Temario de química

Enviado por Anónimo o Sáb, 27/09/2014 - 13:41

 

QUÍMICA

A materia de química apóiase nas matemáticas e na física e, á súa vez, serve de base para as ciencias da vida. Desde esta posición, a quími­ca amplía a formación científica do alumnado e proporciona unha ferra­menta para a comprensión da natureza das ciencias en xeral, polo que é unha axuda importante na toma de decisións ben fundamentadas e res­ponsables en relación coa súa propia vida e coa comunidade onde vive, co obxectivo final de construír unha sociedade mellor. Percibirá así a impor­tancia que a química ten para resolver problemas humanos e responder a diferentes necesidades sociais. Tamén coñecerá as novas fronteiras que se abren nesta ciencia e como nos beneficia (alimentar a poboación, atopar novas fontes de enerxía, mellorar as pezas de roupa de vestir, obter subs­titutos renovables de materiais que son escasos, mellorar a saúde e ven­cer a enfermidade, vixiar e protexer o medio natural). En síntese: percibi­rá como inflúe a química na existencia, na cultura e nas condicións de vida dos seres humanos.

O desenvolvemento desta materia debe contribuír a un afondamen­to no proceso de familiarización coa natureza da actividade científica e tecnolóxicaeaapropiacióndas competencias relacionadas coa dita activi­dade. Nesta familiarización, as prácticas de laboratorio xogan un papel moi relevante como parte da actividade científica, considerando todos os aspectos que dan sentido á experimentación.

Desde esta disciplina débese seguir atendendo ás relacións ciencia, tecnoloxía, sociedade e ambiente (ciencia-tecnoloxía-sociedade-medio natural), en particular ás aplicacións da química, así como a súa presenza na vida cotiá, de xeito que contribúa a unha formación crítica en relación co papel que a química desenvolve na sociedade, tanto como elemento de progreso como polos posibles efectos negativos dalgúns dos seus desen­volvementos.

Os contidos propostos agrúpanse en bloques. O bloque inicial defi­ne os contidos comúns que, polo seu carácter transversal, se terán en conta no desenvolvemento dos restantes bloques. Os dous seguintes tratan máis a fondo os modelos atómicos tratados no curso anterior introducindo as solucións que achega a mecánica cuántica á comprensión da estrutura dos átomos e ás súas unións. No cuarto e quinto trátanse aspectos enerxéticos e cinéticos das reaccións químicas, xunto coa introdución ao equilibrio quí­mico que se aplica aos casos de precipitación en particular. No sexto e séti­mo recóllese o estudo de dous tipos de reaccións de gran transcendencia na vida cotiá, as ácido-base e as de oxidación-redución, analizando o seu papel nos procesos vitais e as súas implicacións na industria e na econo­mía. Finalmente, o último, con contidos de química orgánica, está destina­do ao estudo dalgunhas funcións orgánicas oxixenadas e aos polímeros, abordando as súas características, como se producen, e a grande importan­cia que teñen na actualidade a causa das numerosas aplicacións que pre­sentan. Ademais do interese que ten o estudo destes compostos, este blo­que representa un soporte importante da materia de bioloxía, polo que podería ser abordado inmediatamente despois do estudo da estrutura da materiaeosseusenlaces.

OBXECTIVOS.

1. Utilizar correctamente estratexias de investigación propias das ciencias (formulación de problemas, emisión de hipóteses fundamentadas, procura de información, elaboración de estratexias de resolución e de des­eños experimentais, realización de experimentos en condicións controladas e reproducibles, análise de resultados, elaboración e comunicación de conclu­sións) relacionando os coñecementos aprendidos con outros xa coñecidos.

2. Comprender os principais conceptos, leis, modelos e teorías da química para poder articulalos en corpos coherentes de coñecemento.

3. Obter unha formación científica básica que contribúa a xerar inte­rese para desenvolver estudos posteriores máis específicos.

4. Recoñecer a importancia do coñecemento científico para a for­mación integral das persoas, así como para participar, como cidadás e cida­dáns e, de ser o caso, futuras científicas e científicos, na necesaria toma de decisións fundamentadas arredor de problemas locais e globais a que se enfronta a humanidade.

5. Comprender o papel da química na vida cotiá e a súa contribu­ción á mellora da calidade de vida das persoas, valorando, de xeito funda­mentado, os problemas derivados dalgunhas súas aplicacións e como pode contribuír á consecución da sustentabilidade e dun estilo de vida saudable.

6. Utilizar correctamente a terminoloxía científica e empregala de xeito habitual ao expresarse no ámbito da química, aplicando diferentes modelos de representación: gráficas, táboas, diagramas, expresións mate­máticas, etc.

7. Empregar correctamente as tecnoloxías da información e da comunicación na interpretación e simulación de conceptos, modelos, leis ou teorías; na obtención e tratamento de datos; na procura de información de diferentes fontes; na avaliación do seu contido e na elaboración e comuni­cación de conclusións, fomentando no alumnado a formación dunha opi­nión propia e dunha actitude crítica fronte ao obxecto de estudo.

8. Comprender e valorar o carácter tentativo e dinámico da química e as súas achegas ao desenvolvemento do pensamento humano, evitando posicións dogmáticas e considerando unha visión global da historia desta ciencia que permita identificar e situar no seu contexto os personaxes máis relevantes.

9. Familiarizarse co deseño e realización de experimentos químicos e co traballo en equipo, así coma no uso do instrumental básico dun labo­ratorio, e coñecer algunhas técnicas específicas, sempre considerando as normas de seguranza das súas instalacións e o tratamento de residuos.

10. Recoñecer os principais retos que ten que abordar a investiga­ción neste campo da ciencia na actualidade, apreciando as súas perspecti­vas de desenvolvemento.

11. Valorar as achegas das mulleres ao desenvolvemento científico e tecnolóxico, facendo especial referencia aos casos galegos.

12. Comprender o carácter integrador da química a través da súa relación con outras ciencias, como a física, a bioloxía ou a xeoloxía.

13. Valorar o carácter colectivo e cooperativo da ciencia, fomentan­do actitudes de creatividade, flexibilidade, iniciativa persoal, autoestima e sentido crítico a través do traballo en equipo

CONTIDOS.

CONTIDOS COMÚNS.

-Utilización de estratexias básicas da actividade científica tales como a formulación de problemas, a toma de decisións acerca da conve­niencia ou non do seu estudo, a emisión de hipóteses, a elaboración de estratexias de resolución, de deseños experimentais, a análise dos resulta­dos e a verificación da súa fiabilidade.

-Busca, selección e comunicación de información e de conclusións utilizando diferentes recursos e empregando a terminoloxía axeitada.

-Emprego das TIC como ferramentas de axuda na interpretación de conceptos; na obtención, tratamento e representación de datos; na procu­ra de información e na elaboración de conclusións.

-Repercusión dos diferentes achados científicos na sociedade e valoración da importancia da ciencia sobre a nosa calidade de vida. Análise crítica de informacións desde as teorías científicas para poñer en cuestión afirmacións que usan unha linguaxe pseudocientífica.

-Recoñecemento da necesidade dun desenvolvemento sustentable e valoración das consecuencias ambientais da evolución tecnolóxica. Aplicación á realidade galega.

-Resolución de cuestións, exercicios e problemas relacionados cos cálculos numéricos elementais en química.

ESTRUTURA ATÓMICA E CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DOS ELEMENTOS.

-Do átomo de Bohr ao modelo cuántico. Importancia da mecánica cuántica no desenvolvemento da química.

-Evolución histórica da ordenación periódica dos elementos. Importancia de Mendeleiev no desenvolvemento da química.

-Estrutura electrónica e periodicidade. Tendencias periódicas nas propiedades dos elementos.

ENLACE QUÍMICO E PROPIEDADES DAS SUBSTANCIAS.

-Enlaces covalentes. Xeometría e polaridade de moléculas sinxelas e estruturas xigantes.

-Enlaces entre moléculas. Propiedades das substancias moleculares. Propiedades específicas da auga en relación co enlace de hidróxeno.

-O enlace iónico. Balance de enerxía na formación de compostos iónicos. Estrutura e propiedades das substancias iónicas.

-Estudo cualitativo do enlace metálico. Propiedades dos metais.

-Propiedades dalgunhas substancias de interese biolóxico ou indus­trial en función da estrutura ou enlaces característicos delas.

Transformacións enerxéticas nas reaccións químicas. Espon ­taneidade das reaccións químicas.

-Enerxía e reacción química. Procesos endo e exotérmicos. Concepto

de entalpía. Determinación da calor de reacción. Entalpía de enlace e inter­

pretación da entalpía de reacción.

-Aplicacións enerxéticas das reaccións químicas: os combustibles químicos. Repercusións sociais, cotiás e ambientais.

-Valor enerxético dos alimentos: implicacións para a saúde.

-Condicións que determinan o sentido en que evoluciona un proce­so químico. Conceptos de entropía e de enerxía libre.

O EQUILIBRIO QUÍMICO.

-Características macroscópicas do equilibrio químico. Interpretación do estado de equilibrio dun sistema químico: consideracións cinéticas e enerxéticas.

-A constante de equilibrio. Factores que afectan as condicións de equilibrio.

-As reaccións de precipitación como exemplos de equilibrios hetero­xéneos. Estudo experimental. Aplicacións analíticas das reaccións de preci­pitación.

-Aplicacións do equilibrio químico á vida cotiá e aos procesos indus­triais.

ÁCIDOS E BASES.

-Revisión da interpretación do carácter ácido ou básico dunha subs­tancia. As reaccións de transferencia de protóns.

-Concepto de pH. Ácidos e bases fortes e débiles. Cálculo e medida do pH en disolucións acuosas. Importancia do pH na vida cotiá.

-Estudo experimental das volumetrías ácido-base e aplicacións.

-Tratamento cualitativo das disolucións acuosas de sales como casos particulares de equilibrios ácidobase.

-Algúns ácidos e bases de interese industrial na vida cotiá. O proble­ma da chuvia ácida e as súas consecuencias en Galicia.

INTRODUCIÓN Á ELECTROQUÍMICA.

-Importancia dos procesos de transferencia de electróns. Reaccións de oxidación-redución. Substancias oxidantes e redutoras. Número de oxi­dación. Concepto de potencial de redución estándar.

-Realización experimental dalgunha valoración redox.

-Aplicacións e repercusións das reaccións de oxidación-redución: pilas e baterías eléctricas. Impacto ambiental producido polos seus resi­duos. Produción, reutilización e reciclaxe.

-A carga eléctrica e a materia: das leis da electrólise de Faraday ao concepto de ión de Arrhenius. Importancia industrial e económica dos pro­cesos electrolíticos; a produción de aluminio en Galicia. A corrosión de metaiseasúa prevención.

-Utilización da escala de oxidantes e redutores para o deseño expe­rimental de pilas e nos procesos de electrólise.

ESTUDO DAS FUNCIÓNS ORGÁNICAS.

-Revisión da nomenclatura e formulación das principais funcións orgánicas.

-Alcohois e ácidos orgánicos: obtención, propiedades e importancia.

-Os ésteres: obtención e estudo dalgúns ésteres de interese.

-Polímeros e reaccións de polimerización. Valoración da utilización

das substancias orgánicas no desenvolvemento da sociedade actual.

Problemas para o medio.

-A síntese de medicamentos. Importancia e repercusións da indus­tria química orgánica.

CRITERIOS DE AVALIACIÓN.

1. Familiarizarse coas características básicas do traballo científico, valorando as súas posibles repercusións e implicacións ciencia-tecnoloxía­sociedade-medio natural.

Trátase de avaliar se o alumnado analiza situacións e obtén informa­ción sobre fenómenos físicos utilizando as estratexias básicas do traballo científico tanto na compresión de conceptos coma na resolución de pro­blemas e nos traballos experimentais. No marco destas estratexias debe valorarse a competencia dixital.

Este criterio debe ser avaliado en relación co resto dos criterios de avaliación, para o que se precisan actividades que inclúan o interese das situaciónsproblema, análises cualitativas, emisión de hipóteses fundamen­tadas, elaboración de estratexias, realización de experiencias en condicións controladas e reproducibles, análise detallada de resultados (e verificación da súa fiabilidade) e representacións gráficas, implicacións ciencia-tecno­loxía-sociedade-medio natural do estudo realizado (posibles aplicacións, transformacións sociais, repercusións positivas e negativas), toma de deci­sións, actividades de síntese e de comunicación, tendo en conta o papel da historia da ciencia.

2. Resolver cuestións, exercicios e problemas de estequiometría básica.

Valorarase se o alumnado realiza correctamente cálculos numéricos elementais aplicados a actividades relacionadas cos seguintes conceptos: mol, composición centesimal dun composto, determinación da fórmula dun composto por análise elemental, formas de expresar a concentración das disolucións, leis dos gases e reacción química (reactivo limitante, reac­tivo en exceso e rendemento da reacción).

3. Aplicar o modelo mecánico-cuántico do átomo para explicar as variacións periódicas dalgunhas das súas propiedades.

Trátase de comprobar se o alumnado comprende a importancia da mecánica cuántica no desenvolvemento da química, se coñece as insufi­ciencias do modelo de Bohr e a necesidade doutro marco conceptual, que lle permite escribir estruturas electrónicas e, a partir delas, xustificar a ordenación dos elementos proposta con anterioridade por Mendeleiev, interpretando as semellanzas entre os elementos dun mesmo grupo e a variación periódica dalgunhas das súas propiedades, como son os radios atómicos e iónicos, a electronegatividade e as enerxías de ionización, en función da súa posición na táboa periódica.

4. Usar o modelo de enlace para comprender tanto a formación de moléculas como de cristais e estruturas macroscópicas e aplicalo na dedu­ción dalgunhas das propiedades de diferentes tipos de substancias.

Con este criterio preténdese comprobar se os estudantes explican a formación de enlaces iónicos, covalentes e metálicos a partir da estrutura electrónica dos átomos e xustifican as propiedades e a estrutura dalgun­has substancias de interese biolóxico ou industrial. Avaliarase se saben deducir, aplicando estruturas de Lewis e a repulsión de pares electrónicos da capa de valencia dos átomos, a fórmula, a forma xeométrica e a posible polaridade de moléculas sinxelas. Comprobarase o uso dos enlaces inter­moleculares para predicir se unha substancia molecular é soluble e se ten temperaturas de fusión e ebulición altas ou baixas, facendo especial refe­rencia á auga.

5. Comprender as transformacións e as transferencias de enerxía asociadas ás reaccións químicas, a súa relación coa espontaneidade dos procesos e as súas repercusións sociais, cotiás e ambientais.

Este criterio pretende indagar se os estudantes comprenden o signi­ficado da función entalpía, así como o da variación de entalpía dunha reac­ción; se determinan experimentalmente entalpías de reacción; se aplican a lei de Hess usando as entalpías de formación e se saben predicir a espon­taneidade dunha reacción a partir dos conceptos de entropía e enerxía libre. Avaliarase se coñecen e valoran as implicacións que os aspectos ener­xéticos dun proceso químico teñen na saúde, na economía e no medio natural. En particular, deben coñecerse as consecuencias do uso de com­bustibles fósiles e a súa relación co cambio climático polo incremento do efecto invernadoiro.

6. Aplicar o concepto de equilibrio químico para predicir a evolución dun sistema e resolver problemas de equilibrios homoxéneos, en particular en reaccións gasosas, e de equilibrios heteroxéneos.

Trátase de comprobar a través deste criterio se os estudantes reco­ñecen cando un sistema se atopa en equilibrio, interpretan microscopica­mente o estado de equilibrio e resolven exercicios e problemas tanto de equilibrios homoxéneos (en particular as reaccións gasosas) como hetero­xéneos (especialmente os de disolución-precipitación). Tamén se valorará se interpretan cualitativamente a forma en que evoluciona un sistema en equilibrio cando se interacciona con el e saben aplicalo na interpretación dalgúns procesos industriais (tales como a obtención do amoníaco) e exemplos da vida cotiá.

7. Utilizar a teoría de Brönsted para recoñecer as substancias que poden actuar como ácidos ou bases, determinar o pH das súas disolucións, explicar as reaccións ácido-base, a importancia dalgunha delas e as súas aplicacións prácticas.

Con este criterio preténdese comprobar que o alumnado sabe clasi­ficar as substancias, ou as súas disolucións, como ácidas, básicas ou neu­tras aplicando a teoría de Brönsted e determinar (teórica e experimental-mente) valores de pH en disolucións acuosas de ácidos e bases fortes e débiles. Avaliarase, así mesmo, se emprega os valores das constantes de equilibrio para predicir o carácter ácido ou básico das disolucións acuosas de sales. Tamén se comprobará se aplica correctamente técnicas volumé­tricas que permiten determinar a concentración dun ácido ou unha base, se comprende a importancia que ten o pH na vida cotiá e se coñece as con­secuencias que provoca a chuvia ácida, así como a necesidade de tomar medidas para evitala.

8. Axustar reaccións de oxidación-redución, realizar cálculos este­quiométricos con estas reaccións, comprender o significado de potencial estándar de redución dun par redox, predicir o posible proceso entre dous pares redox e coñecer algunhas das súas aplicacións, como a prevención da corrosión, a fabricación de pilas e a electrólise.

Trátase de saber se, a partir do concepto de número de oxidación, as alumnas e os alumnos recoñecen este tipo de reaccións, resolven correcta­mente exercicios de estequiometría, explican a valoración redox logo do axuste da reacción correspondente aplicando o método ión-electrón e pre­dín, utilizando as táboas de potenciais estándar de redución dun par redox, a posible evolución destes procesos. Tamén se avaliará se coñecen a impor­tancia que, desde o punto de vista económico, ten a prevención da corro­sión de metais e as solucións aos problemas que xera o uso de pilas. Do mesmo xeito, debe valorarse se o alumnado coñece as celas electroquími­cas e as electrolíticas e é capaz de diferencialas.

9. Describir as características principais de alcohois, ácidos e ésteres e escribir e nomear correctamente as fórmulas desenvolvidas de compos­tos orgánicos sinxelos.

Con este criterio quérese comprobar se o alumnado sabe formular e nomear compostos orgánicos oxixenados e nitroxenados cunha única fun­ción orgánica, ademais de coñecer os diferentes tipos de isomería e algúns dos métodos de obtención de alcohois, ácidos orgánicos e ésteres. Tamén debe ser valorado o coñecemento das propiedades físicas e químicas desas substancias, así coma a súa importancia industrial e biolóxica, as súas múl­tiples aplicacións e as repercusións derivadas do seu uso (fabricación de praguicidas, efectos do consumo de alcohol, etc.).

10. Describir a estrutura xeral dos polímeros e valorar o seu intere­se económico, biolóxico e industrial, a súa presenza na vida cotiá, así como o papel da industria da química orgánica e as súas repercusións

Mediante este criterio comprobarase se coñecen a estrutura de polí­meros naturais e artificiais; comprenden o proceso de polimerización na formación destas substancias macromoleculares; valoran o interese econó­mico, biolóxico e industrial que teñen, así como os posibles problemas que a súa obtención e uso poden ocasionar, e son quen de recoñecer a súa pre­senza crecente na vida cotiá.

Ademais valorarase o coñecemento do papel da química orgánica nas nosas sociedades e da responsabilidade do desenvolvemento desta cienciaeasúa necesaria contribución para avanzar cara á sustentabilidade.

ORIENTACIÓNS METODOLÓXICAS.

As estratexias metodolóxicas que se propoñen para desenvolver o currículo desta materia son as seguintes:

-Seleccionar actividades variadas, con diferente grao de complexi­dade, establecendo unha secuencia axeitada, de tal maneira que se recollan actividades de introdución, de estruturación de conceptos, de síntese e de aplicación.

-Partir, sempre que sexa posible, de situacións problemáticas aber­tas para recoñecer que cuestións son “cientificamente investigables”, deci­dir como precisalas e reflexionar sobre o seu posible interese como facili­tadoras da aprendizaxe.

-Potenciar a dimensión colectiva da actividade científica organizan­do equipos de traballo, creando un ambiente semellante ao que podería ser unha investigación cooperativa (en que conten as opinións de cada indivi­duo), facendo ver como os resultados dunha soa persoa ou equipo non bastan para verificar ou falsear unha hipótese e evitando toda discrimina­ción por razóns éticas, sociais, sexuais, etc.

-Propiciar a construción de aprendizaxes significativas a través de actividades que permitan analizar e contrastar as propias ideas coas cien­tificamente aceptadas para propiciar o cambio conceptual, metodolóxico e actitudinal.

-Propoñer análises cualitativas que axuden a formular preguntas operativas presentadas como hipóteses, que orienten o tratamento dos problemas como investigacións e contribúan a facer explícitas as precon­cepcións.

-Fomentar a autonomía, a iniciativa persoal, a creatividade e a com­petencia de aprender a aprender a través da planificación, realización e avaliación de deseños experimentais por parte do alumnado, incluíndo a incorporación das tecnoloxías da información e da comunicación co obxec­tivo de favorecer unha visión máis actual da actividade tecnolóxica e cien­tífica contemporánea.

-Recollida e análise de diversas informacións orais e escritas en rela­ción cos temas tratados, a través da elaboración e exposición de memorias científicas do traballo realizado ou da lectura e comentario crítico de tex­tos científicos. En concreto, a verbalización (rexeitando o operativismo «mudo» en relación co uso das ferramentas matemáticas) require unha atención preferente.

-Considerar as implicacións ciencia-tecnoloxíasociedade-medio natural dos problemas (posibles aplicacións, repercusións negativas, toma de decisións, ciencia e pseudociencia, etc.) e as posibles relacións con outros campos do coñecemento.

 

• Física e química

• APIs de Blogue