UNIDAD DIDÁCTICA HIDOCARBUROS “El carbono como fuente principal de vida y energía” Oscar Luis Gómez V. (20132150025), Carlos Andrés orales G. (20132150010), !uan "e#as$i%n &i'eros &i'eros G. (20131150 (2013115005). 05). ari$za imena Alonso Alonso *id%c$ica ++ ni-ersidad *is$ri$al rancisco !osé de Caldas.
RESUMEN La Unidad Didáctica que se propone está destinada a estudiantes de grado undécimo, muestra una forma de abordar el tema de la Química Orgánica desde una mirada naturalista, basándose en el ciclo constructivista (Sanmartí !!!"# La estructura de la Unidad consta de los siguientes aparatados# $n principio se propone% una planificaci&n Docente, la cual provee informaci&n al profesor ' profesora acerca del contenido a abordar, el nivel en el cual puede aplicar esta propuesta metodol&gica, los prop&sitos de la Unidad, entre otros aspectos operacionales# $n el desarrollo de la Unidad Didáctica, segundo apartado, se describen las actividades que conforman la unidad# Luego, se presentan algunas directrices que se sugieren para la evaluaci&n de las competencias científicas que se an promovido a través del desarrollo de la Unidad# )ambién, se indican algunas referencias bibliográficas para el traba*o en el aula# INTRODUCCIÓN $l conc concep epto to cien científ tífic icoo de quím químic icaa orgá orgáni nica ca,, en espe especi cial al el átom átomoo de carb carbon ono, o, idrocarburos, + las estructuras de las biomoléculas orgánicas fundamentados en la istoria de la -iencia pueden contribuir a obtener ma+ores + me*ores resultados frente al prop&sito de la construcci&n te&rica de modelos para dar cuenta de la naturale.a epistemol&gica + didáctica de las ciencias que se llevan ll evan al aula de clase# La Química Orgánica es una parte de la química que estudia los -ompuestos de -arbono, se constitu+& como disciplina en los a/os treinta# $l desarrollo de nuevos métodos de análisis de las sustancias de origen animal + vegetal, basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcool, permiti& el aislamiento de un gran n0mero de sustancias orgánicas que recibieron el nombre de 1principios inmediatos1# La aparici&n de la química orgánica se asocia a menudo al descubrimiento, en 233, por el químico alemán 4riedric 56ler, de que la sustancia inorgánica el cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de mucos anima animales les## 7n 7ntes tes de este este descub descubrimi rimien ento, to, los químic químicos os creían creían que para para sintet sinteti.a i.ar r sustancias orgánicas, era necesaria la intervenci&n de lo que llamaban 8la fuer.a vital9, es decir, los organismos vivos# $l e:perimento de 56ler rompi& la barrera entre sustancias orgánicas e inorgánicas# Los químicos modernos consideran compuestos orgánicos a aquellos que contienen carbono e idr&geno, + otros elementos (que pueden ser uno o más", siendo los más comunes% o:ígeno, nitr&geno, a.ufre + los al&genos# ;or ello, en la actualidad, la química orgánica tiende a denominarse química del carbono# 7 través de la Unidad Didáctica que se propone para ense/ar la Química Orgánica, se evidenciará una dimensi&n epistemol&gica, que dará cuenta sobre c&mo, la actividad científica está su*eta a diferentes + variados factores< una dimensi&n didáctica, que permitirá proponer un e*emplo, para la ense/an.a de este concepto en el aula + una
dimensi&n ist&rica, que mostrará los antecedentes previos de la química del carbono, + como este es la base de las energías utili.adas o+# $n esta Unidad además se propone la discusi&n de los contenidos conceptuales, procedimentales, conte:tuales + actitudinales con el prop&sito de promover competencias cognitivo ling=ísticas en los 'las estudiantes como las de% definici&n, e:plicaci&n, argumentaci&n + *ustificaci&n, las cuales permitirán que el estudiantado se apropie del lengua*e químico + sea capa. de construir + comunicar ideas sobre el mundo con teoría científica#
1. PLANIFICACIÓN DOCENTE Cl%se % "l%se Cl%se 1 rese/a ist&rica (-onocen algo de la istoria de la química orgánica" $lemento químico< átomo de -arbono, propiedades físico>químicas del átomo de carbono familia de los idrocarburos# -aracteri.aci&n de las propiedades de algunos alcanos seg0n el largo de la cadena de carbonos# ?omenclatura Cl%se & $studian a los alcanos lineales + ramificados, utili.ando la nomenclatura @U;7- para nombrarlos Aeali.an e*ercicios de nomenclatura# -aracteri.an a los alquenos como idrocarburos insaturados, debido a que poseen 2 o más dobles enlaces# 7plican las normas @U;7- en la nomenclatura de alquenos lineales + ramificados# •
Con"e#t$%l
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Contenidos Cient!i"os
Cl%se ' -aracteri.an a los alquinos como idrocarburos insaturados debido a que presentan 2 o más triples enlaces en su estructura# 7plican normas @U;7- en la nomenclatura + las e*ercitan en clases idrocarburos aromáticos 7rmar modelos tridimensionales# reali.ar prácticas de laboratorios% obtenci&n de alcano# alquenos + alquinos# Leer noticias de prensa + artículos relacionados# Dise/ar *uegos para la clasificaci&n de los idrocarburos •
P(o"edi)ent% l
A"tit$din%l
O*+eti,os
4omentar la toma de acuerdos + pactos en torno a situaciones científicas específicas# 4omentar la tolerancia + el respeto en torno a otras perspectivas# Balorar los consensos + las discusiones en el conte:to científico + personal#
-omprender las propiedades físico>químicas del carbono + su importancia en el plano cultural + social, mediante el desarrollo de competencias del pensamiento científico, tales como la e:plicaci&n + argumentaci&n# @dentificar las ideas previas de los estudiantes sobre el concepto de química orgánica Aeconocer que los idrocarburos son compuestos orgánicos formados solo por carbono e idr&geno# Aeconocer que en estos compuestos, el carbono tiene la capacidad de unirse consigo mismo a través de enlaces simples, dobles + triples, formando cadenas largas, abiertas o cerradas +, además con el idr&geno, lo que permite una gran variedad de idrocarburos# Distinguir idrocarburos alifáticos saturados e insaturados, alicíclicos + aromáticos# -omprender la organi.aci&n estructural de los idrocarburos# Aelacionar la química orgánica con el entorno natural + la cotidianidad •
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O*+eti,os es#e"!i"os
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-omprenden la formaci&n del petr&leo a partir de la ip&tesis propuesta# @dentifican, relacionan + caracteri.an al átomo de carbono# A#(endi-%+es 7plican la nomenclatura @U;7- para nombrar + representar a los es#e(%dos idrocarburos# -onte:tuali.an mediante la aplicaci&n + posterior comunicaci&n de sus conocimientos ante nuevas situaciones científicas problemáticas escolares relacionadas con la química orgánica# Destin%(ios $studiantes de grado undécimo o décimo Te)#o(%lid%d C sesiones (de oras cada una apro:imadamente" $sferos, fotocopias para los estudiantes (fotocopias por alumno'fotocopias por M%te(i%les grupo", o*a en blanco, o*as cuadriculadas, lápices, odelo de ca*as moleculares, bata de laboratorio, reactivos para obtener idrocarburos, Dados# •
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DESARROLLO DE LA UNIDAD DIDÁCTICA 7 continuaci&n se propone una serie de actividades enmarcadas en el -iclo de 7prendi.a*e -onstructivista, el cual se desarrolla en cuatro fases% @ $:ploraci&n< @@# @ntroducci&n de nuevos conceptos< @@@# Sistemati.aci&n + @B# 7plicaci&n#
I.
E#lo(%"i/n llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll
O*+eti,os0 @dentificar las ideas previas de los estudiantes sobre el concepto de química orgánica e idrocarburos A"ti,id%des0 Las actividades que se describen a continuaci&n tienen como ob*etivo identificar las ideas previas de los estudiantes, es decir que ellos'ellas e:pliciten sus representaciones a cerca de los conceptos que se traba*arán en la unidad# 7 través de esta identificaci&n + caracteri.aci&n de las ideas, el profesor podrá acoger las + mediar el aprendi.a*e de sus estudiantes# Una ve. terminado se sugiere reali.ar un plenario o puesta en com0n de las ideas de los'las estudiantes, de manera de conocer las distintas opiniones para favorecer la construcci&n del aprendi.a*e# U?@B$AS@D7D D@S)A@)7L 4A7?-@S-O EOSF D$ -7LD7S 47-UL)7D D$ -@$?-@7S G $DU-7-@H? ;AOG$-)O -UAA@-UL7A D$ L@-$?-@7)UA7 $? QUI@-7 D@DJ-)@-7 D$ L7S -@$?-@7S @@ )$S) D$ @D$7S ;A$B@7S (@DAO-7AKUAOS" ?ombre% @nstituci&n% -urso% $dad% Se/orM estudiante% $l siguiente cuestionario es para saber sus concepciones acerca sobre los idrocarburos, ;or lo tanto se solicita dar respuesta con la ma+or sinceridad posible a la totalidad de las preguntas que a continuaci&n se plantean# (?o tiene influencia en su nota" >N;or qué el aceite flota en el agua
> NSabes qué es el petr&leo N-&mo es
> NDe d&nde se e:trae
> N;ara qué se usa
> $l petr&leo es una fuente de energía N-onoces otras
> Si ubiese un derrame de una pipa de petr&leo o de otro idrocarburo en tu comunidad Nqué medidas tomarías
> N;or qué crees que se le conoce también con el nombre de 1oro negro1
>Un derivado del petr&leo mu+ conocido es la gasolina Nsabes que contiene Nas oído ablar del octana*e
B$s"% en est% so#% de let(%s di!e(entes !$entes de ene(%. L$eo2 el%*o(% $n% o(%"i/n "on "%d% $n% de ell%s #
El si$iente )%#% "on"e#t$%l2 "ontiene %l$n%s no"iones *3si"%s so*(e los 4id(o"%(*$(os2 intent% (ellen%( el )%#% de l% )e+o( !o()%.
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