado.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Propiedades de los materiales 94

Desarrollo 3.5

Un poco de historiaLos metales y sus característicasCon ciencia. Comparación de las propiedades de los metales con otros materialesLos metales y el desarrollo tecnológico

94 a 99

Cierre 1Practica lo aprendido. Elaboración de un folleto sobre propiedades y uso de los metales

99

Inicio 0.5Toma de decisiones relacionada con: rechazo, reducción, reuso y reciclado de metales

100

Desarrollo 3.5Un día cualquieraCon ciencia. Identificar productos cotidianos hechos con metales¿Qué hacer con los metales que desechamos?

100 a 105

Cierre 1Practica lo aprendido. Reflexión sobre las preguntas iniciales de reciclaje y elaboración de productos con metales

105

XXII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 2. Segunda revolución de la química


sesiones: 8


• I dentifica el análisis y la sistematización de resultados como características del trabajo científico realizado por Cannizzaro, al establecer la distinción entre masa molecular y masa atómica.

• Identifica la importancia de la organización y sistematización de elementos con base en su masa atómica, en la tabla periódica de Mendeleiev, que lo llevó a la predicción de algunos elementos aún desconocidos.

• Argumenta la importancia y los mecanismos de la comunicación de ideas y productos de la ciencia como una forma de socializar el conocimiento.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5El orden en la diversidad de las sustancias¡: aportaciones del trabajo de Cannizzaro y Mendeleiev

106

Desarrollo 6.5

Rumbo a la organización de los elementosLas aportaciones de CannizzaroCon ciencia. Comunicación científica actualOrdenación de los elementosCon ciencia. Triada de elementosLas aportaciones de Mendeleiev

106 a 111

Cierre 1 Practica lo aprendido. Predicción de un elemento desconocido 111

XXIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 2. Tabla periódica: organización y regularidades de los elementos químicos


sesiones: 16


• Identifica la información dela tabla periódica, analiza sus regularidades y su importancia en la organización de los elementos químicos.

• Identifica que los átomos de los diferentes elementos se caracterizan por el número de protones que los forman.• Relaciona la abundancia de elementos (C, H, O, N, P, S) con su importancia para los seres vivos.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5Regularidades en la tabla periódica de los elementos químicos representativos

112

Desarrollo 4

La tabla periódica modernaCon ciencia. Uso de la tabla periódicaRegularidades que se presentan en la tabla periódicaCon ciencia. Abundancia de los elementos en el planeta

112 a 117

Cierre 1Practica lo aprendido. Nota científica sobre un metal y un no metal

117

Inicio 0.5 Carácter metálico, valencia, número y masa atómica 118

Desarrollo 4

Carácter metálicoCon ciencia. Ejercicios del carácter metálicoValenciaCon ciencia. Ejercicios de valenciaNúmero atómico Con ciencia. Ejercicios del número atómicoMasa atómicaCon ciencia. Ejercicios de masa atómica

118 a 123

Cierre 1Practica lo aprendido. Reflexión sobre la utilidad de la tabla periódica

123

Inicio 0.5 Importancia de los elementos químicos para los seres vivos 124

Desarrollo 3.5

Composición de los seres vivosLas proteínasLos carbohidratosLos lípidosCon ciencia. Propiedades de las proteínas, carbohidratos y lípidos

124 a 129

Cierre 1Practica lo aprendido. Cartel comparando la composición y estructura de las proteínas, carbohidratos y lípidos

129

XXIV

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIV 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 2. Enlace químico


sesiones: 10


• Identifica las partículas e interacciones electrostáticas que mantienen unidos a los átomos.• Explica las características de los enlaces químicos a partir del modelo de compartición (covalente) y de transferencia

de electrones (iónico).• Identifica que las propiedades de los materiales se explican a través de su estructura (atómica, molecular).

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Modelos de enlace: covalente e iónico 130

Desarrollo 4

Algo más sobre el enlace químicoEl enlace iónicoCon ciencia. Ejercicios de identificación de enlace iónicoEl enlace covalenteCon ciencia. Ejercicios de identificación de enlace covalenteEl enlace covalente polarCon ciencia. Identifica el comportamiento de sustancia polares y no polares

130 a 135

Cierre 1Practica lo aprendido. Presentación electrónica o rotafolios explicando diferencias entre los dos tipos de enlace

135

Inicio 0.5Relación entre las propiedades de las sustancias con el modelo de enlace: covalente e iónico

136

Desarrollo 3.5

Las propiedades de las sustanciasLos compuestos iónicosLas sustancias covalentes o molecularesCon ciencia. Elabora un cuadro comparando los dos modelos de enlaceEl agua como un compuesto ejemplarCon ciencia. Clasificación de compuestos iónicos y covalentes

136 a 141

Cierre 0.5 Practica lo aprendido. Reflexión y deducción de modelos de enlace 141

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXV 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM



sesiones: 12


• A partir de situaciones problemáticas, plantea preguntas, actividades a desarrollar y recursos necesarios, considerando los contenidos estudiados en el bloque.

• Plantea estrategias con el fin de dar seguimiento a su proyecto, reorientando su plan en caso de ser necesario.• Argumenta y comunica, por diversos medios, algunas alternativas para evitar los impactos en la salud o el ambiente

de algunos contaminantes.• Explica y evalúa la importancia de los elementos en la salud y el ambiente.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5

¿Cuáles elementos químicos son importantes para el buen funcionamiento de nuestro cuerpo?¿Cuáles son las implicaciones en la salud o el ambiente de algunos metales pesados?

142

Desarrollo 7.5

¿Qué voy a hacer?Analizan la manera en que se llevará a cabo el proyectoPlaneaciónForman equipos de cuatro integrantes y realizan algunas actividades desencadenantes que los orientenDefinen el problema a tratarDesarrolloAcuerdan la forma de trabajoElaboran un cronograma de trabajoOrganizan la información obtenida de manera que proponen una solución al problema que se plantearonIntegran todos los productos en una carpetaSe lleva a cabo el plan de trabajoComunicación o difusiónDeciden la manera de presentar su proyectoElaboran un periódico mural o una serie de cápsulas de radio o televisión, un tríptico, un recetario, cartas, programas de alimentación, etcétera

142 a 147

Cierre

3


147


XXVI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVI 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 3. Identificación de cambios químicos y el lenguaje de la química


sesiones: 4


• Describe algunas manifestaciones de cambios químicos sencillos (efervescencia, emisión de luz o calor, precipitación, cambio de color).

• Identifica las propiedades de los reactivos y los productos en una reacción química.• Representa el cambio químico mediante una ecuación e interpreta la información.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5Manifestaciones y representación de reacciones químicas (ecuación química)

154

Desarrollo 2.5

Cambios físicos y químicosCon ciencia. Identificar el tipo de cambiosReactivos y productosLa combustiónLa fermentaciónLa efervescenciaLas ecuaciones químicasLas ecuaciones químicas y la ley de la conservación de la masaCon ciencia. Ejercicio de reacciones químicasReacciones exotérmicas y endotérmicas

154 a 161

Cierre 1Practica lo aprendido. Identificación de la reacción de formación del óxido de hierro

161

Observaciones

XXVII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 3. ¿Qué me conviene comer?


sesiones: 10


• Identifica que la cantidad de energía se mide en calorías y compara el aporte calórico de los alimentos que ingiere.• Relaciona la cantidad de energía que una persona requiere, de acuerdo con las características tanto personales (sexo,

actividad física, edad y eficiencia de su organismo, entre otras) como ambientales, con el fin de tomar decisiones encaminadas a una dieta correcta.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 La caloría como unidad de medida de la energía 162

Desarrollo 3.5Los alimentos y la energía¿Calorías o calorías?Aporte calórico de los alimentos

162 a 165

Cierre 1 Practica lo aprendido. Aporte calórico de tu dieta 165

Inicio 0.5Toma de decisiones relacionada con los alimentos y su aporte calórico.

166

Desarrollo 3.5

La dietaEdadSexoActividad físicaFactores ambientales

166 a 169

Cierre 1 Practica lo aprendido. Cálculo de gasto energético 169

XXVIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXVIII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 3. Tercera revolución de la química


sesiones: 10


• Explica la importancia del trabajo de Lewis al proponer que en el enlace qu los átomos adquieren una estructura estable.• Argumenta los aportes realizados por Pauling en el análisis y la sistematización de sus resultados al proponer la tabla

de electronegatividad.• Representa la formación de compuestos en una reacción química sencilla, a partir de la estructura de Lewis, e identifica

el tipo de enlace con base en su electronegatividad.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5Tras la pista de la estructura de los materiales: aportaciones de Lewis y Pauling

170

Desarrollo 4

Las revoluciones de la químicaCon ciencia. Modelos de enlace químicoLos compuestos y las estructuras de LewisLas aportaciones de Pauling

170 a 175

Cierre 0.5 Practica lo aprendido. Estructuras de Lewis 175

Inicio 0.5 Uso de la tabla de electronegatividad 176

Desarrollo 4La electronegatividad de los elementos y los modelos de enlaceLas ecuaciones químicas y la tercera revolución de la química

176 a 179

Cierre 0.5 Practica lo aprendido. Electronegatividad y enlaces 179

XXIX

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXIX 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 3. Comparación y representación de escalas de medida


sesiones: 12


• Compara la escala astronómica y la microscópica considerando la escala humana como punto de referencia.• Relaciona la masa de las sustancias con el mol para determinar la cantidad de sustancia.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Escalas y representación 180

Desarrollo 4.5Las dimensiones en el UniversoPotencias de10

180 a 183

Cierre 1Practica lo aprendido. Comparación de escalas macroscópicas y microscópicas tomando como referencia la escala humana

183

Inicio 0.5 Unidad de medida: mol 184

Desarrollo 4.5

La medición¿Cómo contar lo pequeño?Con ciencia. Medición indirectaUnidad de medida de la cantidad de sustanciaCon ciencia. Número de AvogadroLa masa molarCon ciencia. Ejercicios de masa molarEl mol y las ecuaciones químicasCon ciencia. Interpretación de ecuaciones químicas en moles

184 a 191

Cierre 1 Practica lo aprendido. Ejercicio de moles 191

XXX

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXX 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM



sesiones: 12


• Selecciona hechos y conocimientos para planear la explicación de fenómenos químicos que respondan a interrogantes o resolver situaciones problemáticas referentes a la transformación de los materiales.

• Sistematiza la información de su investigación con el fin de que elabore conclusiones, a partir de gráficas, experimentos y modelos.

• Comunica los resultados de su proyecto de diversas maneras utilizando lenguaje químico, y propone alternativas de solución a los problemas planteados.

• Evalúa procesos y productos de su proyecto, y considera la efectividad y el costo de los procesos químicos investigados.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5¿Cómo elaborar jabones?¿De dónde obtiene la energía el cuerpo humano?

192

Desarrollo 7

¿Qué voy a hacer?Analizan la manera en que se llevará a cabo el proyectoPlaneaciónForman equipos de cuatro integrantes y realizan algunas actividades desencadenantes que los orientenInvestigan los problemas a resolver en Internet, periódicos, revistas, videos, etcéteraDefinen el problema a tratarDesarrolloAcuerdan la forma de trabajoOrganizan la información obtenida de manera que proponen una solución al problema que se plantearonIntegran todos los productos en una carpetaSe lleva a cabo el plan de trabajoDifusión o comunicaciónDeciden la manera de presentar su proyectoElaboran un periódico mural o una serie de cápsulas de radio o televisión, un tríptico, una galería de dibujos o fotografías, una conferencia, etcétera

192 a 197

Cierre

3.5


197


XXXI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXXICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXXI 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 4. Importancia de los ácidos y las bases en la vida cotidiana y en la industria


sesiones: 6


• Identifica ácidos y bases en materiales de uso cotidiano.• Identifica la formación de nuevas sustancias en reacciones ácido-base sencillas.• Explica las propiedades de los ácidos y las bases de acuerdo con el modelo de Arrhenius.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 1 Propiedades y representación de ácidos y bases 204

Desarrollo 4

Ácidos y bases en nuestra vida cotidianaCon ciencia. Identificar ácidos y basesReacciones ácido-baseCon ciencia. Identificar nuevas sustancias en reacciones ácido-baseEl modelo de ArrheniusLa escala de pH

204 a 211

Cierre 1Practica lo aprendido. Reflexiona y explica la importancia de conocer las propiedades ácidas y básicas de los materiales cotidianos

211

Observaciones

XXXII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXXIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 02.indd XXXII 7/12/13 8:41 PM7/12/13 8:41 PM

BLOQUE 4. ¿Por qué evitar el consumo frecuente de los “alimentos ácidos”?


sesiones: 6


• Identifica la acidez de algunos alimentos o de aquellos que la provocan.• Identifica las propiedades de las sustancias que neutralizan la acidez estomacal.• Analiza los riesgos a la salud por el consumo frecuente de alimentos ácidos, con el fin de tomar decisiones para una dieta

correcta que incluya el consumo de agua simple potable.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5Toma de decisiones relacionadas con la importancia de una dieta correcta

212

Desarrollo 4.5

¿Qué ácidos comemos?Con ciencia. Identificación de sustancias ácidasPropiedades de los antiácidosCon ciencia. Analizar los antiácidosHaz de tu alimento tu medicamentoCon ciencia. Alimentos ácidos en la dieta

212 a 217

Cierre 1Practica lo aprendido. Reflexiona y exposición de organizadores gráficos

217

Observaciones

XXXIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXIII 7/12/13 8:45 PM7/12/13 8:45 PM

BLOQUE 4. Comparación y representación de escalas de medida


sesiones: 12


• Identifica el cambio químico en algunos ejemplos de reacciones de óxido-reducción en actividades experimentales y en su entorno.

• Relaciona el número de oxidación de algunos elementos con su ubicación en la tabla periódica.• Analiza los procesos de transferencia de electrones en algunas reacciones sencillas de óxido-reducción en la vida diaria

y en la industria.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5 Características y representaciones de las reacciones redox 218

Desarrollo 4.5

Experiencias alrededor de las reacciones de óxido-reducciónLa oxidación de las frutasLa transgénesisCon ciencia. Retrasar el oscurecimiento de las frutasLa oxidación de los metalesCon ciencia. Factores en la oxidación de los metalesLos óxidosCon ciencia. Óxidos metálicos y no metálicosLa combustión: otro tipo de oxidaciónLluvia ácida

218 a 223

Cierre 1Practica lo aprendido. Cuadro sinóptico de las reacciones de óxido-reducción

223

Inicio 0.5 Número de oxidación 224

Desarrollo 4.5

El número de oxidaciónLa tabla periódica y los números de oxidaciónCon ciencia. Identifica números de oxidación ¿Se oxida o se reduce?Las reacciones redox en la vida cotidianaLa respiraciónLos blanqueadoresLa metalurgiaLas pilas y las baterías

224 a 229

Cierre 1 Practica lo aprendido. Experimentación con reacciones redox 229

XXXIV

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXIVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXIV 7/12/13 8:45 PM7/12/13 8:45 PM



sesiones: 12


• Propone preguntas y alternativas de solución a situaciones problemáticas planteadas, con el fin de tomar decisiones relacionadas con el desarrollo sustentable.

• Sistematiza la información de su proyecto a partir de gráficas, experimentos y modelos, con el fin de elaborar conclusiones y reflexionar sobre la necesidad de contar con recursos energéticos aprovechables.

• Comunica los resultados de su proyecto de diversas formas, proponiendo alternativas de solución relacionadas con las reacciones químicas involucradas.

• Evalúa procesos y productos de su proyecto considerando su eficacia, viabilidad e implicaciones en el ambiente.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 0.5¿Cómo evitar la corrosión?¿Cuál es el impacto de los combustibles y posibles alternativas de solución?

230

Desarrollo 6.5

¿Qué voy a hacer?Analizan la manera en que se llevará a cabo el proyectoPlaneaciónForman equipos de cuatro integrantes y realizan algunas actividades desencadenantes que los orientenReflexionan sobre la información e identifican el problema de estudio que les gustaría abordarAcuerdan las actividades desencadenantes que requieren para iniciar su proyectoDesarrolloAcuerdan la forma de trabajoElaboran un plan de trabajoProponen una solución al problema que se plantearonSe lleva a cabo el plan de trabajoComunicación o difusiónDeciden la manera de presentar su proyectoElaboran un tríptico o folleto de información, un cartel o un periódico mural, una conferencia, una obra de teatro, etcétera, para presentar su proyecto

230 a 235

Cierre

4

Difunden la información a sus compañeros, al personal de la escuela y a los miembros de su comunidadEvaluaciónReflexionan sobre cómo se llevó a cabo el proceso de elaboración y de difusión del proyectoComparten con el grupo y su maestro la experiencia de evaluaciónEn equipo leen un texto para orientarse

235


XXXV

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXV 7/12/13 8:45 PM7/12/13 8:45 PM



sesiones: 24


• Plantea pregunta, realiza predicciones, formula hipótesis con el fin de obtener evidencias empíricas para argumentar sus conclusiones, con base en los contenidos estudiados en el curso.

• Diseña y elabora objetos técnicos, experimentos o modelos con creatividad, con el fin de que describa, explique y prediga algunos procesos químicos relacionados con la transformación de materiales y la obtención de productos químicos.

• Comunica los resultados de su proyecto mediante diversos medios o con ayuda de las tecnologías de la información y la comunicación, con el fin de que la comunidad escolar y familiar reflexione y tome decisiones relacionadas con el consumo responsable o el desarrollo sustentable.

• Evalúa procesos y productos considerando su efectividad, durabilidad y beneficio social, tomando en cuenta la relación del costo con el impacto ambiental.

EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 4 ¿Cómo se sintetiza un material elástico? 242

Desarrollo 14

Analizan la manera en que se llevará a cabo el proyectoForman equipos de 4 integrantesComentan lo que conocen sobre los plásticosInvestigan en Internet, periódicos, revistas, videos, etcétera, sobre los materiales elásticosRealizan algunas actividades desencadenantes y deciden el problema a investigarPlantean preguntas específicas relacionadas con el temaElaboran la lista de actividades y un cronogramaNombran responsables de actividadesFormulan hipótesisBuscan informaciónOrganizan la información sobre los materiales elásticos Proponen una solución al problema que plantearonOrganizan un foro, elaboran una cápsula de radio o televisión, un tríptico, un manual, editan un video, etcétera, para presentar su proyectoRealizan un experimento: transforman un polímeroElaboran su informe

242 a 248

Cierre 6

Realizan exposición ante el grupo,Evalúan su trabajo y el de sus compañerosReflexionan sobre cómo se llevó a cabo el proceso de elaboración y de difusión del proyectoEvaluación tipo PISA

249264 a 267

XXXVI

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVI 7/12/13 8:45 PM7/12/13 8:45 PM



sesiones: 24


• Plantea pregunta, realiza predicciones, formula hipótesis con el fin de obtener evidencias empíricas para argumentarsus conclusiones, con base en los contenidos estudiados en el curso.




EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 4 ¿Qué aportaciones a la química se han generado en México? 250

Desarrollo 14

Buscan información sobre el temaDefinen en equipos las contribuciones de México a la química que les gustaría investigarFormulan preguntas sobre el temaInvestigan en Internet, periódicos, revistas, videos, etcéteraSistematizan la información recabadaElaboran un informe final del proyecto

250 y 251

Cierre 6Presentan sus resultadosEvalúan su desempeño y el de sus compañerosEvaluación tipo PISA

251264 a 267

Observaciones

XXXVII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVII 7/15/13 12:49 PM7/15/13 12:49 PM



sesiones: 24






EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio 4¿Puedo dejar de utilizar los derivados de petróleo y sustituirlos por otros compuestos?

260

Desarrollo 14

Analizan la manera en que se llevará a cabo el proyectoForman equipos de 4 integrantes. Investigan en Internet, periódicos, revistas, videos, etcétera, sobre los derivados de petróleo y sus problemas ambientalesRealizan algunas actividades desencadenantes y deciden el problema a investigarOrganizan la información de los derivados de petróleoProponen una solución al problema que plantearonOrganizan talleres, comités, separan basura, contactan empresas, etcétera, para presentar su proyecto

260 a 262

Cierre 6

Difunden el proyecto a sus compañeros, al personal de la escuela y a los miembros de su comunidadReflexionan sobre cómo se llevó a cabo el proceso de elaboración y de difusión del proyectoEvaluación tipo PISA

263

264 a 267

Observaciones

XXXVIII

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXVIII 7/15/13 12:49 PM7/15/13 12:49 PM



sesiones: 24






EtapaSesión

(es)Actividades


Inicio

Desarrollo

Cierre

Evaluación tipo PISA

Nota: Dado que solo se contempla la realización de un proyecto a partir de alguna de las siete preguntas opcio-nales, ofrecemos al profesor tres ejemplos de planeación y este formato para que en él desarrolle el que elijan los estudiantes.

XXXIX

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXIXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XXXIX 7/15/13 12:49 PM7/15/13 12:49 PM

Salud y medicina Cuando te has enfermado, ¿a qué tipo de médico has acudido: un homeópata o un alópata? ¿Sabes las diferencias entre uno y otro? ¿Conoces médicos que practiquen otros tipos de medicina? ¿Cuáles? En la búsqueda de encontrar soluciones parciales o totales a los problemas de la salud, los seres huma-nos han explorado distintas opciones.

En la actualidad coexiste una gama de procedimien-tos curativos que genéricamente se denominan “medicina tradicional, complementaria y alternati-va” (MTCA) con la llamada medicina “convencional”, occidental o alópata: aquella que se designa a sí misma como científica para diferenciarse del resto y señalar que prioriza el uso de medicamentos y te-rapias obtenidos mediante la aplicación de métodos sistemáticos, que permiten comparar los resultados de tratamientos distintos.

El concepto de MTCA abarca un amplio y variado conjunto de sistemas, prácticas y productos, entre las que se encuentran la medicina tradicional china, varias formas de medicina indígena, los masajes, la aromaterapia, la quiropráctica, la acupuntura, la her-bolaria, la homeopatía...

La medicina complementaria se llama así porque no se contrapone con la medicina occidental y pueden aplicarse de manera conjunta, mientras que la medi-cina alternativa se usa en lugar de la occidental.

En el primer caso, por ejemplo, mientras sigues un tratamiento alópata, puedes consumir remedios complementarios (siempre bajo supervisión médi-ca). En el segundo caso solo debes usar para curarte un tratamiento alópata o un tratamiento alternativo, pues uno puede afectar el resultado efectivo del otro.

Desde la MTCA se cuestiona a la convencional porque, dice, ataca las consecuencias de la enfermedad, pero no las causas. En contraparte, la MTCA arguye que, más que la enfermedad, busca restablecer el equilibrio cor-poral, que garantiza el bienestar de una persona.

También afirma que la medicina alópata fragmenta el cuerpo humano y no lo considera un todo integral. El término alópata proviene de la homeopatía, que lo usó para indicar el uso de medicamentos que comba-ten los síntomas de la enfermedad generando efectos opuestos. Desde el punto de vista de la MTCA, sus me-dicamentos, además de económicos, son preventi-vos y resultan poco agresivos para el cuerpo.

La medicina alópata cuestiona a la MTCA porque, argumenta, carece de validez científica, pues sus efectos no se han probado en los cientos o miles de casos que es necesario hacerlo. Además, se tiende a recurrir a productos que parecen tener efectos milagrosos, pues se recetan para curar un espectro muy amplio de enfermedades, algo que resulta muy difícil de sostener desde el punto de vista alópata.

XLXL

ConocemásBloque 1

Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XLCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 03.indd XL 7/15/13 12:49 PM7/15/13 12:49 PM

Entre las MTCA, el Centro Nacional de Medicina Complementaria y Alternativa (NCCAM; por sus si-glas en inglés), de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de los Estados Unidos, incluye las siguientes. Es importante que las conozcas para que si recurres a alguna, sepas que su efectividad está en duda.

Acupuntura: Agujas de metal delgadas penetran la piel del paciente, con el fin de estimular puntos ana-tómicos en el cuerpo y restaurar la salud.

Aromaterapia: Usa extractos o esencias de flores, hier-bas y árboles para promover la salud y el bienestar.

Campos electromagnéticos: Utiliza esta fuente de energía para curar; los campos electromagné-ticos son generados por electroimanes o imanes permanentes.

Homeopatía: Se suministran cantidades muy dilui-das de sustancias medicinales para curar síntomas similares a los que producen las sustancias.

Masaje: Consiste en promover la relajación del tejido muscular y conjuntivo para ampliar sus funciones y eliminar las dolencias.

Medicina china tradicional: Incluye meditación, ali-mentación, terapia de hierbas, acupuntura, masajes y ejercicios. Parte de un supuesto: la enfermedad surge cuando se altera la energía vital del ser huma-no (o “chi”) y se desequilibran las fuerzas opuestas: el yin (negativa) y el yang (positiva).

Naturopatía: Trata las enfermedades con productos naturales, fundamentalmente plantas que crecieron sin fertilizantes y preparados con agua pura, sin co-lorantes artificiales.

Osteopatía: Técnicas que buscan aliviar el dolor, restaurar funciones corporales y promover la salud y el bienestar de las personas, basándose en la con-vicción de que todos sistemas del cuerpo trabajan en conjunto.

Quiropráctica: Ataca los trastornos de salud me-diante la manipulación de la columna vertebral y de las articulaciones.

Reiki: Busca sanar al enfermo canalizando su “ener-gía espiritual” por medio de la imposición de manos.

Suplementos dietéticos: Se complementa la dieta con productos que contienen ingredientes dietéti-cos como vitaminas, minerales, hierbas, aminoá-cidos, enzimas, tejidos orgánicos y metabolitos (excluyendo el tabaco). Se suministran extractos, concentrados, píldoras, comprimidos, cápsulas, lí-quidos y polvos. Más que medicamentos, se consi-deran alimentos.

Toque terapéutico: Consiste en aplicar la fuerza de las manos del curador para detectar la energía vital del enfermo y restablecer su equilibrio. La curación se hace sin tocar al paciente.

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Tal vez has sabido de los alquimistas por historias fantásticas, en las cuales un ser maligno busca apo-derarse de un objeto que puede transformar metales como el plomo en oro, encontrar la cura a todas las enfermedades (la panacea universal) o proporcionar la inmortalidad. Aunque pensamos en los alquimistas como magos, brujos y tal vez charlatanes, la verdad es que fueron grandes estudiosos y experimentadores.

En este plano desarrollaron técnicas de trabajo (por ejemplo, la destilación) e instrumentos de labora-torio (como el alambique) y generaron varias apor-taciones, entre ellas, el conocimiento de muchos productos químicos, por ejemplo, venenos como el acetato de plomo y el arsénico, la composición del minio (pigmento que protege a los metales de la corrosión) y del cinabrio (precursor de la llamada “fuente de la eterna juventud”), la preparación del bicarbonato potásico y del óxido de estaño, el des-cubrimiento del fósforo, el zinc, los ácidos benzoico, clorhídrico (al que llamaban “agua fuerte”) y sulfú-rico (o aceite de vitriolo), el aislamiento del alcohol etílico, denominado “espíritu del vino”.

De hecho, se les considera los antecesores de la cien-cia química, una noción presente en la misma etimo-logía: “alquimia” es un vocablo que, de acuerdo con el Diccionario de la Real Academia Española, proviene

del árabe hispánico alkímya. Este término a su vez procede del griego χυμεία, cuyo significado es “mez-cla de líquidos”. Sin el artículo “al”, ese término ha dado origen en español a la palabra “química”.

Como muchas cosas que nacieron en tiempos muy antiguos, no se sabe bien cuándo surgió la alquimia. La tradición alquímica atribuye su invención al dios egipcio Tot, un ser mítico que los griegos llamaron Hermes Trimegisto (Tres veces grande). Quizás estés familiarizado con él a través de una palabra: “hermético”, cuyo significado alude a algo cerrado, que no deja pasar fluidos, pero también a las doctri-nas, escritos y seguidores de este personaje.

Su origen se remonta a Egipto y Mesopotamia, pero tiene otras raíces en China, donde se orientó más a la medicina y se fundió con el taoísmo, una discipli-na religiosa y filosófica milenaria propuesta por Lao Tsé, que buscaba la realización humana mediante la conciliación de dos principios opuestos (yin, feme-nino, y yang, masculino) y el seguimiento del cami-no natural de cada individuo.

Luego la alquimia tuvo muchas derivaciones: en Persia, la India, Grecia, Roma y la Arabia islámica. Durante la Edad Media y el Renacimiento, alcanzó un gran es-plendor en Europa, aunque se ejercía en secreto.

La maravillosa alquimia

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Muchos personajes importantes la practicaron, desde hombres de ciencia hasta papas y reyes, entre ellos: Alberto Magno (1193-1280), Roger Bacon (1213-1294), Tomás de Aquino (1224-1274), Raimundo Lulio (1232-1315), Nicolás Flamel (1330-1418), Paracelso (1493-1541), Tycho Brahe (1546-1601), Robert Boyle (1627-1691), Isaac Newton (1642-1727), Carlos II de España (1661-1700)...

Pero ¿qué planteaba en realidad la alquimia? Esta protociencia, como se le ha clasificado, puede ser vista como una amalgama de conocimientos en la que confluyeron diferentes disciplinas: metalurgia, farmacia, filosofía, astrología, esoterismo, arte...

Los alquimistas consideraban que las sustancias eran una mezcla en distintas proporciones de tres elementos: mercurio, azufre y sal, que en el plano espiritual se correspondían a tres grandes princi-pios: el espíritu, el alma y el cuerpo.

También creían que todo en la Naturaleza estaba en constante transformación y que los metales tenían cualidades de los seres vivos, por lo que estaban sujetos a procesos de nacimiento, crecimiento y maduración, que los llevarían a la perfección, de los llamados metales nobles: el oro y la plata.

Por ello, cuando se extraían de las minas, se inte-rrumpía el proceso natural de crecimiento de los metales, pero el ser humano podría inducirlo y ace-lerarlo mediante una sustancia: la piedra filosofal.

Más que una roca, la piedra filosofal era la sustancia que según los alquimistas haría posible la transmuta-ción de los metales en oro. Estos estudiosos también se empeñaron en descubrir el elíxir de la vida para cu-rar todas las enfermedades y lograr la inmortalidad.

Otra característica: los libros alquímicos están es-critos en un código oscuro, lleno de símbolos y fór-mulas, con equivalencias incomprensibles. Parece que este era uno de los objetivos: evitar que los cu-riosos se adueñaran de los misterios de la alquimia. Un ejemplo: cuando se habla del “matrimonio del Sol y de la Luna” se quiere decir que se trata de una aleación de oro y plata, pues los alquimistas equipa-raban los metales a los cuerpos celestes; así, el oro hacía referencia al Sol y, la plata, a la Luna.

El declive de la alquimia comenzó en el siglo XVII, después de que el irlandés Robert Boyle, conside-rado el primer químico moderno, llevó a cabo diver-sos experimentos y en 1661 publicó The Sceptical Chymist (El químico escéptico), en el que critica a quienes piensan que los principios de todas las co-sas son el mercurio, el azufre y la sal.

Las aportaciones de Lavoisier que revisaste en este bloque y una nueva mentalidad que priorizó las lu-ces de la razón y del experimento sobre los saberes y las intuiciones, terminaron por sepultar esta aven-tura humana que todavía logra encender la imagina-ción con sus misterios.

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El mundo de los materiales es prácticamente ilimitado: hay un número tan enorme de combinaciones, de dis-tintas estructuras...", dice Bernd Kieback, del Instituto Fruanhofer de Materiales Avanzados (Alemania); "lo difícil es encontrar los materiales que son útiles".

Más que útiles, los nuevos materiales son indispen-sables para superar muchos de los actuales retos tecnológicos, desde coches de menor consumo hasta chips más potentes o motores más eficien-tes. Así lo ven los expertos reunidos en un curso sobre materiales en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP), en Santander.

"Cada vez se pide más a los materiales; los retos no son nada fáciles", admitió Kieback. Pero si aumenta la dificultad de los problemas,también mejoran las he-rramientas con que hacerles frente. Hoy los investiga-dores tienen más capacidad de controlar la materia a escala nanométrica (es decir, en el nivel de átomos y moléculas), y de jugar con sus propiedades. Además, la simulación por computadora permite diseñar ma-teriales antes de fabricarlos en el laboratorio.

Si se quiere implantar la economía basada en el hidrógeno antes habrá que resolver un problema: cómo almacenar en los coches el hidrógeno de for-ma eficiente y segura.

La respuesta no está a la vuelta de la esquina, como explica Randall German, del Centro de Sistemas Avanzados para Vehículos de la Universidad de Misisipí, EE UU: "Puedes tener el hidrógeno en for-ma de gas en bombonas (tanques o cilindros), pero es peligroso; lo puedes licuar, pero no es eficiente porque en el proceso de licuado se pierde mucho, y también por evaporación".

"Lo inteligente es disolver el hidrógeno en un mate-rial sólido muy poroso, de donde se pueda extraer en el momento adecuado. Pero aún no sabemos cómo hacerlo". Para introducir el hidrógeno en los materiales porosos investigados hasta ahora hace falta aplicar mucha presión, y para sacarlo hay que calentar el material a cientos de grados. Tecnológica y económicamente, no es la solución.

Es solo uno de los retos expuestos por los participan-tes en el curso de la UIMP. Otro tiene que ver con el reactor de fusión nuclear ITER, en construcción en Cadarache (Francia). Se trata de hallar un material ca-paz de soportar altísimas temperaturas por una cara -la que dé al plasma donde se produce la fusión-, y por la otra, de traspasar el calor al resto del reactor.

Una posibilidad es una aleación de wolframio (me-tal que cuenta con el punto de fusión más alto entre

Nuevos materiales para nuevos desafíos tecnológicos

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todos los metales y con el punto de ebullición más elevado de todos los elementos), y de cobre, muy eficaz disipando el calor.

Otro reto es aligerar todo lo que corra, vuele u orbite. Los coches más ligeros ahorrarán en combustible; los aviones, satélites y cohetes también, o si la in-dustria lo prefiere podrán aprovechar el ahorro en peso para introducir más carga útil o mejorar el con-fort de los pasajeros.

De hecho algo así ha pasado con los coches: "Los ac-tuales no son más ligeros que los de hace diez años, porque el peso ahorrado en fuselaje se ha ido en dece-nas de 99 motores desde para bajar la ventanilla a ba-jar el seguro del coche, es decir, en mejorar el confort".

No obstante, lo difícil aquí, auguran tanto German como Kieback, no será tanto hallar un material sú-perresistente y ligero, sino que el consumidor esté dispuesto a pagar un valor añadido por él. "A menu-do la solución tecnológica existe, y el freno es la eco-nomía", dice German.

Uno de los grandes esfuerzos del momento se orienta a abaratar el titanio, un material ideal por su ligereza y resistencia, pero carísimo. No obstante los nuevos métodos de extracción de titanio hacen pensar en una nueva era de auge de este material de aquí a unos años, auguró Kieback.

El consuelo, en cierto modo, es pensar que "la varie-dad de los materiales es tan grande que seguramente

existe una solución", señala José Manuel Torralba, de la Universidad Carlos III, de Madrid, y director del cur-so de la UIMP. "Hay que dar con el proceso tecnológico correcto". Para ello se recurre a investigar los mate-riales a escala nanométrica, la escala de los átomos.

"Pero lo que ocurre a esas escalas es tan distinto que estamos aún en la fase de entenderlo", dice Torralba. Por ejemplo, las nanopartículas; en un material, la can-tidad de superficie expuesta es un parámetro clave, y en un material en nanopartículas la cantidad de super-ficie es enorme. Así, si una cerámica convencional ne-cesita ser cocida para endurecerse, las nanopartículas pueden fraguar a temperatura ambiente, explica.

Lo cierto es que las propiedades de la materia en el mundo nano aún toman por sorpresa a los investiga-dores. Luego entran en juego los ingenieros, que apren-den qué hay que hacer al material para lograr que tenga tales o cuales características. German echa de menos la investigación en la Estación Espacial Internacional. Él lleva dos décadas investigando en materiales en microgravedad y su grupo ha hallado, dice, "las reglas matemáticas para hacer síntesis en Marte, en la Luna... Por supuesto es teórico, pero podremos hacer predic-ciones cuando se hagan los primeros experimentos".

Adaptado de: Mónica Salomone (2006). “Nuevos materiales para hacer frente a nuevos desafíos tec-nológicos”, El País, 19 de julio, en elpais.com/diario/2006/07/19/futuro/1153260002_850215.html

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¿Piensas, como mucha gente, que lo que ya no sirve es basura? ¿Qué harías con un auto si ya no funcio-nara? ¿Lo llevarías al basurero? ¿Lo dejarías en la calle? ¿Dónde lo tirarías?

Además de las ventajas de ofrecer movilidad a los seres humanos, el automóvil contribuye a uno de los mayores problemas que enfrenta la humanidad en la época contemporánea: la contaminación del aire.

En fechas recientes, la cantidad de coches en circula-ción ha aumentado a un ritmo constante. La consultora Warsd Auto, de Estados Unidos, señaló que de 2009 a 2010 la cantidad de automóviles en todo el mundo su-bió de 980 millones de unidades a 1 015, lo que repre-senta un crecimiento de 3.6% en un año.

La misma fuente estima en 23 millones el número de vehículos que circulan en México, concentrados en las grandes ciudades, como el Distrito Federal, Guadalajara y Monterrey.

A la cantidad de autos hay que agregar las condicio-nes en que se encuentran: la misma consultora re-vela que en nuestro país la antigüedad promedio de los automóviles es de 15.24 años. En otros países la vida útil es más reducida, por ejemplo, en Alemania es de doce años y, en Holanda, de seis.

Esto indica que en nuestro país hay modelos en cir-culación que no cuentan con las mejores condicio-nes mecánicas y que, además de emitir una mayor cantidad de contaminantes, pueden estar consu-miendo más combustible del necesario para circu-lar, lo que los hace poco efectivos.

Aunado a eso, muchas personas abandonan en la calle los coches que ya no sirven, volviéndolos fo-cos de contaminación y un gran peligro no solo para el ambiente, sino también para la salud humana, pues contienen numerosos residuos que suelen ser tóxicos si no reciben el tratamiento adecuado.

No obstante, esta situación puede resultar un área de oportunidad que beneficie al ambiente, pero tam-bién a los dueños de autos, a la industria automotriz y a los gobiernos. Se trata del reciclado de autos, un proceso que se va afianzando con el tiempo y que puede significar una buena opción.

A la fecha, es posible aprovechar alrededor de 84% de lo que constituye un auto para reutilizarlo, pero se prevé que en los próximos años el reciclaje alcan-ce 95% de la masa de un vehículo. ¿Qué te imaginas que puede aprovecharse de un auto ya usado? ¿La carrocería? ¿Solo los neumáticos? ¿El parabrisas?

Los autos viven más de una vez

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El proceso que sigue el desmantelamiento de un auto comienza con la neutralización de los compo-nentes potencialmente explosivos (baterías y bol-sas de aire).

Luego se extraen los diferentes líquidos: aceites, líqui-do de frenos, anticongelante, restos de combustible (gasolina o diésel). Buena parte de estos pueden ser tóxicos y, eventualmente, contaminar el agua, el aire o el suelo. Se almacenan por separado para su poste-rior tratamiento; muchos se regeneran y son la base de nuevos lubricantes o combustibles alternativos.

Después se evalúan las partes que pueden servir para la venta de segunda mano. Entre estas normal-mente se encuentran los motores, embragues, cajas de velocidades, diferenciales y diferentes piezas elec-tromecánicas. Esto resulta de gran importancia, pues con ello se evita el uso de nuevas materias primas.

De manera paulatina continúa el proceso: el auto se tritura en una fragmentadora, con el fin de apro-vechar piezas metálicas de hierro, aluminio, cobre, acero, magnesio. Este tipo de restos metálicos constituyen la principal fuente de materia prima de las fundidoras, por encima de las minas.

Por su parte, los plásticos (llantas, mangueras y em-paques) se reutilizan para producir nuevos compo-nentes como neumáticos, asfaltar carreteras, recu-brir canchas deportivas, producir aislantes acústicos, pastos artificiales, carteras, cinturones y maletines.También los cristales se aprovechan: el parabrisas y

las ventanas se usan para fabricar vasos, tazones, botellas, repisas y lámparas. Otros materiales, como los cinturones de seguridad, la tapicería y las bolsas de aire sirven de materia prima para hacer fibras de aislamiento y alfombras.

Como puedes ver, es posible aprovechar muchas cosas de los autos viejos y considerados ya inservi-bles. De hecho, en Estados Unidos esta industria ya ocupa el lugar 16, por arriba de la del papel o la del plástico, de acuerdo con la Enviromental Protection Agency (EPA) de los Estados Unidos.

En varios países, como Japón y la Unión Europea, hay leyes que obligan a los dueños y a los producto-res de automóviles a hacerse cargo del reciclado de sus autos cuando concluye su vida útil. Además, la legislación establece que los productores disminu-yan el uso de sustancias peligrosas (como los me-tales pesados: plomo, níquel, cromo, cadmio y mer-curio, o los gases nocivos en el aire acondicionado).

En México, aunque contamos con leyes que favore-cen el tratamiento de residuos y el reciclaje (como la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, promulgada en 2003), aún no tene-mos leyes similares a las europeas o a la japonesa. Aunque debemos avanzar en ese terreno, también se requiere que tú, como consumidor, te des cuenta de la importancia de cuidar un auto, incluso hasta que se lleva al deshuesadero, para aprovechar todo lo que se pueda y reciclarlo.

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Sentarse a comer y quedarse con hambre. Para mu-chos, un pecado, una contradicción, un sinsentido, un atentado gastronómico; para los médicos, un con-sejo. Un consejo para una alimentación más sana. Tenemos que aprender a comer.

Dicen que somos lo que comemos. A juzgar por la composición de algunos de los productos que nos lle-vamos al cuerpo, habría que echarse a temblar. Como algunos de los que salen por la boca de esas máqui-nas expendedoras para tiempos en los que uno se ali-menta, ante todo, rápidamente. Luego vienen los pro-blemas. Personales. Sociales. Occidentales. Obesidad.

Según la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2012, la tercera parte de los niños y adolescentes mexica-nos tienen peso excesivo (sobrepeso y obesidad), porcentajes que se duplican entre la población adulta, de la cual 73% de mujeres y 69.4% de varones adultos están en esta condición. Con estos datos, México se ubica en el primer lugar mundial en obesidad infantil y el segundo en obesidad de adultos.

Además de una muerte precoz, el peso excesivo favo-rece el desarrollo de enfermedades como la diabetes, hipertensión; más posibilidades de infarto cerebral, de ataque al corazón. La obesidad se ha convertido en el problema número uno de salud pública. Su cos-to en México se calcula en 67 mil millones de pesos de 2008 y se estima que llegará a situarse entre 151

mil millones y 202 mil millones en 2017, según el documento “Obesidad en México: recomendación es para una política de Estado”, realizado por el Grupo Multidisciplinario sobre Obesidad de la Academia Nacional de Medicina (30 de enero de 2013).

"Siempre se ha considerado el tema de la obesidad como un tema de estética; se veía a un señor gordo y no se le consideraba un enfermo. Ahora sabemos que la obesidad es una enfermedad crónica", dice el doc-tor López García Aranda, profesor de Cardiología de la Universidad de Sevilla.

Vida sedentaria. Poco deporte. Padre y madre que tra-bajan y calientan alimentos precocidos o sopas instan-táneas al llegar a casa. Abandono de la dieta tradicional. Productos hipercalóricos superpublicitados en los me-dios. La lista de factores que ayudan a explicar el fenó-meno es larga y compleja. Pero los datos son demole-dores: hay 300 millones de obesos en todo el mundo. Y 700 millones de personas que viven con sobrepeso.

¿Cómo se lucha contra un fenómeno como este? Hay políticas para frenarlo, sí. Pero se empieza por la casa de cada uno. Porque, parece mentira, pero no sabemos comer. Uno tiene hambre, y se sienta a comer (cuando se sienta) para quitarse el hambre. Pues no hay que quitársela del todo. Es uno de los consejos que ofrece José Mataix, dietista autor de más de 14 libros sobre la cuestión. El humano era hasta hace poco (en términos

Cómo comer

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evolutivos) un ser hambriento que se movía y se ha convertido en un ser saciado que no se mueve.

La alimentación es el acto cultural más importante del ser humano: "¿Qué es eso de comer en un bar de carretera con varios televisores encendidos, a todo ruido, en una mesa con el mantel sucio, sin servilleta siquiera?", se pregunta Mataix, catedrático de fisiolo-gía de la Universidad de Granada. "Eso es una aberra-ción cultural. Veo a jóvenes que no saben tomar un tenedor, lo cogen con el puño. La comida solía ser el momento de la convivencia, ahora se ve la tele. Se come para hacer negocios, para beber, pero se nos ha olvidado que es un placer de todos los días".

Si hacemos caso de la máxima "somos lo que come-mos", mal vamos. A juzgar por las prisas y la manera de comer que tenemos hoy día, ¿qué deberíamos ha-cer? Cosas muy evidentes, que todos sabemos, pero que se nos olvidan. Una receta simple: consume todo tipo de comida, haz ejercicio (andar, por ejemplo), toma mucho agua simple potable y mantente en tu peso. ¿Parece fácil? Pues no lo hacemos. Mataix ofre-ce una serie de consejos básicos:

1. Es fundamental tomar hidratos de carbono. O sea, pan, pasta, arroces, cereales (trigo, avena, maíz), le-gumbres. Es la base.

2. Necesitamos proteínas. Vienen de la carne y el pes-cado, pero también de las legumbres. No sólo hay que alimentarse a base de filetes. Las legumbres presen-tan, además, la ventaja de que aúnan su contenido en

proteínas y sus hidratos de carbono, amén de vitami-nas y otros nutrientes.

3. El cuerpo necesita de una serie de nutrientes que son: hidratos de carbono, proteínas, grasas, vitami-nas y minerales. Como no hay un alimento completo, hay que comer de distintos grupos de alimentos para aportar a nuestro cuerpo lo que necesita. En tu curso de Ciencias 1, énfasis en Biología, viste a detalle el Plato del bien comer, que divide en tres grandes gru-pos a los alimentos: a) verduras y frutas, b) cereales y tubérculos, y c) leguminosas y alimentos de origen animal. Revísalo para que consideres las proporcio-nes en que debes consumir estos alimentos.

La variedad en la dieta, el combinar tomando distintos alimentos de cada uno de los grupos de forma equili-brada, es lo que recomiendan los expertos en nutrición. Si se toma fruta, no todos los días manzana: cada día una distinta. Lo mismo con las verduras, o con los ali-mentos proteínicos como carne, pescado y huevos. Variar y equilibrar. Y beber mucha agua simple potable.

Además de la variedad y el equilibrio, hay que vigilar el peso, y hay que hacer ejercicio. "No sólo para gastar energía, también porque el ejercicio es lo que permite que haya una buena utilización de los nutrientes por el organismo", asegura Mataix.

Adaptado de: Joseba Elola y Patricia Ortega Dolz (2007). “Cómo comer”, El País, 8 de abril, en: elpais.com/diario/2007/04/08/domingo/1176004353_850215.html

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Paracelso formuló en el siglo XVI un principio: “Todo es veneno, nada es sin veneno. Solo la dosis hace el veneno”. Según este astrólogo, y también alquimis-ta suizo, todas las sustancias pueden ser venenosas en altas concentraciones, pero pueden no serlo si se consumen en concentraciones bajas. ¿Recuerdas alguna con la que suceda esto?

Por ejemplo, ¿qué puede pasar si alguien aspira mo-nóxido de carbono (CO)? Las personas expuestas poco tiempo al CO pueden tener dificultades para respirar y sufrir una leve cefalea (dolor de cabeza). Pero estos síntomas se acentúan si se prolonga el tiempo de exposición, presentándose irritabilidad, vómitos, dolor en el pecho, ritmo respiratorio ace-lerado, alteración del juicio y desmayos. Esto indica que un menor tiempo de exposición conlleva un me-nor consumo de la sustancia.

¿Conoces otras sustancias? Mucha gente acostumbra a tomar vitaminas como complemento alimenticio, de-jando de lado la advertencia de no automedicarse.

En el caso de las vitaminas, ingerir una cantidad mayor a la recomendada puede traer problemas serios para la salud, generando una hipervitamino-sis, con consecuencias variadas según la vitamina. Fundamentalmente, estos problemas se presentan con las vitaminas A, D, E y K, las liposolubles, que tien-den a establecerse en los tejidos grasos.

La vitamina A, en exceso puede desencadenar vi-sión borrosa, irritabilidad, somnolencia, dolores de cabeza, dolores en los huesos, tumores cerebrales.El consumo excesivo de vitamina D puede generar do-lores de cabeza, cansancio, presión alta, calcificación ósea, debilidad, sordera, vómito y cálculos renales. La vitamina E puede dañar el hígado si se ingiere de más en forma sintética. La vitamina K puede provocar anemia cuando se suministra en exceso.

¿Has tomado alguna vez mucho café? Si es así, ¿cómo te has sentido? Tal vez no esté de más que sepas que puede resultar mortal ingerir grandes cantidades de esta bebida (de 5 a 10 g, más o menos de dos a tres litros de café al día). Ello se debe a que contiene un al-caloide, la cafeína, que tiene variados efectos: provoca taquicardia, aumenta la tensión arterial, elimina el cal-cio del organismo, con lo que puede contribuir a gene-rar osteoporosis, entre otros padecimientos.

También es conveniente que sepas que la cafeína se en-cuentra, además, en otros productos de consumo coti-diano, como el chocolate, el té (verde o negro), la yerba mate, la nuez de cola y los refrescos carbonatados.

En fechas recientes se han puesto de moda entre los jóvenes unas bebidas denominadas “energizantes”, que tienen un alto contenido de cafeína, así como de glucosa, vitaminas y un ácido graso denominado taurina.

¿La dosis hace al veneno?

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Aunque los resultados de los estudios que se han he-cho sobre estas últimas bebidas no son concluyen-tes respecto de los posibles efectos nocivos, convie-ne no combinarlas ni beberlas de manera simultánea con alcohol; tampoco deben consumirse después de hacer ejercicio, puesto que pueden acelerar el pulso cardiaco y desencadenar un paro respiratorio.

Otros productos cuentan con algunas sustancias que, a bajas dosis, resultan inofensivas para los seres huma-nos, por ejemplo, algunas hortalizas como la remolacha, la verdolaga y espinaca contienen ácido oxálico o etano-dioico (H

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4), en cantidades que en esta última alcan-

zan los 600 mg/100 g de peso seco. Si se consume un gran número de ellas, se pueden alcanzar niveles que dañen los riñones o que eliminen el calcio en la sangre (alterando su acidez, viscosidad y coagulación), por lo que se recomienda su consumo moderado.

En los ejemplos anteriores la cantidad que se ingie-ra de una sustancia es importante para determinar sus efectos tóxicos, pero hay que considerar tam-bién otras cuestiones, como la respuesta diferente que cada organismo presenta ante un cierto grado de toxicidad o el tiempo de la exposición, pues a ve-ces dosis pequeñas, pero constantes pueden indu-cir la aparición de efectos no deseados.

En este caso puede ponerse como ejemplo al plo-mo, un metal pesado cuya acumulación a través del tiempo puede resultar tóxica y generar desde dolores de cabeza, retardo en el crecimiento en los niños hasta la muerte en casos muy agudos.

Por ello se evita incluir plomo en los productos en que tradicionalmente se encontraba, como gaso-linas y pinturas.

Como puedes verlo, nuestro ambiente y nosotros mismos estamos expuestos a una serie de sustan-cias que pueden ser potencialmente peligrosas, de-pendiendo de la cantidad a la que nos expongamos, del tiempo de exposición o de nuestra sensibilidad biológica. Esta última puede depender de distintos factores, por ejemplo, la edad o el estado de salud.

En efecto, tal vez en adultos sanos una sustancia tóxica puede ser inofensiva (o estimular su sistema inmunológico), pero puede tener diversos efectos negativos si se trata de niños o personas mayores, de quienes tengan alguna enfermedad o en mujeres em-barazadas. Por ello es importante nunca soslayar los posibles efectos de cualquier sustancia o tecnología.

Para esto existe el llamado Principio precautorio, un concepto adoptado por la conferencia de las Naciones Unidas en la Declaración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (1992), con el que podemos pedir a los gobiernos y empresas que to-men las medidas necesarias de protección, aun sin contar con la certeza científica de que un producto, una sustancia o una tecnología dañe, perjudique o ponga en riesgo la salud pública y el ambiente.

Si adoptas este principio y, en tu calidad de ciuda-dano, logras que se instaure en las políticas de go-bierno, tendremos un mundo más sano y armónico.

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¿Has sentido alguna vez acidez estomacal o reflujo? ¿Cómo podrías describir las molestias? ¿Qué alimen-tos crees que te provocaron esta enfermedad?¿Cómo te curaste?

La acidez estomacal se presenta como una sensa-ción de ardor en medio del pecho, que ocurre cuando el contenido semidigerido del estómago se regresa hasta la garganta por el esófago, el tubo que lleva la comida hasta el estómago, debido a que falla la válvu-la que separa al estómago del esófago.

La sensación es de ardor porque lo que se devuelve está mezclado con ácido clorhídrico. En el estómago, el ácido clorhídrico (HCl), además de eliminar bacte-rias, establece un ambiente propicio para la actuación de las enzimas.

Cuando se padece de modo frecuente (más de dos veces por semana), es posible que se trate de una enfermedad, cuyo nombre técnico es enfermedad por reflujo gastroesofágico. Comúnmente se conocen sus síntomas como agruras.

Diversos cálculos estiman que la mayoría de la pobla-ción mexicana padece o ha padecido alguna vez este tipo de molestias: el doctor Néstor Álvarez González, gastrocirujano, considera que 90% de los mexicanos se encuentra en esta situación.

Entre las causas de la acidez se encuentran el con-sumo de determinados alimentos (sobre todo fritos, grasosos y muy condimentados); de ciertas medici-nas; de bebidas alcohólicas y otras como el café, el té y el chocolate; el desorden en las horas de comida; co-mer en exceso; infecciones estomacales mal atendi-das y, en las mujeres, también el embarazo. Otra cau-sante es la hernia hiatal, un padecimiento en el que la parte superior del estómago se aloja en el tórax a través de una perforación localizada en el diafragma.

Es importante tratar esta enfermedad porque, con el tiempo, puede generar problemas más serios, por ejemplo, afecciones cardiacas (angina de pecho, in-farto), osteoporosis (huesos frágiles), artritis (infla-mación y desgaste de mano y pies), dañar la pared del esófago, inflamándolo y causando heridas, y has-ta generar cáncer de esófago y de estómago.

Con el fin de eliminar los malestares, mucha gente consume antiácidos. Dado que sienten que muchos antiácidos son efectivos para calmar o disminuir las molestias, los toman autorrecetándose, sin consi-derar que su uso por tiempo prolongado puede alte-rar la proporción de ácidos, minerales y sales den el cuerpo, debido a que los antiácidos contienen sodio, magnesio, aluminio y calcio en altas cantidades que, al ser frecuente su consumo, pueden asentarse en el organismo y generar otros padecimientos.

La ardorosa acidez estomacal

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Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LII 7/12/13 8:53 PM7/12/13 8:53 PM

Los iones Calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+) y aluminio (Al3+) presentes en los antiácidos pueden generar efectos dañinos como: estreñimiento (sales de alu-minio y calcio); diarrea, cálculos renales y hasta la muerte (magnesio), osteomalacia, que genera hue-sos frágiles, y Alzheimer (aluminio).

¿Qué puedes hacer para librarte de la acidez estomacal?

En los casos más graves, se requiere cirugía para curar esta enfermedad, pero es posible tratarla con medicamentos e, incluso, con una serie de medidas como las que se muestran a continuación.

• No te automedicamentes. Para tomar cualquier medida, acude a consulta con el médico de inmediato, a que te revise y te recete un tratamiento.

• Cambia inmediatamente de alimentación y de hábitos. Evita comidas grasosas, con picante, ácidas, irritantes y muy condimentadas. Nunca consumas bebidas embriagantes y refrescos embotellados, y modera la ingesta de jugos de frutas como la mandarina, naranja, limón y toronja, además de bebidas como el chocolate, el café y el té. Asimismo, evita los alimentos que estén preparados con jitomate (en especial las salsas), la menta y la yerbabuena, la mostaza y el ácido acetilsalicílico (aspirina), así como productos lácteos con mucha grasa (mantequilla, nata). Ingiere tus comidas y bebidas templadas, es decir, ni frías ni calientes.

• Come con moderación. No te atiborres de alimento ni comas hasta llenarte una o dos veces al día, sino al contrario: come varias veces al día, pero poca cantidad.

• No comas de tres a cuatro horas antes de acostarte a dormir. Tampoco te recuestes un poco ni hagas ejercicio después de comer.

• Quinto, aumenta el grado de inclinación de la cama en que duermes, para que tengas la cabeza en una postura más elevada, mediante almohadas u otros objetos.

• Sexto, si tienes sobrepeso u obesidad, es necesario que bajes unos kilos, hasta que te acerques a tu peso ideal. Recuerda que la obesidad aumenta la presión sobre el abdomen, provocando que los alimentos se regresen por el esófago.

• No fumes.

• Si además de la acidez, tienes otros síntomas, por ejemplo, un dolor opresivo en el pecho, si el dolor se esparce por el brazo izquierdo y sientes debilidad o que te ahogas acude de inmediato al médico. Los síntomas de la acidez a veces se confunden con los del ataque cardiaco o de la angina de pecho.

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Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LIII 7/12/13 8:53 PM7/12/13 8:53 PM

Lluvia ácidaLa lluvia ácida puede convertirse en un nuevo azote de la humanidad. Algunas medidas tomadas en las grandes urbes contra la contaminación han agravado incluso este nuevo fenómeno, que tiene efectos de-vastadores sobre la naturaleza.

Como consecuencia de este nuevo tipo de lluvia, la quinta parte de los 100 000 lagos que existen en Suecia se ha quedado sin peces, y otro tanto está su-cediendo en Noruega. Actualmente hay varios cientos de estaciones de observación y toma de muestras en el mundo estudiando el nivel de acidez de la lluvia.

Sus efectos ya son visibles. Hay lagos que no tienen un solo pez, aunque hace años estaban repletos, y no hay manera de repoblarlos. Los huevos de varias especies de aves y anfibios frecuentemente carecen por completo de cascarón o lo tienen excesivamen-te delgado. Muchas de sus crías nacen deformes. Edificios que pertenecen al patrimonio cultural de la humanidad, desde las cariátides de la Acrópolis hasta los templos de Karnak, en Egipto, se están deterio-rando por la corrosión. La agricultura y los bosques pueden estar ya afectados.

Razones para preocuparse

Aun los investigadores más convencidos reconocen que todavía hay más preguntas que respuestas. Otros están en total desacuerdo en cuanto a la gravedad del

problema o sus causas. Lo que sí parece evidente es que no hay tiempo para responder a todos los interro-gantes antes de tomar medidas para frenar este pro-ceso. Cada vez es mayor el número de especialistas que reconocen que hay razones más que suficientes para preocuparse.

En realidad, toda la lluvia es ácida en cierta medida, y esa acidez es benéfica para el suelo. Pero se con-sidera ácida, y por tanto peligrosa, toda aquella cuyo grado de acidez (pH) sea inferior al de la lluvia normal, cuya acidez es de 5.6.

El fenómeno surge cuando, con el comienzo de la re-volución industrial, aumenta el consumo de combusti-bles fósiles. Esto provoca una súbita liberación a la at-mósfera de grandes cantidades de azufre y nitrógeno, los principales precursores químicos de la lluvia ácida.

El término lluvia ácida, utilizado universalmente para describir un fenómeno que puede tomar también la forma de nieve, granizo o aun polvo, fue usado por pri-mera vez por el químico Robert Angus Smith en 1872.

El británico Smith estudió la relación entre el aumen-to de la acidez en las precipitaciones de Manchester (Reino Unido) y la contaminación que padecía esa ciudad como consecuencia de su industria.

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El estudio de Smith quedó prácticamente olvidado durante muchos años. Hasta que, en 1967, un espe-cialista en suelos, el sueco Svante Odén, descubrió un importante aumento en la acidez de las lluvias de ciertas zonas. Fue él quien dio a conocer al mundo el término de Smith, al describir la lluvia ácida como "la guerra química del hombre contra la naturaleza".

De forma irónica, una medida destinada a reducir la contaminación hizo que el problema se agravara y se extendiera hasta convertirse en un hecho mundial.

La Agencia Norteamericana de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) hizo obligatorio en 1970 el aumento de la altura de las chimeneas industriales. Esto provocó que las sustancias emitidas fueran lan-zadas a grandes alturas, para ser transportadas por el viento. Probablemente fue lo que convirtió la contamina-ción en un problema sin fronteras, de alcance mundial.

Azufre y nitrógeno

Los dos agentes químicos que están en la raíz de la lluvia ácida son el anhídrido sulfuroso y los óxidos de nitrógeno, ambos emitidos por las plantas generado-ras de electricidad a base de carbón, las calderas in-dustriales y los hornos de fundición. Los automóviles también producen óxidos de nitrógeno, al igual que los fertilizantes químicos.

Hay lugares especialmente sensibles a sus efectos. Las zonas montañosas y boscosas –que tienen un alto índice de precipitaciones y numerosos ríos y

lagos– asentadas sobre un suelo poco profundo y en capas de roca glaciar, y que se encuentren viento aba-jo de los cinturones industriales, son especialmente susceptibles a la destrucción por la lluvia ácida.

Los países escandinavos y grandes regiones de Canadá y Estados Unidos reúnen estas condiciones, lo que los convierte automáticamente en víctimas de esta guerra química. Aun en lugares tan dispares como la pequeña isla de Bermuda, en el Atlántico, y la cima del volcán Mauna Loa, en Hawai, se han observa-do serios aumentos de acidez en las precipitaciones. Las zonas clasificadas como sensibles a la acidez son muy numerosas y aumentan constantemente, tanto en Europa como en América.

En pequeñas cantidades, los óxidos de nitrógeno y azufre pueden tener efectos fertilizantes en los sue-los. Sin embargo, son cada día mayores los indicios de que la lluvia ácida trae repercusiones negativas a las tierras de cultivo y los bosques. La pérdida de nutriciones indispensables para árboles y plantas pa-rece ser considerable, como pueden serlo la acumu-lación de metales pesados y la disminución de nitró-geno. Además, como consecuencia de la destrucción de ciertos microorganismos, la descomposición de desechos orgánicos en los suelos es menor.

Adaptado de: María Dolores Crispín y William McGrath (1984). “‘Lluvia ácida’, la amenaza que viene del cie-lo”, El País, 4 de marzo. Disponible en: el p a i s. c om / d ia r io / 19 84 / 03 / 0 4 / s o c ie dad /447202810_850215.html

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Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LVCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LV 7/12/13 8:53 PM7/12/13 8:53 PM

Hace más de doscientos años, cuando el territorio que ocupa en la actualidad nuestro país aún llevaba el viejo nombre de Virreinato de la Nueva España, un sabio venido de Europa que fijó su lugar de residen-cia en la muy noble y leal Ciudad de México, Andrés Manuel del Río y Fernández (1764-1849), descubrió uno de los elementos químicos de la tabla periódica y no recibió el reconocimiento merecido.

Era el año 1801. Recién comenzaba el siglo XIX, que vería una serie de transformaciones: el afianzamiento de la ciencia como una actividad sistemática que con-tribuye al conocimiento del mundo y al mejoramiento de las condiciones de vida, la aparición de la genética, así como el surgimiento de teorías tan trascendenta-les como la evolución de las especies y la microbiana.

En el plano social, la Revolución industrial se consolida y se recrudecen sus consecuencias (concentración de la población en las ciudades, crecimiento de los centros urbanos, emigración del campo a la ciudad), estallarán las revoluciones burguesas en Europa y en Hispanoamérica las colonias de independizarán.

En el arte, el romanticismo se abría camino exaltan-do el sentimentalismo y los excesos frente al racio-nalismo de la Ilustración y de los neoclásicos. Ante ese esquema, propone la imaginación y la fantasía;

a la frialdad del arte neoclásico opone la fuerza irra-cional del espíritu.

El elemento descubierto por Andrés Manuel del Río se encuentra en el grupo 5 de la tabla periódica, tie-ne el número atómico 23 y el símbolo V. Se llama va-nadio en honor de la diosa escandinava de la belleza y del amor, Vanadis. Fue nombrado así por el sueco Nils Gabriel Sefström (1787-1845), quien lo redescu-brió en 1831, pero antes tuvo otros nombres.

Su descubridor original quiso llamarlo Erythronium (en griego, eritros significa “rojo”), debido a que, al mezclarse con tierras y álcalis, forma sales que se vuelven rojas ante llamas y ácidos. En sus palabras: “por la insigne propiedad que tienen de tomar el más bello color rojo de escarlata al fuego, y con los ácidos.”

También quiso llamarlo pancromo, debido a que pre-sentaba una diversidad de colores de sus óxidos, sales, disoluciones y precipitados. Por el lugar de origen, se le ocurrió otro nombre: “zimapanio”.

En efecto: el nuevo elemento apareció como óxido mientras Del Río examinaba una mena de plomo pardo procedente del hoy estado de Hidalgo, específicamen-te de la mina La Purísima, localizada en Cardonal, distri-to de Zimapán, cerca de Real del Monte y de Pachuca.

Un descubrimiento aún no reconocido

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Pero ¿cómo llegó a llamarse vanadio dicho elemen-to? ¿Acaso en la ciencia no procede el principio de poder nombrar un descubrimiento, sea una isla, un fenómeno, una idea?

Andrés Manuel del Río llegó en 1794 a América des-de España, donde había nacido. Aquí fundó la pri-mera cátedra de mineralogía de América en el Real Seminario de Minería (1795) y fue el primer paleon-tólogo de México.

En la visita que el barón Alexander von Humboldt (1769-1859) hizo a la Nueva España en 1804, Del Río le entregó muestras del metal. Los dos habían sido condiscípulos años antes en la Escuela de Minas de Freiberg, Alemania.

Humboldt entregó las muestras a Hippolyte Victor Collet-Descotils (1773-1815), del Instituto de Francia, quien las examinó y en 1805 dictaminó de forma equivocada que se trataba de un metal ya descubierto, el cromo. Del Río no conocía este metal, por lo que no pudo refutar el dictamen.

No obstante, en Europa el abate español Antonio José Cavanilles (1745-1804) dio a conocer este ha-llazgo en 1804, en los Anales de Ciencias Naturales.

Cuando supo del redescubrimiento de su metal, Del Río pidió explicaciones a Humboldt, quien envió nue-vas muestras al químico alemán Friedrich Wöhler (1800-1882), de la Universidad de Berlín. Él demos-tró que ambos metales eran el mismo.

Ante estas evidencias, el geólogo estadounidense George William Featherstonhaugh (1780-1866) pro-puso llamarlo rionio, en honor del descubridor origi-nal. Sin embargo, esta sugerencia no se ha concreta-do y el vanadio continúa con el nombre de la diosa.

Las propiedades del vanadio son las siguientes: se trata de un metal dúctil, de color blanco o gris platea-do, brillante; vulnerable al ácido nítrico, tiene gran re-sistencia a los ácidos sulfúrico y clorhídrico, así como al agua salada.

Se usa para elaborar aleaciones de aceros resistentes (el ferrovanadio, para herramientas y componentes de automotores), pero también para producir ácido sulfúrico (como catalizador); en la industria cerámi-ca se emplea como colorante; en reactores nucleares recubre las barras de combustible y también se le uti-liza para fabricar imanes superconductores.

Poco abundante en la Naturaleza, puede encon-trarse en algunos minerales, combustibles fósiles (como el petróleo y el carbón) y en numerosos se-res vivos, donde no se conoce su función.

El ser humano puede ingerirlo a través de los maris-cos, por medio de la respiración (del aire contaminado por la industria o en los lugares donde se procesa) o el agua contaminada. Este elemento y sus compuestos son tóxicos. A niveles altos de concentración puede generar problemas de salud: si se encuentra en el aire, puede dañar los pulmones; si se consume con alimen-tos produce diarreas y contracciones estomacales.

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Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LVIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LVII 7/12/13 8:54 PM7/12/13 8:54 PM

Más de 3 500 personas murieron en diciembre de 1984 cuando un gas venenoso se escapó de la fábri-ca de pesticidas de Bhopal (India). Un informe recien-te de Greenpeace afirma que, después de 15 años, el terreno que rodea la antigua fábrica de Union Carbide aún está muy contaminado. El accidente se produjo al entrar agua en un tanque de almacenamiento con 40 toneladas de isocianato de metilo, lo que provocó una reacción en cadena y una explosión. La empresa dice que fue un acto de sabotaje, y sus críticos culpan a una válvula de lo que se considera el peor desastre en la historia de la industria química.

Muchos creen que un diseño más seguro podría haber-lo evitado y la idea es diseñar plantas químicas en las que el error y el fallo no supongan graves riesgos para la seguridad, una tendencia que la industria se está to-mando cada vez más en serio. La química ecológica se ocupa no solo de la seguridad, sino también del desa-rrollo de tecnología y procesos que garanticen menos residuos y menos contaminación. Su objetivo es inten-tar poner fin a la producción de residuos.

Un catalizador puede reducir las emisiones nocivas de los coches, pero los motores de gasolina y diésel no son verdaderamente limpios. Los vehículos ecológicos tendrán que usar combustibles limpios, como el hidró-geno. Solo cambios fundamentales pueden producir

procesos químicos ecológicos, como catalizadores mejores y más eficaces, y la sustitución de los disol-ventes orgánicos por alternativas más seguras.

El agua

Las reacciones químicas son más rápidas y fáciles de controlar cuando tienen lugar en líquidos, porque las moléculas en reacción se pueden mezclar. Pero mu-chos reactivos útiles son sólidos y, por tanto, hay que disolverlos primero. Durante más de dos mil años, la química tenía que basarse en el disolvente que cubre dos terceras partes del planeta. El agua es abundante y barata, pero solo puede disolver algunas sustancias y permite un número restringido de reacciones.

La introducción generalizada de distintos disolven-tes en el siglo XIX abrió las puertas a miles de nue-vos procesos químicos, consiguiendo productos como el plástico o la margarina. Los disolventes fabricados a partir de compuestos orgánicos como el alcohol están ahora extendidos porque disuelven todo, desde las medicinas al barniz de uñas.

Pero los disolventes orgánicos se convierten fácilmente en gas. Esto es un problema, porque muchos son tóxi-cos, inflamables y contribuyen al calentamiento del

Alternativas a los compuestos contaminantes

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Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LVIIICiencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LVIII 7/12/13 8:54 PM7/12/13 8:54 PM

PVCCloruro

de polivinilo

planeta al descomponerse en dióxido de carbono (CO2)

y otros gases de efecto invernadero. También es difícil reciclar y eliminar los disolventes orgánicos usados.

El CO2 ofrece una alternativa a los nocivos disolventes

orgánicos. Desafortunadamente, como el agua, el CO2 es

muy quisquilloso respecto de qué disuelve. "La baja so-lubilidad de muchas sustancias que interesaría disolver, pone graves restricciones al uso generalizado del CO

2",

explica Walter Leitner, experto en CO2 supercrítico del

Instituto Max Planck (Mulheim, Alemania).

Pero el CO2 supercrítico tiene características muy inte-

resantes: no es tóxico, no huele, no quema ni tiñe los productos, es barato y fácil de obtener. Generalmente, el CO

2 se utiliza como disolvente. Si se comprime, el gas se

vuelve líquido. Si se mantiene la presión, el CO2 se con-

vierte en una mezcla de gas/líquido y es un disolvente muy sensible. Cambios sutiles de presión y temperatura hacen que las sustancias entren y salgan de la solución. Y si se reduce la presión, vuelve a convertirse en gas, que puede ser retirado del producto y utilizado.

Intermediario adecuado

Al igual que los detergentes disminuyen la repulsión en-tre la grasa y el agua, los aditivos pueden ayudar a intro-ducir sustancias no solubles en el CO

2. Para ello es esen-

cial el transporte correcto, el intermediario adecuado. El coste de los aditivos ha sido un gran problema. Para dispersar sustancias no solubles en CO

2 eran necesa-

rias presiones muy elevadas o aditivos muy caros. Pero

investigadores de EE. UU. han desarrollado sustancias químicas intermediarias más baratas, que podrían abrir las puertas a versiones ecológicas de muchos procesos químicos. Eric J. Beckman y su grupo de la Universidad de Pittsburgh (Pennsylvania) ha producido aditivos baratos que se disuelven fácilmente en CO

2 a baja pre-

sión, como informaron recientemente en Nature. Esto podría disminuir el costo de utilizar CO

2 en aplicaciones

comerciales.

Beckman unió dos grupos químicos diferentes (poliés-ter y carbonilo). Los catalizadores y los reactivos se pue-den atar a esta cadena barata, que se separa (disuelve) con el disolvente de dióxido de carbono. La alta solubili-dad del aditivo polímero ayuda a disolver los grupos ad-juntos, permitiendo las reacciones químicas entre ellos.

Ken Seddon, de la Queen's University de Belfast (Reino Unido), dice que hay cuatro alternativas a los disol-ventes tóxicos y contaminantes. La primera, y menos viable, es no usar ningún tipo de disolvente. El agua es otra opción, aunque el vertido del agua utilizada y contaminada está muy controlado. Una tercera posibi-lidad, los fluidos supercríticos como el CO

2, tiene un uso

cada vez mayor. La última alternativa son los líquidos iónicos. "Las primeras tres están bien exploradas", dice Seddon, "la cuarta, no".

Tomado de: David Adam (2000). “Los laboratorios bus-can alternativas a los compuestos tóxicos y contami-nantes”, El País, 14 de junio, en:elpais.com/diario/2000/06/14/futuro/960933603_850215.html

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Ciencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LIXCiencias 3 Rec TJ NEGRA p 04.indd LIX 7/12/13 8:54 PM7/12/13 8:54 PM

1. C) El volumen

2. B) Una magnitud es una propiedad que puede ser medida con una unidad.

3. D) El calor es energía en tránsito; la temperatura mide el promedio de la energía cinética de las moléculas.

4. A) La apariencia: en una mezcla homogénea no se distinguen sus componentes y en la heterogénea sí.

5. C) Las moléculas presentan fuerzas de cohesión insignifi cantes.

6. D) El de Thomson posee cargas eléctricas y el de Dalton no las contempla.

7. A) ( ); B) ( ); C) ( ); D) ( ); E) ( )

8. C) Tenacidad

9. C) El cobre es un conductor eléctrico y el plástico es un aislante eléctrico.

10. B) Azúcar, C) Alcohol

11. A) Aire, C) Un cuadrito de consomé, D) Un té de manzanilla

12. A) 4; B) 3; C) 1; D) 2

13. A) ( ); B) ( ); C) ( ); D) ( ); E) ( ); F) ( )

14. C) Energía

15. A) Aire

16. D) Dióxido de carbono

17. A) 2; B) 4; C) 1; D) 3

18. ( ); ( ); ( ); ( )

19. sublimación, fusión, condensación

20.

N

T

F

R. L.

F F

T T

N N NS

P

C

P P

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Respuestas a la evaluación diagnóstica

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Recursos Didacticos Quimica

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