TÍTULO DE LA UNIDAD
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”
EL CARBONO, UN ELEMENTO MUY PARTICULAR
DATOS GENERALES 1. 2. 3.
Institución Educativa Nivel Área curricular
: N° 41061“Jose Antonio Encina” : Secundaria : CIENCIA Y TECNOLOGÍA Y
AMBIENTE 4. 5. 6. 7.
Grado y secciones Duración Horas semanales Profesor responsable responsable
: : : :
3er°. “A–C” 5 semanas (02-10 –al-04-11) 6 (seis) Mario Ccanahuire Condori
SITUACIÓN SIGNIFICATIVA
La mayor parte del carbono terrestre se halla almacenado en la materia orgánica de los vegetales, concentrada en los yacimientos de petróleo, carbón y gas natural. Siendo las principales fuentes de energía en el mundo. Las propiedades que presenta este elemento químico, lo hacen muy particular, ya que forma parte de todos los compuestos orgánicos así lo encontramos en compuestos sencillos como los alcanos y en compuestos complejos como los polímeros o las proteínas o en mezclas como el petróleo. Frente a esto, surgen preguntas como: ¿Qué tiene de especial el carbono, que da origen a una gran diversidad de compuestos? ¿Por qué el carbono puede formar tantos compuestos? ¿Cuál es la relación de este elemento con los hidrocarburos? ¿Qué hace a los hidrocarburos cada vez más complejos? ¿Por qué un derrame de petróleo causa contaminación? ¿Qué propuesta tecnológica planteamos para “limpiar” el derrame de petróleo? ¿Qué propuestas tecnológicas planteas para limpiar la materia Orgánica en Majes?
APRENDIZAJES ESPERADOS COMPETENCIAS CAPACIDADES
INDICADORES
Problematiza situaciones
Indaga, mediante métodos científicos, situaciones susceptibles de ser investigadas por la ciencia.
Diseña estrategias para hacer una indagación Genera y registra datos e información.
Analiza datos o información.
Plantea preguntas referidas al problema que pueden ser indagadas utilizando leyes y principios científicos. Formula una hipótesis considerando la relación entre las variables independiente, dependiente e intervinientes intervi nientes que responden al problema seleccionado por el estudiante. Selecciona técnicas para recoger datos (entrevistas, cuestionarios, etc.) que se relacionen con las variables estudiadas en su indagación. Obtiene datos considerando la manipulación de más de una variable independiente para medir la variable dependiente. Explica y usa patrones y/o tendencias cuantitativas cu antitativas y cualitativas a partir de las gráficas elaboradas y las complementa con las fuentes de información seleccionadas. Extrae conclusiones a partir de la relación entre sus hipótesis y los resultados obtenidos en la indagación i ndagación o en otras indagaciones científicas o en leyes o principios científicos, y valida o rechaza la hipótesis inicial.
Evalúa y comunica.
Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta científicamente. Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos.
Plantea problemas que requieren soluciones tecnológicas y selecciona alternativas de solución. Diseña y produce prototipos para resolver problemas de su entorno.
Diseña alternativas de solución al problema. Implementa y valida alternativas de solución. Evalúa y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posibles impactos de su prototipo.
Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad.
Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico Toma posición crítica frente a situaciones sociocientíficas.
Evalúa los puntos débiles, alcances o limitaciones de su indagación científica. Sustenta que los tipos de carbono que se encuentran en la naturaleza están asociados a su estructura y geometría molecular. Sustenta que la formación de los diferentes compuestos del carbono depende de sus propiedades químicas. Sustenta que la formación de los diferentes compuestos del carbono dependen de la capacidad de enlace de los átomos de carbono. Sustenta que la combinación de sustancias químicas, depende de la configuración electrónica de sus reactantes. Sustenta que los compuestos orgánicos más simples son los hidrocarburos, los cuales forman 3 grupos con características propias. Sustenta que los alcoholes son compuestos orgánicos oxigenados. Propone aspectos de funcionalidad de su alternativa de solución que son deseables de optimizar y selecciona los recursos que deben ser consumidos en la menor cantidad posible para lograrlo. Selecciona materiales en función de sus propiedades físicas, químicas y compatibilidad ambiental.
Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada parte o fase del prototipo. Explica cómo construyó su prototipo mediante un reporte escrito y una presentación oral.
Analiza situaciones sociocientíficas en las que se ponen en juego las intenciones del trabajo de los científicos y los efectos de este en la sociedad y la naturaleza.
Fundamenta posiciones éticas que consideran evidencia científica, empírica y creencias frente a situaciones sociocientíficas.
CAMPOS TEMÁTICOS El carbono. Formas alotrópicas. Átomo de carbono y sus propiedades: Tetravalencia, autosaturación, covalencia e Hibridación. Funciones orgánicas. Hidrocarburos: Saturados (Alcanos), No saturados (Alquenos y Alquinos), Aromáticos Compuestos oxigenados: Función alcohol
PRODUCTO(S) MÁS IMPORTANTE(S)
Informe de indagación sobre propiedades de compuestos orgánicos y el hecho de que una vela permanezca encendida por mayor tiempo. Construcción de prototipo: Sistema de limpieza de agua contaminada por petróleo. Carta a un alcalde donde se manifiesta la posición crítica frente a la situación problemática: Consumo de licores adulterados.
SECUENCIA DE LAS SESIONES Sesión 1 (2 horas) Título: Los secretos del carbono Indicador: Sustenta que los tipos de carbono que se encuentran en la naturaleza están asociados a su estructura y geometría molecular.
Sesión 2 (3 horas) Título: ¿Por qué el carbono puede formar tantos compuestos químicos? Indicador: Sustenta que la formación de los diferentes compuestos del carbono depende de sus propiedades químicas.
Campos Temáticos El carbono en la naturaleza. Formas alotrópicas del Carbono: Grafito, diamante, carbonos amorfos naturales, fullerenos.
Campos Temáticos
Actividad: Caracterización de los materiales Análisis de información Construcción de argumentos
Actividad: Organización de la información Representación de propiedades con modelos moleculares Socialización
Tetravalencia Autosaturación Covalencia.
Sesión 3 (2 horas) Título: Unidos fuertemente por enlaces covalentes
Sesión 4 (3 horas) Título: ¿Cómo hacer para que una vela arda por más tiempo? Indicador: Indicador: Plantea preguntas referidas al problema Sustenta que la formación de los diferentes que pueden ser indagadas utilizando leyes y compuestos del carbono dependen de la principios científicos. capacidad de enlace de los átomos de Formula una hipótesis considerando la carbono. relación entre las variables independiente, dependiente e intervinientes que Campos Temáticos responden al problema seleccionado por el Hibridación, Hibridación sp estudiante. 2, 3 Hibridación sp Hibridación sp Selecciona técnicas para recoger datos (entrevistas, cuestionarios, etc.)que se Actividad: relacionen con las variables estudiadas en Organización de la información su indagación. Representación gráfica de los tipos de hibridación – Uso de simulador Campos Temáticos
Propiedades de los compuestos del carbono: Solubilidad, temperatura de ebullición, combustibilidad.
Actividad: Formulación del problema y la hipótesis. Descripción de las estrategias para la
experimentación.
Sesión 5 (2 horas) Título: ¿Cómo hacer para que una vela arda por más tiempo? Indicador: Obtiene datos considerando la manipulación de más de una variable independiente para medir la variable dependiente. Explica y usa patrones y/ o tendencias cuantitativas y cualitativas a partir de las gráficas elaboradas y las complementa con las fuentes de información seleccionadas. Extrae conclusiones a partir de la relación entre sus hipótesis y los resultados obtenidos en la indagación o en otras indagaciones científicas o en leyes o principios científicos y valida o rechaza la hipótesis inicial. Evalúa los puntos débiles, alcances o limitaciones de su indagación científica. Campos Temáticos Propiedades de los compuestos del carbono: Solubilidad, temperatura de ebullición, combustibilidad. Actividad: Experimentación y registro de datos Análisis de los datos registrados Elaboración de conclusiones e informe de indagación. Sesión 7 (2 horas) Título: Hidrocarburos con enlace doble
Indicador: Sustenta que la combinación de sustancias químicas, depende de la configuración electrónica de sus reactantes. Sustenta que los compuestos orgánicos más simples son los hidrocarburos, los cuales forman 3 grupos con características propias. Campos Temáticos
Sesión 6 (3 horas) Título: Hidrocarburos con enlace simple Indicador: Sustenta que la combinación de sustancias químicas, depende de la configuración electrónica de sus reactantes. Sustenta que los compuestos orgánicos más simples son los hidrocarburos, los cuales forman 3 grupos con características propias. Campos Temáticos
Hidrocarburos - Alcanos
Actividad: Organización de la información. Análisis de una lectura. Caracterización de los alcanos Construcción de modelos – Uso de Kit Modelos moleculares.
Sesión 8 (3 horas) Título: Limpiando el derrame de hidrocarburos aromáticos Indicador: Propone aspectos de funcionalidad de su alternativa de solución que son deseables de optimizar y selecciona los recursos que deben ser consumidos en la menor cantidad posible para lograrlo. Selecciona materiales en función de sus propiedades físicas, químicas y compatibilidad ambiental.
Hidrocarburos – Alquenos Campos Temáticos Actividad: Organización de la información El petróleo Caracterización de los alquenos – Obtención Hidrocarburos aromáticos de etileno Construcción de modelos – Uso de kit Actividad: Modelos moleculares. Identificación de la problemática. Representación gráfica de su alternativa de solución Elaboración del diseño Sesión 9 (2 horas) Sesión 10 (3 horas)
Título: Limpiando el derrame de hidrocarburos aromáticos Indicador: Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada para o fase del prototipo. Explica cómo construyó su prototipo mediante un reporte escrito y una presentación oral. Campos Temáticos
Título: Hidrocarburos con enlace triple Indicador: Sustenta que la combinación de sustancias químicas, depende de la configuración electrónica de sus reactantes. Sustenta que los compuestos orgánicos más simples son los hidrocarburos, los cuales forman 3 grupos con características propias. Campos Temáticos
Hidrocarburos aromáticos
Actividad: Implementación y verificación del funcionamiento de cada parte. del funcionamiento del Verificación prototipo Determinación de limitaciones y posibles mejoras al prototipo. Sesión 11 (2 horas) Título: El alcohol y su mal uso Indicador: Sustenta que los alcoholes son compuestos orgánicos oxigenados. Analiza situaciones sociocientíficas en las que se ponen en juego las intenciones del trabajo de los científicos y los efectos de este en la sociedad y la naturaleza. posiciones éticas que Fundamenta consideran evidencia científica, empírica y creencias frente a situaciones sociocientíficas.
Campos Temáticos Compuestos oxigenados: Los alcoholes. Tipos de alcoholes. Importancia. Efectos en la salud. Actividad: Caracterización de los alcoholes. Organización de la información. Elaboración de una carta al alcalde.
Hidrocarburos – Alquinos
Actividad: Organización de la información Caracterización de los alquinos – Obtención del acetileno Análisis de la información Construcción de modelos – Uso de kit Modelos moleculares. Sesión 12 (3 horas) Título: Armando moléculas gigantes Indicador: Sustenta que la formación de los diferentes compuestos del carbono dependen de la capacidad de enlace de los átomos de carbono. Campos Temáticos
Compuestos orgánicos representativos, formulación nomenclatura y propiedades. Representación espacial de las moléculas
Actividad: Organización de la información. Construcción de modelos moleculares – Uso de Kit.
EVALUACIÓN Situación de evaluación
Competencias
Capacidades
Indicadores
Problematiza situaciones
Formula una hipótesis considerando la relación entre las variables independiente, dependiente e intervinientes que responden al problema seleccionado por el estudiante.
Proceso de indagación sobre la influencia de las propiedades de los compuestos orgánicos y la conservación de una vela prendida / Rúbrica
Indaga, mediante métodos científicos, situaciones susceptibles de ser investigadas por la ciencia.
Diseña estrategias para hacer una indagación. Genera y registra datos e información. Analiza datos o información.
Evalúa y comunica.
Construcción de modelos moleculares se compuestos representativos / listas de cotejo
Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos.
Comprende y aplica conocimientos científicos y Argumenta científicamente.
Elaboración de prototipo que responda al problema de contaminación por petróleo/ Rúbrica
Diseña y produce prototipos para resolver problemas de su entorno.
Plantea problemas que requieren soluciones tecnológicas y selecciona alternativas de solución. Diseña alternativas de solución al problema. Implementa y valida alternativas de solución.
Selecciona técnicas para recoger datos (entrevistas, cuestionarios, etc.)que se relacionen con las variables estudiadas en su indagación. Obtiene datos considerando la manipulación de más de una variable independiente para medir la variable dependiente. Explica y usa patrones y/ o tendencias cuantitativas y cualitativas a partir de las gráficas elaboradas y las complementa con las fuentes de información seleccionadas Extrae conclusiones a partir de la relación entre sus hipótesis y los resultados obtenidos en la indagación o en otras indagaciones científicas o en leyes o principios científicos y valida o rechaza la hipótesis inicial. Evalúa los puntos débiles, alcances o limitaciones de su indagación científica. Sustenta que la formación de los diferentes compuestos del carbono depende de sus propiedades químicas. Sustenta que la formación de los diferentes compuestos del carbono dependen de la capacidad de enlace de los átomos de carbono. Sustenta que la combinación de sustancias químicas, depende de la configuración electrónica de sus reactantes. Sustenta que los compuestos orgánicos más simples son los hidrocarburos, los cuales forman 3 grupos con características propias. Sustenta que los alcoholes son compuestos orgánicos oxigenados. Propone aspectos de funcionalidad de su alternativa de solución que son deseables de optimizar y selecciona los recursos que deben ser consumidos en la menor cantidad posible para lograrlo.
Selecciona materiales en función de sus propiedades físicas, químicas y compatibilidad ambiental.
Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada para o fase del prototipo.
Evalúa y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posibles impactos de su prototipo. Elaboración de carta a una autoridad indicando su posición frente a problemática de consumo de licores adulterados/ Lista de cotejo
Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad.
Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico Toma posición crítica frente a situaciones sociocientíficas.
Explica cómo construyó su prototipo mediante un reporte escrito y una presentación oral.
Analiza situaciones sociocientíficas en las que se ponen en juego las intenciones del trabajo de los científicos y los efectos de este en la sociedad y la naturaleza.
Fundamenta posiciones éticas que consideran evidencia científica, empírica y creencias frente a situaciones sociocientíficas.
MATERIALES BÁSICOS A UTILIZAR EN LA UNIDAD Para el docente: - LEXUS, editor.2013. La biblia de la física y química. Lima. Editorial Lexus S.A. Módulo de biblioteca dotado por el MINEDU. - Kit Molecular - Hart-Davis, Adam. 2013. Ciencia, la guía visual definitiva. Hong Kong. Editorial DK Módulo de biblioteca dotado por el MINEDU. - Ministerio de Educación. 2013. Rutas del aprendizaje. Fascículo general 4. Ciencia y Tecnología. Lima. Ministerio de Educación. - Ministerio de Educación.2015. Rutas del aprendizaje .VI ciclo. Área Curricular de Ciencia, Tecnología y Ambiente. Lima. Ministerio de Educación. - Ministerio de Educación.2012. Manual para el docente del libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 3.er grado de Educación Secundaria. Lima. Grupo Editorial Norma. - Ministerio de Educación.2012. Manual para el docente del Módulo de Ciencia Tecnología y AmbienteInvestiguemos 2. Lima. El Comercio S.A. - Materiales y sustancias de laboratorio Para el estudiante: - LEXUS, editor.2013. La biblia de la física y química. Lima. Editorial Lexus S.A. Módulo de biblioteca dotado por el MINEDU. - Kit Molecular - Hart-Davis, Adam. 2013. Ciencia, la guía visual definitiva. Hong Kong. Editorial DK Módulo de biblioteca dotado por el MINEDU. - Ministerio de Educación.2012. Libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 3. er grado de Educación Secundaria. Lima. Grupo Editorial Santillana. - Ministerio de Educación.2016. Libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 3. er grado de Educación Secundaria. Lima. Editorial Santillana. - Ministerio de Educación.2012.Guía para el estudiante del Módulo de Ciencia Tecnología y AmbienteInvestiguemos 2. Lima. El Comercio S.A. - Materiales de laboratorio (Probetas, tubos de ensayo, etc.), - Equipo multimedia - Cuaderno de experiencias - Papelógrafos, plumones de colores para pizarra y papel Videos -
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena12/impresos/quincena12.pdf
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Consulta 9 de junio 2016
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https://www.youtube.com/watch?v=QWj0IL5XBFw Consulta 11 de junio de 2016 https://www.youtube.com/watch?v=59M0gwOqPi4 Consulta 11 de junio de 2016 https://www.youtube.com/watch?v=NDothirm7qk (4:55 minutos) Consulta 12 de junio de 2016 https://www.youtube.com/watch?v=l73LOeNwke8 (Duración: 1.56 min) Consulta 13 de junio de 2016 - https://www.youtube.com/watch?v=AFUO9kRZkPc (7:13 minutos) Consulta 16 de junio de 2016 - https://www.youtube.com/watch?v=UmyHud4oOlE (4:05 minutos) Consulta 16 de junio de 2016 - https://www.youtube.com/watch?v=ZeFOFtlv-0I (2:02minutos) Consulta 16 de junio de 2016 - https://www.youtube.com/watch?v=JpDfbcRw91s (2:34 minutos) Consulta 16 de junio de 2016 - https://www.youtube.com/watch?v=4LNyf9r4ntk (4:19 minutos) Consulta 16 de junio de 2016 https://www.youtube.com/watch?v=U3nh8trZ4JE (3:24 minutos) Consulta 20 de junio de 2016 - https://www.youtube.com/watch?v=DpRc2dkUCsY ( 16 minutos, del cual observan los 8 primeros minutos) Consulta 20 de junio de 2016 Página web: http://www.imp.mx/petroleo/?imp=comp Consulta 16 de junio de 2016 Simulador http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/hybrv18.swf Consulta 11 de junio Páginas Web: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena12/impresos/quincena12.pdf Consulta 11 de junio 2016
http://www.quimicaorganica.org/alquenos/nomenclatura-alquenos/216-nomenclatura-de-alquenos- reglasiupac.html Consulta 13 de junio de 2016 http://www.100ciaquimica.net/fororg/ejer/hidro7.htm Consulta 17 de junio de 2016
