Proyecto de aula: Enseñanza de Gases Ideales

2016 Proyecto de aula: Enseñanza de Gases Ideales

Paula Andrea Zuluaga.

28-6-2016

Proyecto de aula: Gases Ideales

1. Tabla de contenido Lista de figuras…………………………………………………………………………………2 Introducción…………………………………………………………………………………….3 Actividad N°1: Test estados de agregación de la materia y gases……………………..5 Actividad N°2: Test estados de agregación de la materia……………………………….8 Actividad N°3: Experimentando con gases………………………………………………..14 Actividad N°4: Ley de Boyle y Mariotte…………………………………………………...18 Actividad N° 5: Ley de Charles y Gay Lussac…………………………………………….26 Actividad N°6: Ley de Graham y ley de Avogadro……………………………………….31 Actividad N°7: Lecturas aplicación de los gases en la vida…………………………….35 Actividad N°8: Post test gases……………………………………………………………..38

1


2

2. Lista de figuras Figura 1. Estados de agregación de la materia ...................................................... 5 Figura 2. Estados de agregación de la materia ...................................................... 8 Figura 3. Montaje experimento estados de la materia. ......................................... 10 Figura 4. Laboratorio virtual estados de agregación de la materia. Plataforma Moodle ................................................................................................................. 10 Figura 5. Química ............................................................................................... 14 Figura 6. Experimento 1 con el matraz................................................................. 15 Figura 7. Experimento 2 con lata de gaseosa ...................................................... 16 Figura 8. Experimento 3, con el periódico. ...................................................... 17 Figura 9. Ley de Boyle. ...................................................................................... 18 Figura 10. Video Ley de Boyle, plataforma Moodle .............................................. 20 Figura 11. Laboratorio virtual Ley de Boyle. Plataforma Moodle .......................... 20 Figura 12. Experimento 1 ley de Boyle ................................................................. 21


3

Figura 13. Experimento 2, Ley de Boyle .............................................................. 22 Figura 14. Experimento 3. Laboratorio Ley de Boyle ........................................... 23 Figura 15. Gay Lussac ........................................................................................ 27 Figura 16. Laboratorio virtual. Plataforma Moodle................................................ 29 Figura 17. Video ley de Gay Lussac. Plataforma Moodle ..................................... 30 Figura 18. Ley de Avogadro ................................................................................. 31 Figura 19. Laboratorio virtual Ley de Avogadro. Plataforma Moodle.................... 32 Figura 20. Laboratorio virtual Ley de Graham ...................................................... 33 Figura 21. Gases .................................................................................................. 35 Figura 22. Gases en la industria. Plataforma Moodle........................................... 36 Figura 23. Gases medicinales. Plataforma Moodle .............................................. 36 Figura 24. Foro de discusión. Plataforma Moodle ................................................ 37 Figura 25. Post-test ............................................................................................ 39


4

3. Presentación El proyecto de aula presentado en el siguiente módulo, es diseñado a partir del análisis y reflexión sobre las dificultades que se observan en el aprendizaje del tema de Gases Ideales en el área de Química en el Colegio Teresiano Nuestra Señora de la Candelaria.

El objetivo de la propuesta, es potencializar tanto la enseñanza como el aprendizaje de los Gases Ideales basados en las herramientas de las TIC, con el fin de que las estudiantes interactúen con los nuevos recursos tecnológicos que el

mundo

globalizado nos ofrece y direccionarlo hacia la construcción de nuevos conocimientos de una forma lúdica, apuntando a un aprendizaje activo por parte de los estudiantes, de la mano de trabajos colaborativos, experiencias experimentales, analíticas y conceptuales.

El proyecto se desarrolló por medio de la plataforma Moodle, la cual le permite a los estudiantes tener acceso a diferentes recursos didácticos para construir su propio conocimiento manejando su propio tiempo sin olvidar que hay que cumplir con un currículo institucional. Entre los recursos se encuentra, applets, videos, juegos, wikis, diccionario, presentaciones en power point, foros de discusión, exámenes preparatorios, etc, por lo tanto brinda una gran diversidad en el proceso de aprendizaje, lo cual puede reflejarse en las clases presenciales donde el estudiante puede realizar actividades aplicativas de forma más segura, confiable y asertiva.


5

4. Desarrollo de actividades ACTIVIDAD N°1: Test estados de agregación de la materia y gases

Figura 1. Estados de agregación de la materia



¿Qué?: Cuestionario sobre ideas previas, acerca de

estados de agregación de la materia y de gases. 

¿Cómo?: Por medio de un cuestionario de 10

preguntas de selección múltiple, el cual deben responder de forma individual, con un tiempo estimado de 45 minutos. 

¿Para qué?: Para indagar los conocimientos que las

estudiantes tienen acerca de estados de agregación y los gases y sus comportamientos; esto con el fin de ver cuál es el conocimiento que poseen acerca de estos temas, y de esta forma planear actividades que permitan anclar los nuevos conocimientos con los previos.


6

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N°1: CUESTIONARIO IDEAS PREVIAS SOBRE GASES GRADO 10

1. Un vapor es : a) Cualquier gas puede llamarse también así. b) Solamente puede aplicarse este nombre a la fase gaseosa de cualquier sustancia que generalmente se presenta en estado líquido. c) Solamente se llama así la fase gaseosa del agua, recibiendo el nombre de "vapor de agua" d) Este nombre es aplicable a la fase gaseosa de cualquier sustancia que en las condiciones ambientales no se encuentre en estado de gas.

2. ¿De los siguientes fenómenos todos son cambios físicos excepto? a) Formación de hielo b) Condensación del agua c) Formación de óxido en los metales d) Fusión del hierro

3. ¿Qué sustancia podemos encontrar en la naturaleza en los tres estados? a) Oxigeno b) Hierro c) Hidrogeno d) Agua 4. ¿qué estado de la materia ejerce presión sobre el recipiente que lo contiene? a) Sólido b) Líquido c) Plasmático


7

d) Gaseoso 5. Cuando se calienta un gas varia su: a) Volumen b) masa c) Peso d) A y b son correctas 6. ¿Por qué los gases se difunden fácilmente? a) Porque no están contenidos en un recipiente b) Porque poseen alta fuerza de cohesión. c) Porque no poseen fuerzas de cohesión d) Porque no pueden ser comprimidos.

7. Si se aumenta la presión de un gas, es adecuado decir que: a) Aumente su densidad b) Disminuya el volumen c) Disminuya la densidad d) Aumente el volumen

8. Si se deja un balón de futbol bien inflado al sol durante varios días, sería correcto afirmar que: a) Se ponga más blando b) Se ponga más duro c) No le pase nada al balón d) No se podría responder con solo estos datos.

9. Si se introduce un globo dentro de una botella, y procedemos a inflar el globo, lo más posible será: a) Que el globo no se infle, porque el espacio es pequeño b) Que el globo se infle, sin importar el espacio c) Que el globo se infle, sin importar el aire que hay en la botella d) Que el globo no se infle, ya que la botella posee aire


8

10. Entre las moléculas de los gases: a) Existen fuerzas de atracción b) No existen fuerzas de atracción o repulsión c) No hay choques entre ellas d) No existen espacios intermoleculares

ACTIVIDAD N° 2: Estados de agregación de la materia

 ¿Qué?: Taller aplicativo sobre estados de agregación de la materia.  ¿Cómo?: El taller será resuelto a partir de la explicación en el aula de clase sobre estados agregación de la materia. Además, en la plataforma Moodle las estudiantes tendrán a su disposición, presentaciones en power point, videos explicativos bajados de la página de youtube, y simulaciones que les permitirá interactuar. El taller se

Figura 2. Estados de agregación de la materia

realizara en un trabajo colaborativo en parejas, en un tiempo estimado de dos horas, el cual luego deberá ser subido a la plataforma como actividad N° 2 para ser calificado. Posteriormente realizarán su autoevaluación.

 ¿Para qué? El fin del taller, es que las estudiantes tengan claro los conceptos acerca de cómo se comporta la materia en sus diferentes estados, cuáles son sus propiedades, (volumen, forma, fuerzas de cohesión, puntos de fusión y ebullición, etc). De esta forma, las estudiantes podrán hacer comparaciones entre los diferentes sustancias y los estados de las mismas bajo


9

ciertas condiciones y acercarse más hacia el estado gaseoso que es la parte que nos compete en la propuesta.

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N°2: TALLER APLICATIVO ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA GRADO: 10

Duración: 2 horas Trabajo por parejas Deberá ser subido a la plataforma como actividad N°2

A partir del primer capítulo, estados agregación de la materia, el video propuesto y el laboratorio virtual que se encuentra en el plataforma, desarrollar las siguientes preguntas.

libro Leyes de los gases en la


10

Figura 3. Montaje experimento estados de la materia.

Figura 4. Laboratorio virtual estados de agregación de la materia. Plataforma Moodle

2. El estado de agregación en el que se encuentra una sustancia, ¿es una propiedad física o química? ¿Por qué?

3. ¿De qué depende el estado de agregación de una sustancia?

4. Explica las diferencias entre las fuerzas de interacción entre las moléculas de una sustancia sólida, líquida y gaseosa.


11

5. Completa la siguiente tabla con las propiedades generales de cada estado de agregación de la materia:

Estado

de

agregación

¿Tiene

¿Tiene

2

ejemplos

forma

volumen

sustancias

propia?

propio?

estado

en

de ese

SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO

6. Completa el cuadro de cambios de estado. 7. ¿Qué es un cambio de estado? ¿Qué tipo de fenómeno es, físico o químico, por qué? 8. ¿Cuál es la diferencia entre la FUSIÓN y el PUNTO DE FUSIÓN de una sustancia? 9. ¿Cuál es la diferencia entre la EBULLICIÓN y el PUNTO DE EBULLICIÓN de una sustancia? Explica mediante ejemplos. 10. ¿De qué maneras puede una sustancia líquida puede pasar del estado líquido al gaseoso? Explícalas y da ejemplos de cada una.


12

11. Si el punto de fusión de una sustancia está por encima de los 22°C, ¿en qué estado estará dicha sustancia a 19°C?

12. Una sustancia que posee un punto de ebullición de 357°C y un punto de fusión de 38,9°C es colocada a 300°C, ¿cuál será su estado de agregación a esa temperatura?

13. Responde las siguientes preguntas sobre punto de fusión y ebullición. Para ello deberás consultar el cuadro de datos al final del cuestionario:

a) ¿En qué estado de agregación se encontrarán el benceno, el bromo, el amoníaco y tungsteno en un freezer donde la temperatura es de -18° C?

b) Dentro de las lamparitas comunes hay un filamento de un metal llamado tungsteno. Cuando la lamparita está encendida, el filamento se calienta y emite luz. Una persona afirmó que el filamento alcanzó los 4.000° C cuando la lámpara está encendida. ¿Puede ser verdad esta afirmación? Justifica.

c) Después de un incendio fueron encontrados los restos de una joya hecha de oro y rubí. El oro estaba deformado pero el rubí mantenía su forma original. Si el punto de fusión del rubí es de 2.054° C, ¿cuál puede haber sido la temperatura de las llamas durante el incendio?

d) Algunos negocios de artículos para piletas venden un producto llamado “cloro líquido” y otro llamado “cloro sólido”. ¿Es realmente cloro ese producto? Justifica tu respuesta.


13

PUNTO

SUSTANCIA

DE PUNTO

FUSIÓN (°C)

EBULLICIÓN (°C)

BENCENO

6

80

BROMO

-7

59

AMONÍACO

-78

-33

TUNGSTENO

3422

5555

ORO

1064

2856

CLORO

-102

-34

AUTOEVALUACIÓN

SI

(MARCA CON X) ¿Escucho y respeto? ¿Soy

atento

(a)

a

las

explicaciones? ¿Trabajo de forma colaborativa en grupo? ¡Hago

uso

de

la

plataforma

Moodle? ¿Obtuve

un

aprendizaje

significativo con esta actividad? Tabla 1.1. Autoevaluación. Elaboración propia

NO

DE


14

ACTIVIDAD N°3: Experimentando con gases

Figura 5. Química



¿Qué?: Experimentación N°1 de Gases.



¿Cómo?: se realizaran 3 experimentos de tipo

casero en el laboratorio de forma grupal, (máximo 4 estudiantes), materiales,

para

esto

necesitaran

proporcionados

algunos

diversos por

el

laboratorio y otros que ellas deberán aportar; la lista de materiales se encuentran en la guía, tendrán un tiempo estimado de una hora. Finalmente, realizaran el informe de los resultados y subirán el archivo a la plataforma como actividad N° 3 para ser calificada. 

¿Para qué?: Comprobar las características de

los gases (compresibilidad, volumen, peso, masa y gradiente de presión). Esta actividad, permitirá que las estudiantes se acerquen al método científico, se


15

diviertan aprendiendo, formulen hipótesis, y saquen conclusiones a partir de lo observado.

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N° 3: CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES GRADO: 10 EXPERIMENTANDO CON GASES

1.

EXPERIMENTO 1. ¿Los gases tienen

volumen?

Compruébalo

mediante

la

siguiente experiencia: Materiales: 

Embudo de boca pequeña



Matraz



Plastilina



Agua

Figura 6. Experimento 1 con el matraz

Procedimiento:  Coloca plastilina en la boca del matraz  Introduce el embudo por la boca del matraz y presiona sobre la plastilina, de forma que el recipiente quede herméticamente cerrado.

Actividad: 1. Formula una hipótesis de lo que puede suceder si echas agua en el matraz


16

2. Después realizarlo, explica a qué se debe lo observado. ¿realmente es lo que se esperaba? De no ser así argumenta tu respuesta, para ello has uso de la plataforma en recursos de aprendizaje, y verifica las propiedades de los gases.

2. EXPERIMENTO 2 ¿varía la presión en de los gases?

Materiales 

Una lata de gaseosa



Mechero



Un Ball con agua



Pinzas

Figura 7. Experimento 2 con lata de gaseosa

Procedimiento  Llenar la lata con 15 ml. de agua.  Se calienta la lata por un minuto.  Cuando todo el líquido se haya evaporado, tomar unas pinzas y trasladar la lata para introducirla boca abajo en un bol con agua fría. Actividad: 1. Formula una hipótesis de lo que sucederá si introduces la lata caliente al ball con agua 2. ¿Cuándo introduces la lata caliente en el Ball con agua, que sucede, es lo que realmente se esperaba, de no ser así explica tu respuesta.? 3. Explica a qué se debe lo observado. 4. EXPERIMENTO 3. ¿Los gases tienen masa o pesan?


17

Materiales 

Una hoja de periódico



Una regla larga, de 40 o 50 cm

Procedimiento 

Coge la hoja de periódico y ponla extendida

sobre la mesa. Figura 8. Experimento 3, con el periódico.

 Mete la regla por debajo de la hoja hasta la mitad, de modo que la otra mitad sobresalga por el borde de la mesa. Aplasta bien el papel contra la regla. 

Intenta levantar la hoja dando un golpe rápido, hacia abajo, en la mitad de la regla que sobresale.

Actividad 1. Formula una hipótesis de lo que sucederá si das un golpe rápido a la regla 2. ¿cuál fue el resultado de la experiencia? Explica a qué se debe dicho resultado 3. Si en la experiencia anterior no dieras un golpe rápido si no que lo hicieras lentamente, ¿qué pasaría? Compruébalo y explica tu respuesta

AUTOEVALUACIÓN

SI


atento

(a)

a

las

explicaciones? ¿Trabajo de forma colaborativa en grupo?

NO


¡Hago

uso

de

la

18

plataforma

Moodle? ¿Obtuve

un

aprendizaje

significativo con esta actividad?

ACTIVIDAD N°4: Ley de Boyle y Mariotte

 ¿Qué?: Experimentación y taller aplicativo Ley de Boyle Mariotte  ¿Cómo?: estudiantes

Las deberán

ingresar a la plataforma Moodle para observar unos videos explicativos acerca de la Ley de Boyle y su aplicación en la vida cotidiana. Figura 9. Ley de Boyle.

Luego deben interactuar con una simulación que les permite ingresar datos y cambiar variables que demuestran la Ley. Posteriormente, se realizaran 3 experimentos que demuestren la ley de Boyle en el laboratorio. Se realizará en grupos (máximo 4 estudiantes); los materiales se encuentran en la guía que debe ser bajada de la plataforma Moodle. Luego en un trabajo colaborativo en parejas, realizaran un taller aplicativo, donde deberán analizar gráficas y realizar ejercicios de tipo numérico. A partir de toda la actividad,


19

las estudiantes deben formular tres situaciones de la vida cotidiana, donde aplique la Ley de Boyle. Toda la actividad se realizará en un tiempo estimado de tres horas. El análisis de resultados debe ser subida a la plataforma Moodle como actividad N°4.  ¿Para qué?: con los videos y la simulación en la plataforma, las estudiantes podrán acercarse más al comportamiento de los gases bajo las variables de presión y volumen. Estos fenómenos observados podrán demostrarlos en el laboratorio, en donde también podrán formular hipótesis y conclusiones originales desde la observación y la experimentación, que finalmente les ayudara a interpretar la situación en gráficas y en la resolución de ejercicios tipo numérico. Además, al relacionar lo observado con situaciones cotidianas, las estudiantes podrán ir comprobando que los gases y la química en general hacen parte de todo lo que nos rodea y no un hecho aislado como generalmente ellas lo ven.

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N°4: LEY DE BOYLE GRADO 10

Para la actividad en el laboratorio, lo primero que es que observen los videos y las simulaciones que se encuentran en la plataforma Moodle de esta forma pueden darse una idea de lo que se va a hacer en el laboratorio. Ver Figuras 43 y 44


20

Figura 10. Video Ley de Boyle, plataforma Moodle

Figura 11. Laboratorio virtual Ley de Boyle. Plataforma Moodle

Ahora en el laboratorio realizaremos 4 experiencias sencillas que demostraran la Ley de Boyle, esto permitirá realizar un taller más de corte numérico.


Experimento 1:

Recordemos qué es la presión. ¿El aire ejerce presión en todas las direcciones?

¡Compruébalo! Toma un vaso de agua y llénalo hasta el borde, posteriormente ponle una hoja de papel encima luego dale la vuelta.

Figura 12. Experimento 1 ley de Boyle

¿Qué sucede con el agua, se sale del vaso? ¿A qué se debe lo observado. Explica tu respuesta? Explica cómo actúa la presión en el vaso

Experimento 2. ¿Cómo varia la volumen si se cambia la presión del gas?

21


22

¡Compruébalo! Materiales  Botella de plástico  Tijeras  Un globo  Un ball  Agua

Figura 13. Experimento 2, Ley de Boyle

Procedimiento  Corta una botella de plástico pos la mitad.  Ponle un globo a la boca de la botella  Llena un bal con agua  Introduce la botella con el globo

Actividad  Explica que pasa con el globo  ¿A qué se debe lo observado?  ¿Si el agua estuviera caliente, cambiaría el resultado? Argumenta tu respuesta  Busca tres fenómenos de tu vida cotidiana que se puedan explicar mediante la Ley de Boyle.

Experimento 3 ¡Vamos a profundizar! ¿Cuál es la relación entre presión y volumen de un gas?


23

¡Compruébalo! Materiales:  Naranja de metilo  1 Jeringa  1 Erlenmeyer  1 Tubo de vidrio delgado  Manguera  Marcador de punta fina  Regla de 30 cm

Figura 14. Experimento 3. Laboratorio Ley de Boyle

Procedimiento:  Adicionar un volumen exacto de agua al Erlenmeyer hasta sus 2/3 partes 

añadir dos gotas de naranja de metilo para que pueda visualizarse más fácilmente la columna de líquido.

 Las lecturas se inician con un volumen conocido de aire en la jeringa y señalando con el marcador el tope de la columna de líquido en el capilar. 

Medir la altura de la columna (hc) hasta la superficie del líquido en el Erlenmeyer.

 A continuación se introduce 0.50 mL el émbolo de la jeringa y se marca el nuevo tope del líquido en el capilar.  El procedimiento se repite cada 0.50 mL hasta obtener un mínimo de 10 lecturas.


24

 Finalmente, se mide la distancia entre marcas para estimar la altura de la columna cada vez que se disminuyó el volumen en la jeringa.  El volumen de aire (Va ) puede calcularse de la ecuación:

Va = Ve + Vj - VL - Vc

Donde: Ve = Volumen del Erlenmeyer, mL Vj = Lectura de volumen en la jeringa, mL VL = Volumen de agua en el Erlenmeyer, mL Vc = Volumen del capilar dentro del Erlenmeyer, mL La presión del aire (Pa) se calcula de la expresión: Pa = Patm + hc (mm)/13.6 Informe de laboratorio: Análisis de resultados

 Calcular Va y Pa aplicando las ecuaciones. Construir un gráfico de Pa versus 1/ Va en papel milimetrado. ¿Qué puede concluirse de la gráfica?  Tomar los valores experimentales de Pa y 1/Va y determinar el valor de k en la ecuación P = m (1/V) + b, utilizando el método de los mínimos cuadrados. (El valor de la pendiente m corresponde al valor de k).  que, para todos los datos, PV k según la ley de Boyle. (Tomar un promedio de los valores PV y compararlos con k).  Calcular la cantidad química de aire y demostrar que no varía durante el experimento.  Conocido el valor de k, encontrar los valores de P de la ecuación PV = k para los siguientes valores de V: 10, 20, 50, 70, 100, 120, 140, 160, 180 y 200 mL. Obtener un gráfico en papel milimetrado de P versus V, ¿Qué se puede concluir?  ¿Debería añadirse el volumen de la manguera como un sumando adicional en la ecuación?


25

 Teniendo en cuenta que se ha usado una mezcla de gases (aire) y no un gas puro, ¿era de esperarse que esta mezcla obedeciera la ley de Boyle? Explicar.

¡Apliquemos lo aprendido! El barómetro es un instrumento utilizado para medir la presión atmosférica de una zona terrestre determinada, teniendo en cuenta su altura sobre el nivel del mar. A partir de un experimento realizado para medir la presión atmosférica se determinaron los siguientes datos: únicamente 100 g porque sólo reacciona 1 mol de CaCO3

1.

Estudiando los datos, podemos afirmar que: a) A medida que aumenta la altura sobre el nivel del mar, aumenta la concentración de oxígeno en la atmósfera b) Villeta tiene mayor presión atmosférica que La Dorada c) Mesitas por estar a mayor altura que La Dorada presenta menor presión atmosférica que esta d) Bogotá está a 2600 metros más cerca de las estrellas, porque tiene la mayor cantidad de oxígeno en la atmósfera

2. Un tanque de 8.0 L se llena con helio a una presión de 80 atm. ¿Cuántos globos de juguete de 1 L pueden inflarse a condiciones normales con el helio del tanque?


26

3. La presión a 35 °C de cierto gas contenido en un matraz de 0.85L es de 1.50 atm. La masa del matraz y del gas es de 24.87g. Se dejó escapar gas hasta que la presión final fue de 0.911 atm y se encontró que el matraz pesaba 25.053 g. Calcular la masa molar del gas suponiendo un proceso isotérmico. 4. Un gas ideal, a 750 torr, ocupa una ampolla de volumen desconocido. Se retiró cierta cantidad de gas que se encontró que ocupaba 1.62 mL a 1.5 atm. La presión del gas restante en la ampolla fue de 610 torr. Suponiendo un proceso isotérmico, calcular el volumen de la ampolla. Elemento tomado de http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica13.htm

AUTOEVALUACIÓN

SI

(MARCA CON X) ¿Escucho y respeto?

¿Soy

atento

(a)

a

las


uso

de

la

plataforma

Moodle? ¿Obtuve

un

aprendizaje


NO


27

ACTIVIDAD N° 5: Ley de Charles y Gay Lussac

Figura 15. Gay Lussac



¿Qué?: Experimentación y taller sobre las

leyes de los gases propuestas por Charles y GayLussac.



¿Cómo?: durante la clase, se plantearán

situaciones cotidianas que apuntan a la explicación de la Ley de Charles y Gay Lussac. Las estudiantes deben formular hipótesis de casa situación en un trabajo colaborativo en parejas. Luego se hará una mesa redonda para hacer un debate de las hipótesis formuladas. Posteriormente, las estudiantes deberán proponer experimentos sencillos de ambas leyes en grupos máximo de 4, los cuales serán expuestos en la siguiente clase. En la plataforma, las estudiantes tienen a su disposición, videos


28

explicativos, laboratorios y simulaciones sobre las leyes de los gases propuestas por Charles y Gay Lussac

 ¿Para qué?: La finalidad de la actividad, es que las estudiantes antes de pasar a resolver ejercicios más de tipo numérico, pueden observar el fenómeno en la experimentación. A partir de lo observado podrán formular hipótesis y hacer análisis de resultados de forma más segura y correcta

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N°5: LEY DE CHARLES Y GAY LUSSAC GRADO 10

Se formaran 5 grupos de a 5 estuantes, a cada grupo se le dará una situación cotidiana, a la cual deberán formular hipótesis basadas en las variables que afectan los gases. Posteriormente se hará una mesa redonda para exponer las hipótesis y debatirlas.


29

Caso 1: En los recipientes de los desodorantes y otros productos en aerosol, se encuentra una etiqueta con una advertencia que dice “mantener a una temperatura fresca, que no supere los 50°C”. A qué se debe dicha advertencia Caso 2: Cuando se está calentado agua o cualquier otro liquido en un recipiente tapado, puede ver que después de estar un tiempo al fuego la tapa presenta saltos o movimientos. ¿A qué se debe este fenómeno? Caso 3: En algunas ciudades realizan exposiciones de globos aerostáticos, los cuales se mantienen en el aire gracias al fuego. ¿Cuál es el efecto del fuego? Caso 4: ¿Qué sucede en una olla a presión cuando se ponen al fuego? Caso 5: Los carros que tiene airbag, al producirse un choque estos se disparan. Explica cómo pueden inflarse tan rápidamente.

Posteriormente las estudiantes deben ingresar a la plataforma donde encontrarán recursos para la preparación de su experimento.

Figura 16. Laboratorio virtual. Plataforma Moodle


30

Figura 17. Video ley de Gay Lussac. Plataforma Moodle

AUTOEVALUACIÓN

SI


atento

(a)

a

las


uso

de

la

plataforma

Moodle? ¿Obtuve

un

aprendizaje


NO


31

ACTIVIDAD N°6: Ley de Graham y Ley de Avogadro

Figura 18. Ley de Avogadro

 ¿Qué?: Actividad aplicativa sobre las Leyes de Graham y Avogadro.  ¿cómo?: en la plataforma se les mostrara a las estudiantes dos laboratorios virtuales sobre las leyes de Avogadro y de Graham. Las estudiantes deben intentar relacionar las variables que se involucran en el experimento y de qué forma afectan el comportamiento de los gases. Se plantearan una serie de preguntas que ayuden a las estudiantes a acercarse a la las leyes a demostrar.  ¿Para qué?: con esta actividad, se pretende que a partir de los experimentos presentados a las estudiantes, sin tener ningún conocimiento previo acerca de las leyes de Graham y Avogadro, puedan formular hipótesis de como las variables presentes están afectando los gases. De esta manera la estudiantes se pueden acercar a la verdadera relación entre dichas variables y poder llegar a la formulación de las leyes


32

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N°6: LEY DE AVOGADRO Y DE GRAHAM GRADO 10 En la plataforma encontraran los laboratorios virtuales sobre la ley de Avogadro y Ley de Graham. Además tendrán videos explicativos sobre ambas leyes, como ya poseen unos conocimientos previos acerca del comportamiento de los gases, estos recursos les permitirá afianzar mucho más conocimientos los cuales les permitirá resolver la actividad que planteada en la plataforma

Figura 19. Laboratorio virtual Ley de Avogadro. Plataforma Moodle

Actividad Responde las siguientes preguntas según el laboratorio virtual realizado.

 ¿cómo se afecta el volumen de un gas si se disminuye la cantidad de sustancia?


33

 Si se introducen pesos iguales de oxígeno y nitrógeno en recipientes separados de igual volumen y a la misma temperatura. Se puede decir que

¿Ambos

recipientes contienen el mismo número de moléculas? ¿en alguno de los dos recipientes hay mayor presión que en el otro? Argumenta tu respuesta

 Sabemos que 4.50 L de un gas contienen 0.975 mol. Si aumentamos la cantidad de gas hasta 1.60 mol, ¿cuál será el nuevo volumen del gas? (a temperatura y presión constantes).

A partir del laboratorio virtual contestar las siguientes preguntas.

Figura 20. Laboratorio virtual Ley de Graham

 El CO2 y el C2 H6 tienen diferente velocidades de difusión. Explica  El gas natural es inodoro, por lo tanto se le agrega sulfuro orgánico con olor. Explica para que se hace este procedimiento.  Explica el intercambio de O2 con el CO2 en el ser humano por medio de la Ley de Graham.  Realiza una pequeña experiencia en casa con la ayuda de tus padres. Pídeles que se hagan ambos lados de ti a la misma distancia, y al mismo tiempo cada uno


34

difunda un perfume, debes estar atenta cual perfume llega primero. Explica a qué se debe.  Explica por qué se dice que la difusión de sustancias está relacionado con la energía cinética de las moléculas

AUTOEVALUACIÓN

SI


atento

(a)

a

las


uso

de

la

plataforma

Moodle? ¿Obtuve

un

aprendizaje


NO


35

Actividad N°7: Lecturas aplicación de los gases en la vida

Figura 21. Gases

 ¿Qué?: lecturas sobre los gases y su aplicación en la vida cotidiana  ¿Cómo?: En la plataforma, las estudiantes encontraran un enlace que las dirige a unas lecturas obre la aplicación de los gases en la medicina, la industria y la ciencia. A partir de la lectura, las estudiantes deberán participar en un foro de discusión, donde se plantarán 3 preguntan que serán la base del debate o discusión, además, deberán realizar un escrito (mínimo una página, máximo dos) donde hagan una reflexión sobre la importancia de los gases en la vida cotidiana desde su punto de vista personal.

 ¿Para qué?: Es importante que las estudiantes logren contextualizar el tema de gases, ya que suelen ver la Química como un hecho aislado de la realidad, también, es importante intentar acercar la química las estudiantes que no muestran interés en ella. Con en el escrito las estudiantes practicaran su competencia en escritura y síntesis de lectura.


Figura 22. Gases en la industria. Plataforma Moodle

Figura 23. Gases medicinales. Plataforma Moodle

36


37

Figura 24. Foro de discusión. Plataforma Moodle

AUTOEVALUACIÓN

SI


atento

(a)

a

las


uso

de

la

plataforma

Moodle? ¿Obtuve

un

aprendizaje


NO


38

Actividad N°8: Post test Gases

 ¿Qué?: Cuestionario después de hacer la intervención del proyecto de aula.  ¿Cómo?: Por medio de un cuestionario de 15 preguntas de selección múltiple, el cual deben responder de forma individual, con un tiempo estimado de 1 hora. El test tiene exactamente las mismas 10 preguntas del test de la ideas previas pero han sido organizadas de forma diferente para evitar que las estudiantes caigan en repetición memorística, además, se anexó 5 preguntas más, que apuntan obviamente a los mismos conceptos.  ¿Para qué?: tiene como propósito, analizar si los objetivos propuestos en la intervención pedagógica con el proyecto de aula se alcanzaron.


39

COLEGIO TERESIANO NUESTRA SEÑORA DE LA CANDELARIA ACTIVIDAD N° 8 POS-TEST SOBRE GASES

Figura 25. Post-test

1. ¿De los siguientes fenómenos todos son cambios físicos excepto? e) Formación de hielo f) Condensación del agua g) Formación de óxido en los metales h) Fusión del hierro

2. Un vapor es : a) Cualquier gas puede llamarse también así. b) Solamente puede aplicarse este nombre a la fase gaseosa de cualquier sustancia que generalmente se presenta en estado líquido. c) Solamente se llama así la fase gaseosa del agua, recibiendo el nombre de "vapor de agua" d) Este nombre es aplicable a la fase gaseosa de cualquier sustancia que en las condiciones ambientales no se encuentre en estado de gas.


40

3. ¿qué sustancia podemos encontrar en la naturaleza en los tres estados? a) Oxigeno b) Hierro c) Hidrogeno d) Agua 4. ¿qué estado de la materia ejerce presión sobre el recipiente que lo contiene? a) Sólido b) Líquido c) Plasmático d) Gaseoso 5. Si se introduce un globo dentro de una botella, y procedemos a inflar el globo, lo más posible será: a) Que el globo no se infle, porque el espacio es pequeño b) Que el globo se infle, sin importar el espacio c) Que el globo se infle, sin importar el aire que hay en la botella d) Que el globo no se infle, ya que la botella posee aire 6. ¿Por qué los gases se difunden fácilmente? a) Porque no están contenidos en un recipiente b) Porque poseen alta fuerza de cohesión. c) Porque no poseen fuerzas de cohesión d) Porque no pueden ser comprimidos. 7. Si se aumenta la presión de un gas, es adecuado decir que: a) Aumente su densidad b) Disminuya el volumen c) Disminuya la densidad d) Aumente el volumen 8. Cuando se calienta un gas varia su a) Volumen b) masa c) Peso d) A y b son correctas 9. Si se deja un balón de futbol bien inflado al sol durante varios días, sería correcto afirmar que: a) Se ponga más blando b) Se ponga más duro c) No le pase nada al balón d) No se podría responder con solo estos datos.


41

10. Entre las moléculas de los gases: a) Existen fuerzas de atracción b) No existen fuerzas de atracción o repulsión c) No hay choques entre ellas d) No existen espacios intermoleculares

RESPONDA LAS PREGUNTAS 11 Y 12 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Un recipiente como el que se ilustra en el dibujo, contiene 0,2 moles de hidrógeno

En la gráfica se describe la variación del volumen del gas cuando aumenta la temperatura

11. Si se ubica otra masa de un kilogramo sobre el émbolo del recipiente es muy probable que: a) la temperatura disminuya a la mitad b) se duplique el volumen del gas c) se duplique la temperatura d) el volumen del gas disminuya a la mitad 12. Si por la válvula del recipiente se adicionan 0,8 moles de H2 es muy probable que a) disminuya la presión


42

b) disminuya la temperatura c) aumente el volumen d) aumente la temperatura 13. En la siguiente gráfica se ilustra el cambio en la presión en función de la temperatura.

De acuerdo con el diagrama anterior, si la sustancia L se encuentra en el punto 1 a temperatura T1 y presión P1, y se somete a un proceso a volumen constante que la ubica en el punto 2 a temperatura T2 y presión P2, es correcto afirmar que en el proceso a) la temperatura se mantuvo constante b) aumentó la temperatura c) la presión se mantuvo constante d) disminuyó la presión 14. A 20°C, un recipiente contiene un gas seco X. E n el siguiente dibujo se

muestra el volumen del gas a diferentes presiones.


43

15. La tabla muestra las temperaturas de ebullición de cuatro sustancias líquidas a 1 atmósfera de presión.

De acuerdo con la información de la tabla, es correcto afirmar que a 25ºC el líquido con mayor presión de vapor es: a) agua. b) éter etílico. c) metanol. d) benceno


44

Proyecto de aula: Enseñanza de Gases Ideales

Recommend Documents