ciencias naturales. química. dirección de nivel secundario

Ciencias Naturales. Química. Dirección de Nivel Secundario. MECCyT. Provincia del Chaco

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SECUENCIA DIDÁCTICA

EL LENGUAJE DE LA QUÍMICA II: Balanceando

ecuaciones químicas

Objetivos Capacidades-Aprendizajes Instrumentos de Evaluación

Que los estudiantes

- Comprendan y utilicen el

lenguaje simbólico para la expresión

de reacciones químicas.

- La interpretación y el empleo de las

representaciones y del lenguaje

específico de la química.

- El reconocimiento de la utilidad del

lenguaje químico como una forma

- Producción oral y escrita. - Observación del desempeño de

los estudiantes. - Resultados obtenidos en el juego.

Área/espacio curricular Ciencias Naturales / Química Ciclo Orientado

Fundamentación y propósitos En los NAP de Química para el CFG del Ciclo Orientado de la Escuela Secundaria se propone profundizar el uso del lenguaje específico disciplinar iniciado en el Ciclo Básico, a través de ejemplos concretos que correspondan a sustancias y reacciones reales. De esta manera, se pretende superar la mecánica tradicional de formuleo que no hace aportes sustanciales a la formación del ciudadano (Res. CFE N° 180/12). En esta secuencia didáctica, que fue pensada para dar continuidad a la denominada “Escribiendo ecuaciones químicas” se presentan una serie de actividades con la incorporación de recursos TIC. Su selección, además de facilitar la apropiación de saberes, se enmarca en el eje de integración pedagógica de las TIC planteado en el Proyecto Escolar Comunitario (PEC).

Propósitos: - Posibilitar la profundización de la interpretación y el

empleo de las representaciones y del lenguaje específico de la química.

- Propiciar la lectura e interpretación de textos. - Incorporar los recursos TIC para superar los problemas

de enseñanza vinculados al grado de abstracción que requiere el aprendizaje del núcleo de contenidos, y utilizarlos como asistentes en la realización de actividades de resolución de problemas cuantitativos.


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- Reconozcan que el número

de átomos de cada elemento se

conserva en toda reacción química.

- Adquieran destreza en el

ajuste de ecuaciones químicas por el

método del tanteo.

- Interpreten las

transformaciones de la materia en

sus distintos niveles de

representación.

convencional de comunicación

universal.

- La resolución de problemas de

ajuste de ecuaciones químicas, con

incorporación de TIC.

Contenidos disciplinares Medios Estrategias de enseñanza

Ecuaciones químicas. Coeficientes estequiométricos.

Ajuste de ecuaciones químicas por el método del

tanteo.

Modelización de reacciones químicas, simulación,

aprendizaje basado en problemas.

Bibliografía

- Casen, J; de Francisco, K; Grimberg, F, López, A., Moreno, P., Olazar, L. (2009). Química. Buenos Aires:

Tinta Fresca.

Saberes previos necesarios: reconocimiento e interpretación de fórmulas moleculares de sustancias

sencillas. Concepto de atomicidad. Modelización de reacciones químicas.

Actividades:

Para el tratamiento de estos saberes, se utilizará como recurso el simulador “Balanceando ecuaciones

químicas”, disponible en https://phet.colorado.edu/es/simulation/balancing-chemical-equations

El sitio PhET (Physics Educations Tecnology) ofrece simulaciones interactivas en forma gratuita, creadas por investigadores

de la Universidad de Colorado (Estados Unidos), en el marco de un programa desarrollado para el aprendizaje de la Física.

Estas simulaciones están escritas en Java y Flash, por lo que se pueden ejecutar en un ordenador que tenga Flash y Java

instalados1. Si bien la simulación puede trabajarse desde el sitio web, es recomendable descargarla y guardarla en las

netbooks de los estudiantes, para acceder a ella sin condicionantes.

1Programa JAVA disponible en: http://www.java.com/es/download/

https://phet.colorado.edu/es/simulation/balancing-chemical-equations

http://www.java.com/es/download/


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En primer lugar, el/la docente presentará los siguientes conceptos, para luego pasar al desarrollo de

las actividades con la simulación:

Ajuste de ecuaciones químicas

Toda reacción química cumple con la Ley de conservación de la masa: la cantidad de materia

presente es la misma al inicio y al final de la reacción.

Para que la ecuación química represente esto es imprescindible que esté ajustada, es decir, que

tenga el mismo número de átomos en cada miembro de la ecuación (reactivos y productos). Para

esto se utilizan unos números denominados coeficientes estequiométricos, que se colocan

delante de las fórmulas moleculares, e indican el número de moléculas participantes en la

reacción. Cuando el coeficiente es 1 (uno), no se escribe en la ecuación.

Por ejemplo, en la reacción de combustión del metano (CH4):

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O los coeficientes estequiométricos indican que:

1 molécula de metano (CH4) reacciona con 2 moléculas de oxígeno (O2)

obteniéndose

1 molécula de dióxido de carbono (CO2) y 2 moléculas de agua (H2O)


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Estos conceptos pueden ser presentados por el/la docente en una exposición dialogada, o bien pueden ser proporcionados

a los estudiantes para su lectura e interpretación, lo que favorece el aprendizaje autónomo. Cada docente, según las

características y necesidades de la clase, seleccionará una estrategia para este momento.

Actividades con la simulación:

¿Cómo saber si una ecuación química está equilibrada?

¿Qué se puede cambiar para equilibrar una ecuación?

Para responder estas preguntas vamos a utilizar la simulación Balanceando ecuaciones químicas,

disponible en https://phet.colorado.edu/es/simulation/balancing-chemical-equations

Una vez descargada la simulación, al abrirla se encontrarán con la siguiente ventana:

Como pueden observar, la simulación cuenta con dos ventanas, a las cuales se accede haciendo click

en las pestañas superiores. En la ventana introducción podrán seleccionar entre tres reacciones a

En muchas reacciones se especifica además el estado físico de cada una de las sustancias que se

encuentran en la reacción: sólido (s), líquido (l), gas (g). También suele indicarse si la sustancia se

encuentra en disolución acuosa (aq). En la reacción anterior:

CH4 (g)+ 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(l)



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simular. Una vez elegida la reacción, podrán modificar el coeficiente estequiométrico con las flechas

ascendente y descendente.

Seleccionando la opción balanza o gráfico de barras se puede visualizar de manera gráfica el proceso

del ajuste de la ecuación:


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Exploren la simulación, ajustando las tres reacciones propuestas.

Una vez familiarizados con el uso de la herramienta, accedan a la ventana juego de balanceado. Como

imaginarán, se trata de un juego en el que podrán aplicar todos los conceptos aprendidos hasta aquí.


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Elijan el NIVEL 1 y hagan click en ¡Comenzar! Tendrán 5 problemas que superar. Luego de seleccionar su respuesta, clickeando Comprobar sabrán si es correcta o no. Si es incorrecta, tendrán una oportunidad para ver el esquema de la balanza y comprender por qué e intentarlo de nuevo (pero ¡ojo! se descontará un punto). Si en la segunda oportunidad tampoco obtienen el resultado correcto podrán mirar cuál era, pero no tendrán puntos.


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Finalizado el nivel, si están conformes con el puntaje, podrán avanzar al siguiente. Es posible jugar en el mismo nivel todas las veces que quieran. En todos los niveles la forma de jugar es la misma, la diferencia está en que a medida que van avanzando los problemas se vuelven más complejos ¡pero nada imposible de resolver!

Al completar cada nivel se les informará el puntaje obtenido y el tiempo que tardaron en resolver los 5 problemas.

Autoevaluación:

Para el cierre de esta propuesta, se solicitará a los estudiantes que realicen la autoevaluación de sus

aprendizajes, respondiendo las siguientes preguntas:

- ¿Qué aprendí? - ¿Pude resolver solo/a los problemas del juego o necesité ayuda? Clasificar el nivel de ayuda

que necesité usando un número del 1 al 10 (1 si no necesité nada de ayuda- 10 si no pude resolver sin ayuda ninguna actividad)

- ¿Me resultaron útiles los conceptos leídos sobre Ajuste de ecuaciones químicas? ¿Por qué?

- ¿Cómo me siento cuando se proponen actividades para que resuelva solo/a? (¿Me gusta? ¿me da lo mismo? ¿no me gusta?) ¿Por qué?


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Con las actividades de autoevaluación se propicia una instancia de reflexión en la que cada estudiante analizará

su propio proceso de aprendizaje. Es una oportunidad para el auto-reconocimiento, para que logre identificar

sus fortalezas y también aquello que le representa dificultades. Estas reflexiones permiten que el estudiante

comprenda donde está posicionado y tome conciencia de su realidad, a tiempo de pedir la ayuda que necesite

(de ser posible, en la clase siguiente). De esta forma, la intervención del docente tiene mayores posibilidades

de llegar en el momento adecuado, y no en las instancias finales de evaluación cuando, tras un largo recorrido

y mucho tiempo desperdiciado, recién salen a la luz las dificultades que se presentaron.

Recursos:

- Netbooks o laboratorio de informática. Proyector (opcional).

- Simulación Balanceando ecuaciones químicas disponible en:


Guías de actividades:

- Se ofrece a los alumnos la guía de actividades con introducción teórica para trabajar, materiales que

integran el ANEXO de este documento, para facilitar su impresión en caso de ser necesaria.



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ANEXO:

Lectura:

Ajuste de ecuaciones químicas Toda reacción química cumple con la Ley de conservación de la masa: la cantidad de materia presente es la misma al inicio y al final de la reacción. Para que la ecuación química represente esto es imprescindible que esté ajustada, es decir, que tenga el mismo número de átomos en cada miembro de la ecuación (reactivos y productos). Para esto se utilizan unos números denominados coeficientes estequiométricos, que se colocan delante de las fórmulas moleculares, e indican el número de moléculas participantes en la reacción. Cuando el coeficiente es 1 (uno), no se escribe en la ecuación. Por ejemplo, en la reacción de combustión del metano (CH4):

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O los coeficientes estequiométricos indican que:

1 molécula de metano (CH4) reacciona con 2 moléculas de oxígeno (O2) obteniéndose

1 molécula de dióxido de carbono (CO2) y 2 moléculas de agua (H2O) En muchas reacciones se especifica además el estado físico de cada una de las sustancias que se encuentran en la reacción: sólido (s), líquido (l), gas (g). También suele indicarse si la sustancia se encuentra en disolución acuosa (aq). En la reacción anterior:

CH4 (g)+ 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(l)

Actividades

¿Cómo saber si una ecuación química está equilibrada? ¿Qué se puede cambiar para equilibrar una ecuación?

Para responder estas preguntas vamos a utilizar la simulación Balanceando ecuaciones químicas, disponible en https://phet.colorado.edu/es/simulation/balancing-chemical-equations

Una vez descargada la simulación, al abrirla se encontrarán con la siguiente ventana:



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Como pueden observar, la simulación cuenta con dos ventanas, a las cuales se accede haciendo click en las pestañas superiores. En la ventana introducción podrán seleccionar entre tres reacciones a simular. Una vez elegida la reacción, podrán modificar el coeficiente estequiométrico con las flechas ascendente y descendente. Seleccionando la opción balanza o gráfico de barras se puede visualizar de manera gráfica el proceso del ajuste de la ecuación:


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Exploren la simulación, ajustando las tres reacciones propuestas. Una vez familiarizados con el uso de la herramienta, accedan a la ventana juego de balanceado. Como imaginarán, se trata de un juego en el que podrán aplicar todos los conceptos aprendidos hasta aquí.

Elijan el NIVEL 1 y hagan click en ¡Comenzar! Tendrán 5 problemas que superar. Luego de

seleccionar su respuesta, clickeando Comprobar sabrán si es correcta o no. Si es incorrecta, tendrán una oportunidad para ver el esquema de la balanza y comprender por qué e intentarlo de nuevo


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(pero ¡ojo! se descontará un punto). Si en la segunda oportunidad tampoco obtienen el resultado correcto podrán mirar cuál era, pero no tendrán puntos.

Finalizado el nivel, si están conformes con el puntaje, podrán avanzar al siguiente. Es posible jugar

en el mismo nivel todas las veces que quieran. En todos los niveles la forma de jugar es la misma, la diferencia está en que a medida que van avanzando los problemas se vuelven más complejos ¡pero nada imposible de resolver!

Al finalizar cada nivel se les informará el puntaje obtenido y el tiempo que tardastaron en resolver los 5 problemas.


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Autoevaluación:

- ¿Qué aprendí? - ¿Pude resolver solo/a los problemas del juego o necesité ayuda? Clasificar el nivel de ayuda

que necesité usando un número del 1 al 10 (1 si no necesité nada de ayuda- 10 si no pude resolver sin ayuda ninguna actividad)

- ¿Me resultaron útiles los conceptos leídos sobre el Ajuste de ecuaciones químicas? ¿Por qué?

- ¿Cómo me siento cuando se proponen actividades para que resuelva solo/a? (¿Me gusta? ¿me da lo mismo? ¿no me gusta?) ¿Por qué?

ciencias naturales. química. dirección de nivel secundario

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