1°_U8-La materia.pdf

Ciencia y Tecnología
SECUNDARIA
DÍA A DÍA
EN EL AULA 1
Proyecto Crecemos juntos
Presentación del proyecto Crecemos juntos
El área de Ciencia y Tecnología en el
proyecto editorial
• Lineamiento curricular
• Fortalezas del área
• Secuencia de conocimientos VI ciclo
(1.° y 2.° grado)
• Materiales para el estudiante,
el docente y el aula
• Portal digital del docente
Guiones didácticos de las unidades 1 a la 9:
• Presentación de la unidad y recursos
• Programación curricular
• Reproducción del Texto escolar
y del Libro de actividades
• Sugerencias didácticas:
– Competencias, capacidades
y desempeños precisados
– Sugerencias didácticas
– Solucionarios
– Información complementaria
– Pautas para trabajar recursos
de internet
– Orientaciones para el uso de los
materiales digitales
– Reflexiones para la práctica docente
– Instrumentos para la evaluación

Unidad
8
Esta unidad proporciona un conjunto de conocimientos correspondientes a la materia y las propiedades de diversas
sustancias que permiten satisfacer nuestras necesidades, y así emplearlas correctamente. También se explica que la
materia se presenta en cuatro estados y que estos estados físicos dependen de las condiciones en que se encuentren
las sustancias, principalmente la temperatura. Además, brinda información sobre las clases de materia y las clases de
mezclas que existen en su vida cotidiana y qué técnicas pueden usar para separarlas.
Los estudiantes deberán desarrollar habilidades que los lleven a explicar el mundo físico, indagar mediante métodos
científicos y diseñar y construir soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno para aprender
constantemente.
Texto escolar y Libro de actividades Solo Libro de actividades
Banco de recursos
presentación
Esquema
programación
La materia
Usa estrategias
de las TIC
Los materiales
del siglo XXI
Actividad de indagación
Comparamos el punto de
fusión de sustancias puras
y mezclas
Habilidades
científicas
Explicar
La materia y las
magnitudes
Los estados de la
materia
Las clases de
materia
La longitud, la superficie, el
volumen, la masa y la densidad
Los cambios de
estado
Los cambios de
estado
Santillana Digital
Secuencia digital: La materia y su separación
Para empezar
Presenta una introducción sobre la materia y sus propiedades.
¿Qué aprenderé?
Muestra las capacidades y habilidades que logrará el estudiante.
Compruebo lo que sé
Actividad interactiva: contiene preguntas sobre los saberes
previos de los estudiantes.
Una situación para resolver
Proyecto en red: presenta una situación acerca de la
purificación del agua.
Historia de una corona
Video: demuestra cómo la densidad puede ser utilizada para
identificar un material.
Estados físicos del agua
Animación: muestra los cambios de estado del agua.
Los coloides
Animación: explica qué son los tipos de coloide y qué tipos
presenta según sus componentes.
Separación de mezclas
Animación: describe los métodos de separación de mezclas.
Desarrollo mis capacidades
Proyecto en red: propone una investigación sobre los métodos de
separación.
¿Cómo los separamos?
Galería de imágenes: muestra diversas mezclas que pueden
ser separadas utilizando diferentes técnicas.
Ósmosis y purificación del agua
Actividad interactiva: explica en qué consiste el proceso de
ósmosis inversa.
Una planta desalinizadora
Video: presenta el tratamiento del agua de mar.
Aplicamos lo aprendido
Proyecto en red: plantea la elaboración de un producto digital
sobre un proceso.
Compruebo lo que aprendí
Actividad interactiva: contiene preguntas de evaluación.
Para finalizar
Actividad interactiva: plantea actividades de reflexión para el
aprendizaje.
Libromedia
Texto escolar Libro de actividades Sugerencia de temporalización: 4 semanas 13 de octubre: Día Internacional de la Reducción de los Desastres
Competencias Capacidades Desempeños Desempeños precisados Conocimientos
Explica el mundo
físico basándose
en conocimientos
sobre los seres vivos;
materia y energía;
biodiversidad, Tierra y
universo.
Comprende y usa conocimientos
sobre los seres vivos; materia y
energía; biodiversidad, Tierra y
universo.
• Justifica, a partir de fuentes con respaldo científico, que las propiedades físicas de
los materiales (punto de fusión, dureza, elasticidad, etc.) están influenciadas por la
estructura y distribución espacial de sus moléculas; y aplica estos conocimientos a
situaciones cotidianas.
• Diferencia términos relacionados con la materia, las sustancias puras de las
mezclas y las mezclas homogéneas y heterogéneas.
• Realiza conversiones y mediciones de unidades de longitud, superficie y
volumen y cálculos de masa, peso y densidad.
• Explica el proceso para medir el volumen de un cuerpo, cómo se obtiene la
medida de la masa de objetos, los estados de la materia a partir de la teoría
cinética, los procesos que ocurren en los cambios de estado y sobre las
propiedades de algunos materiales, como la fibra de vidrio, la fibra óptica y
la fibra de carbono.
• Identifica los múltiplos y submúltiplos de masa y las propiedades de los
estados de la materia y sus cambios de estado.
• Describe las clases de materia, los tipos de mezcla heterogénea y los tipos
de separación de mezclas.
• La materia y las
magnitudes físicas
• La longitud
• La superficie
• El volumen
• La masa
• La densidad
• Los estados de la
materia
• Los cambios de
estado
• Las clases de
materia
• Las clases de
mezclas
Indaga mediante
métodos científicos
para construir
conocimientos.
Problematiza situaciones. • Plantea hipótesis en las que establece relaciones de causalidad entre las variables. • Formula una posible respuesta sobre un hecho relacionado con el punto
de fusión de sustancias puras y mezclas.
Diseña estrategias para hacer
una indagación.
• Propone procedimientos para observar, manipular la variable independiente, medir la
variable dependiente y controlar aspectos que pueden modificar la experimentación.
• Propone estrategias para comprobar la hipótesis planteada a la pregunta
de indagación.
Genera y registra datos e
información.
• Obtiene y organiza datos cuantitativos a partir de la observación y mediciones repetidas
de la variable dependiente usando los instrumentos con propiedad y seguridad.
• Relaciona las variables dependiente e independiente para confirmar o
refutar su hipótesis.
Analiza datos e información. • Interpreta relaciones de causalidad entre las variables y confirma o refuta su hipótesis
basado en evidencias, las compara con información confiable y elabora conclusiones.
• Registra datos sobre la temperatura de fusión y los analiza estableciendo
relaciones de causalidad.
Evalúa y comunica el proceso y
resultados de su indagación.
• Describe el procedimiento que realizó en su indagación para demostrar la hipótesis
planteada, y explica las causas de posibles errores en los resultados.
• Compara las evidencias de su indagación con información confiable para
elaborar conclusiones.
Diseña y construye
soluciones
tecnológicas para
resolver problemas
de su entorno.
Delimita una alternativa de
solución tecnológica.
• Determina el alcance del problema tecnológico y las causas que lo generan, así
como su alternativa de solución basándose en conocimientos científicos.
• Analiza información para formular ideas y preguntas que permitan
caracterizar el problema.
Diseña la alternativa de
• Representa gráficamente su alternativa de solución con dibujos estructurados y
textos, describiendo sus partes o etapas.
• Diseña gráficos e incluye descripciones escritas de sus partes o fases de
su alternativa de solución.
Implementa y valida alternativas
de solución tecnológica.
• Lleva cabo su alternativa de solución manipulando los materiales, instrumentos y
herramientas según sus funciones.
• Selecciona los materiales e instrumentos para la elaboración de su
prototipo.
Evalúa y comunica el
funcionamiento de la alternativa
de solución tecnológica.
• Explica cómo construyó su solución tecnológica, las dificultades en el diseño y
proceso de implementación, y las mejoras realizadas para el funcionamiento.
• Explica como construyó su prototipo mediante un reporte escrito.
¿Qué aprendí?
Cierre
8 La materia
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Unidad
8
texto escolar
CONVERSAMOS
• ¿Por qué las islas de los uros pueden flotar?
• ¿Qué cambio de estado del agua favorece al clima
en el lago Titicaca?
• ¿Qué ejemplos de materia puedes identificar en la
imagen? ¿En qué estado físico se encuentran?
• ¿Cuáles son las características o propiedades del
agua que forma el lago Titicaca?
• La totora es una planta acuática cuyo tallo mide
de uno a tres metros. ¿Cómo se determina esa
medida?
• ¿Cómo se puede averiguar el área o superficie de
una vivienda de las islas flotantes? ¿Qué necesitas
saber para ello?
Las islas flotantes de los uros
Son un grupo de islas artificiales fabricadas a
base de totora que flotan en el lago Titicaca,
región Puno.
El clima en el lago Titicaca es extremo. Entre
el día y la noche existen grandes variaciones
de temperatura, la cual se modera gracias a la
acción de las masas de agua que se evaporan
constantemente.
La construcción de estas islas se realiza
sobre los bloques de raíces de las totoras, las
cuales al descomponerse producen gases que
quedan atrapados entre las raíces ayudando
a la flotación. Por encima de estos bloques, se
colocan sucesivas capas de totora seca, sobre
las cuales los pobladores construyen sus casas
con el mismo material. Cada vivienda está
compuesta por una sola habitación. Asimismo,
cocinan al aire libre para evitar incendios.
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UNIDAD 8
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8 La materia
¿QUÉ APRENDERÉ?
• Identificar las propiedades de la materia.
• Reconocer las magnitudes fundamentales y derivadas
más usuales.
• Expresar las medidas correctamente.
• Describir los estados de la materia y sus cambios.
• Diferenciar los tipos de mezclas y sus métodos de separación.
• Explicar los cambios de la materia.
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Texto escolar (págs. 134 y 135) Libro de actividades (pág. 130)
Medidas Magnitud Tipo de magnitud
5 s
10 m/s
15 C°
Presentar a los estudiantes los siguientes materiales: termómetro, cinta
métrica, balanza, probeta y cronómetro. Solicitarles que identifiquen qué
magnitudes medimos con cada instrumento.
Presentar a los estudiantes una regla y cinta métrica. Luego, preguntar: ¿Qué
magnitudes pueden medir estos instrumentos? ¿Cuál es la unidad en que se
mide la longitud?
Leer información sobre la longitud y la medida de longitud. Luego, completar
el siguiente cuadro:
Magnitud Instrumentos
Unidad
fundamental
Otras unidades
Motivar a los estudiantes que lean el recuadro “Actúa matemáticamente”
y pedirles que resuelvan la actividad propuesta. Luego proponer otros
problemas sobre cambios de unidades.
Solicitar a los estudiantes que elaboren un mapa conceptual para sintetizar la
información de la materia.
Indicar a los estudiantes que realicen las actividades propuestas en la página
130. Solicitar que intercambien y comparen sus respuestas con los demás
compañeros.
Solucionario ¿Cómo voy?
1. Porque tiene masa y volumen.
2. Se podría utilizar una cinta métrica de largo alcance (wincha) y se
usaría el metro como unidad de medida.
Competencia: Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre
los seres vivos; materia y energía; biodiversidad, Tierra y
universo.
Capacidad y desempeños precisados
Capacidad
• Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos;
materia y energía; biodiversidad, Tierra y universo.
Desempeños
precisados
• Diferencia términos relacionados a la materia.
• Reconoce las propiedades de la materia en ejemplos de
situaciones cotidianas.
• Realiza conversiones de unidades de longitud
Sugerencias didácticas
Formar grupos y pedir a los estudiantes que cada equipo escriba en una hoja
nombres de diferentes objetos o cuerpos que observen en el aula.
Indicar a los estudiantes que mencionen algunas características (formas,
color, usos, etc.) de los objetos y formular la pregunta del recuadro “¿Qué
recuerdo?”.
Leer la información sobre la materia y destacar las ideas principales.
Comentar que sustancia es cada una de las distintas clases de materia con
propiedades fijas e invariables que la diferencian de otras. Por ejemplo, una
casaca es un cuerpo, a su vez, ese cuerpo puede estar elaborado a base de
cuero, de lana o de nailon, que son sustancias.
Pedir a los estudiantes que observen el cuadro de magnitudes fundamentales
y derivadas. Luego, preguntar: ¿Qué unidad se usa para medir la longitud?
¿Se puede medir en otras unidades?. Por último, solicitarles que completen el
siguiente cuadro:
Cuerpos Magnitud que se puede medir en el cuerpo
Agua [Volumen , masa, temperatura]
Estudiante [Masa, temperatura, longitud]
Lápiz [Volumen, densidad]
Leer el recuadro “Para saber más” y pedir a los estudiantes que formulen
ejemplos de medidas para cada una de las magnitudes.
Presentar los siguientes datos y pedir a los estudiantes que identifiquen
magnitudes y a qué tipo de magnitud pertenece:
1. La materia y las magnitudes físicas / 2. La longitud
La medición es indispensable
en la descripción de
un sistema físico, ya
que permite establecer
relaciones cuantitativas
entre las diversas variables
que intervienen en el
comportamiento de dicho
sistema.
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Unidad
8
texto escolar
Cuando determinamos nuestra altura, el recorrido que hay entre el co-
legio y nuestra casa, la distancia que separa la Tierra del Sol o, incluso,
el tamaño de una célula, estamos midiendo longitudes.
La longitud es la distancia que separa dos puntos, y probablemente es
la magnitud que medimos con mayor frecuencia. Es una magnitud fun-
damental y su unidad en el SI es el metro (m).
Medida de la longitud
Para medir una longitud, se suele emplear una cinta métrica o una win-
cha, en la cual está marcada la distancia correspondiente a un metro,
que, generalmente, se encuentra dividido en partes iguales, las cuales
equivalen a unidades menores que el metro.
A menudo es necesario medir longitudes muy grandes o muy peque-
ñas; para ello, se utilizan unidades mayores o menores que el metro
denominadas múltiplos o submúltiplos, respectivamente.
Unidades y símbolos Equivalencias en metros
Múltiplos
Kilómetro (km) 1000 m
Hectómetro (hm) 100 m
Decámetro (dam) 10 m
Unidad Metro (m) 1 m
Submúltiplos
Decímetro (dm) 0,1 m
Centímetro (cm) 0,01 m
Milímetro (mm) 0,001 m
Micrómetro (μm) 0,000 001 m
Cambios de unidades
Una misma medida puede expresarse con diferentes unidades. Al cam-
biar las unidades, la cantidad que representa la medida varía; por ello,
que se calcula en función de la equivalencia que existe entre ellas. Tam-
bién varía el símbolo de las unidades. Por ejemplo:
• La altura de Juan es 1,65 m. Para cambiar esta medida a centímetros,
se debe conocer la equivalencia entre ambas unidades y, luego, apli-
carla.
Equivalencia: 1 m = 100 cm
Resultado: 1,65 m = 1,65 × 100 cm = 165 cm
• El diámetro de una moneda de 1 nuevo sol es de 2,5 cm. ¿Cuánto mide
en metros? (Equivalencia: 1 cm = 0,01 m)
Resultado: 2,5 cm = 2,5 × 0,01 m = 0,025 m
La longitud es una magnitud fundamental. La unidad de longitud en el SI
es el metro (m). Se pueden utilizar unidades mayores o menores que el
metro denominadas múltiplos y submúltiplos, respectivamente.
La longitud
2
1 ¿Por qué el aire es materia
aunque no podamos verlo?
2 ¿Qué instrumento utilizarías
para medir la longitud de los
lados del patio de tu colegio?
¿En qué unidades darías el
resultado?
Desarrolla la página 130
del Libro de actividades.
¿CÓMO VOY?
ACTÚA MATEMÁTICAMENTE
Normalmente, cuando se requiere
comprar cantidades pequeñas de
algunos materiales, como alambre
de cobre, hilo de pescar, sogas de
nailon, entre otros, debemos usar
los submúltiplos de la longitud.
• Si necesitas comprar 0,7 m de
alambre para un experimento,
¿cuántos centímetros debes
pedir en la ferretería?
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UNIDAD 8
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¿QUÉ RECUERDO?
• Elige cinco objetos de tu aula
y responde: ¿A base de qué
han sido fabricados? ¿Qué
propiedades presentan?
La materia es aquello que presenta masa y ocupa un espacio, es decir,
tiene volumen. Todo lo que nos rodea está formado de materia. El libro
que estás leyendo, el lápiz con el que escribes, el agua que bebes y el
aire que respiras son materia.
Un cuerpo es una porción de materia y puede estar constituido por dis-
tintas clases de materia, a las que llamamos sustancias. Por ejemplo, en
un lápiz es fácil observar que hay dos sustancias diferentes: el grafito,
que forma la mina, y la madera, que constituye la cubierta.
La materia presenta propiedades generales y propiedades específicas.
• Las propiedades generales. Son las características comunes a toda
la materia y nos sirven para definirla. Son la masa y el volumen.
• Las propiedades específicas. Son las características que nos per-
miten distinguir unas sustancias de otras. Pueden ser su color, olor,
sabor, estado físico, densidad, traslucidez, etc.
Las magnitudes físicas
Todas las propiedades que podemos medir, es decir, cuantificar, se de-
nominan magnitudes. La comodidad o la belleza no son magnitudes.
Las magnitudes pueden ser fundamentales o derivadas.
• Las magnitudes fundamentales. Se determinan mediante una me-
dida directa y son independientes entre sí. Algunas de ellas son la
longitud, la masa y el tiempo.
• Las magnitudes derivadas. Se expresan mediante la combinación
matemática de las magnitudes fundamentales. Por ejemplo, la veloci-
dad se obtiene dividiendo una longitud entre el tiempo empleado en
recorrerla.
SI: sistema internacional de unidades.
La materia y las magnitudes físicas
1
Magnitudes
fundamentales
Unidades en
el SI
Longitud metro (m)
Masa kilogramo (kg)
Tiempo segundo (s)
Temperatura Kelvin (K)
Carga eléctrica coulomb (C)
Cantidad de
sustancia
mol
Intensidad
luminosa
candela (cd)
Magnitudes
derivadas
Unidades en el SI
Superficie metro cuadrado (m2
)
Volumen metro cúbico (m3
)
Densidad
kilogramo por metro
cúbico (kg/m3
)
Velocidad
metro por segundo
(m/s)
Aceleración
metro por segundo
al cuadrado (m/s2
)
Fuerza newton (N)
Todo lo que nos rodea está formado de materia. La materia presenta
propiedades generales y específicas. Todas las propiedades que
podemos medir se denominan magnitudes.
La utilidad de los materiales depende de sus
propiedades.
Medir consiste en comparar una
magnitud con una cantidad fija de
la misma magnitud que se toma
como unidad.
El resultado de una medición se
expresa mediante un número
(cantidad) seguido por un símbolo
(unidad). Por ejemplo, si decimos
que un hombre mide 1,70 m,
tenemos lo siguiente:
Número Símbolo del
metro, que
es la unidad
de medida.
1,70 m
PARA SABER MÁS
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8 La materia
COMPRENDE Y USA CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS_____
1 Diferencia los siguientes términos:
• Materia, cuerpo y sustancia
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• Magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
La materia y las magnitudes físicas
1
2 Observa las imágenes y analiza lo que ocurre en cada
caso. Luego, responde.
• ¿Es correcto afirmar que el aire es materia, aunque no
podamos verlo? ¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Qué se comprueba con esta experiencia?
_____________________________________________
_____________________________________________
3 Escribe el múltipo o submúltiplo del metro más
adecuado para realizar las siguientes medidas:
• Distancia de Lima a Chosica: ________________
• Longitud de un lápiz: ________________
• Longitud de una habitación: ________________
• Diámetro de la cabeza de un clavo: ______________
4 Los símbolos de las unidades no empiezan con
mayúscula, ni terminan en punto, ni se les añade una
-s final para el plural. Identifica cuáles de las siguientes
medidas están expresadas de forma correcta y
subráyalas.
• 5 Km • 56 m • 2 mm.
• 4 Hm. • 17 cms • 23 km
La longitud
2
5 Calcula y responde.
• ¿A cuántos metros equivalen 25 mm; 1,2 km; y 5,3 dam?
• Un cable tiene una longitud de 2 hm. Expresa esta
magnitud en kilómetros, decímetros, metros y
decámetros.
a b
Las fundamentales son independientes entre sí; las derivadas, en
cambio, se obtienen de la combinación de las fundamentales.
Materia es todo aquello con masa y volumen. Cuerpo es una porción
limitada de materia. Sustancia es una clase particular de materia en
estado puro.
Sí, porque tiene masa y volumen.
Que el globo inflado contiene aire, por lo tanto, su masa y su volumen
son mayores que los del globo desinflado.
kilómetros
centímetros
metros
milímetros
0,025 m; 1200 m; 53 m
0,2 km; 2000 dm; 200 m; 20 dam
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Comprobamos otras propiedades
de la materia
Materiales
• 1 pedazo de madera
• 1 tiza
• 1 pedazo de vidrio
• 1 regla de plástico
• 1 globo
• 1 pedazo de plastilina
Procedimiento
1. Usar tu uña y pasarla fuertemente por la superficie de la tiza, el globo, la
madera, la plastilina, el vidrio y la regla. Anotar las observaciones en el
cuadro adjunto.
2. Dejar caer los materiales, uno a uno desde una misma altura. Anotar las
observaciones.
3. Intenta doblar completamente los materiales. Anotar las observaciones.
4. Intentar estirar al máximo los materiales, observar si recuperan su forma
original. Anotar las observaciones.
5. Completar el siguiente cuadro con los datos obtenidos:
Materiales Se raya Se dobla Se rompe
Recupera su
forma original
Propiedades
que presenta
Tiza
Madera
Vidrio
Conclusiones
• ¿De qué manera se puede comprobar la dureza?
• Lee la siguiente afirmación y argumenta cómo probarla: “Está comprobado
que todos los metales son duros”.
• ¿Por qué es importante conocer las propiedades de los materiales?
• Selecciona un material de los usados en la práctica y analiza: ¿Qué
propiedades observaron? ¿Qué otras propiedades presenta?
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Unidad
8
texto escolar
Unidad
8
Volumen inicial
Volumen final
Volumen
del gas
Volumen del
objeto
Para hacernos una idea real del tamaño total de un objeto, necesitamos
una magnitud que nos informe sobre el espacio que ocupa. Esta es el
volumen, que es una magnitud derivada de la longitud y su unidad en
el SI es el metro cúbico (m3
).
Medida del volumen
Para conocer el volumen de un cuerpo, se utilizan diferentes métodos,
dependiendo de su estado y forma.
• Los sólidos de forma regular. Para calcular su volumen, se utili-
za la ecuación matemática correspondiente a la forma del objeto. Por
ejemplo, para hallar el volumen de una caja, se debe medir la longitud
de sus tres dimensiones (largo, ancho y altura) y multiplicarlas.
• Los sólidos de forma irregular. Para calcular su volumen, se aplica
el principio de Arquímedes. Este principio plantea que el volumen
de un cuerpo sumergido en un líquido es igual al volumen del líqui-
do desalojado por dicho cuerpo. Por lo tanto, cuando se sumerge un
cuerpo en el agua, el aumento del volumen del agua es equivalente al
volumen del cuerpo sumergido.
• Los líquidos. Para calcular su volumen, se utilizan recipientes gra-
duados, como la probeta.
• Los gases. Para calcular su volumen, se emplean recipientes gradua-
dos invertidos y se mide el volumen de agua que desplazan.
En ocasiones, puede desprenderse el valor del volumen de un líquido o
un gas a partir de la capacidad del recipiente que lo contiene.
La unidad de capacidad es el litro (L), que equivale al volumen de un
cubo de 1 dm de arista. Por ejemplo, una botella que puede contener un
litro de leche tiene una capacidad de 1 L y un volumen de 1 dm3
.
El volumen es una magnitud derivada de la longitud y su cálculo
depende de la forma y el estado de los objetos. Su unidad en el SI es el
metro cúbico (m3
).
Múltiplos y submúltiplos
del litro
Unidades y
símbolos
Equivalencias
Kilolitro (kL) 1000 L
Hectolitro (hL) 100 L
Decalitro (daL) 10 L
Litro (L) 1 L
Decilitro (dL) 0,1 L
Centilitro (cL) 0, 01 L
Mililitro (mL) 0, 001 L
Equivalencias entre volumen
y capacidad
Volúmenes Capacidades
1 km3
1 000 000 000 kL
1hm3
1 000 000 kL
1 dam3
1000 kL
1 m3
1000 L
1 dm3
1 L
1 cm3
1 mL
1 mm3
0, 001 mL
El volumen
4
Medida de volumen de un gas.
Medida de volumen de un objeto irregular.
3 ¿Por qué se afirma que la
superficie es una magnitud
derivada?
4 ¿Qué capacidad en mililitros
tiene un recipiente cuyo
volumen es de 2 dm3
?
¿CÓMO VAMOS?
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base
altura
radio
¿QUÉ RECUERDO?
• ¿Cuál es el tamaño de tu
cuaderno? ¿Es suficiente saber
su longitud? ¿Por qué?
La superficie
3
Unidades y símbolos
Equivalencias en metros
cuadrados
Múltiplos
Kilómetro cuadrado (km2
) 1 000 000 m2
Hectómetro cuadrado (hm2
) 10 000 m2
Decámetro cuadrado (dam2
) 100 m2
Unidad Metro cuadrado (m2
) 1 m2
Submúltiplos
Decímetro cuadrado (dm2
) 0,01 m2
Centímetro cuadrado (cm2
) 0,0001 m2
Milímetro cuadrado (mm2
) 0,000 001 m2
La superficie de las alas de una
mariposa se puede estimar
descomponiéndolas en figuras
regulares.
La superficie es una magnitud derivada de la longitud y su cálculo
depende de la forma de los objetos. Su unidad en el SI es el metro
cuadrado (m2
).
Superficie = π r2
Superficie =
base x altura
2
a
b
a b
Si necesitamos saber el tamaño del patio de nuestro colegio, no es su-
ficiente medir su longitud, sino que tenemos que calcular su superficie.
La superficie es la magnitud que expresa la extensión de un cuerpo en
dos dimensiones, el largo y el ancho. Es una magnitud derivada de la
longitud y su unidad en el SI es el metro cuadrado (m2
).
Medida de la superficie
Cuando deseamos conocer la superficie de un cuerpo, necesitamos rea-
lizar medidas de longitud y relacionarlas mediante una determinada
ecuación matemática que depende de la forma del objeto:
• Los objetos de forma regular. Para calcular su superficie, se utiliza
la ecuación matemática que corresponde según su forma ( ).
• Los objetos circulares. Para calcular su superficie, se multiplica el
número π por el valor del radio al cuadrado ( ).
• Los objetos de forma irregular. Para calcular su superficie, se des-
compone la figura en otras partes más o menos regulares, luego se
calcula la superficie de cada una de sus partes y se suman. Este sis-
tema da un valor aproximado de la superficie; por ello, se dice que es
una estimación.
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Competencia: Explica el mundo físico basándose en conocimientos
sobre los seres vivos; materia y energía; biodiversidad,
Tierra y universo.
Capacidad
Desempeños
precisados
• Realiza mediciones sobre superficie y volumen.
• Realiza conversiones de unidades de superficie y volumen.
• Explica el proceso para medir el volumen de un cuerpo.
Mostrar imágenes de diferentes objetos del aula: un cuaderno, un lápiz y
una regla (puedes mostrar los materiales). Plantear a los estudiantes las
siguientes pregunta: ¿Qué magnitudes pueden medir en cada uno de ellos?
¿Qué instrumentos usaron para medir?
Formar parejas y pedir a los estudiantes que lean las preguntas del recuadro
“¿Qué recuerdo? .
Indicar a los estudiantes que escriban sus respuestas en una hoja. Cuando
hayan concluido, solicitarles que intercambien las hojas de las respuestas
con otra pareja.
Pedir a los estudiantes que lean las respuestas y con un plumón de otro color
las complementen o corrijan. Luego, realizar una puesta en común de los
saberes previos de los estudiantes.
Leer el texto sobre la superficie y destacar las ideas principales. Pedir a los
estudiantes que observen los múltiplos y submúltiplos de la superficie, así
como sus equivalencias en metros cuadrados.
Pedir a los estudiantes que realicen una estimación de la superficie de su
mano de la siguiente manera:
Formar grupos para que hallen la superficie de al menos 10 objetos
regulares, utilizando las fórmulas matemáticas que les corresponda. Luego,
pedir a los estudiantes que completen el siguiente cuadro:
Objetos Forma Fórmula matemática Superficie
Hoja bond A4 Rectángulo Superficie = base × altura 623,7 cm2
3. La superficie / 4. El volumen
Pedir a los estudiantes que realicen la siguiente experiencia:
–
– Medir con una cinta métrica el largo, el ancho y la altura de una caja de
zapatos. Anotar sus medidas.
–
– Multiplicar las tres dimensiones.
Plantear las siguientes preguntas: ¿Qué magnitud física han medido? ¿Cómo
la definirían? ¿En qué unidad se expresa?
Leer la información sobre volumen. Destacar los múltiplos y submúltiplos del
volumen, así como las equivalencias entre volumen y capacidad.
Presentar las siguientes imágenes para reforzar las equivalencias entre
volumen y capacidad.
1 litro
1 m
1 m
1 dm3
1 dm3
= 100 dm3
1 m
Comentar que el medir la caja de zapatos corresponde a la medida del
volumen de un sólido geométrico.
Formar grupos para hallar la medida del volumen de un sólido regular. Para
ello, deben realizar lo siguiente:
–
– Verter agua en una probeta. Anotar el volumen (V1
).
–
– Introducir una llave en la probeta con cuidado, para que no salpique agua
afuera de esta. Anotar el volumen nuevo (V2
)
–
– Calcular el volumen de la llave restando V2
- V1
.
Indicar a los estudiantes que realicen las actividades propuestas en la página
131. Solicitar que intercambien y comparen sus respuestas con los demás
compañeros.
Solucionario ¿Cómo vamos?
3. Porque se expresa mediante la combinación matemática de dos
dimensiones.
4. Si 1 dm3
equivale a1 L, 2 dm3
equivalen a 2 L. Por otra parte, un litro
equivale 1000 mL, por lo que el recipiente debe tener una capacidad
de 2000 mL.
La superficie de los líquidos
contenidos en una probeta es
siempre curva y a la misma
se le llama menisco. Para leer
los volúmenes con el mínimo
de error, debe hacerse
observando la parte baja del
menisco.
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S.
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Unidad
8
LIBRO DE ACTIVIDADES
EXPLICA EL MUNDO FÍSICO
6 Mide la superficie de una hoja de papel y expresa el
resultado en unidades del sistema internacional.
7 ¿Cómo medirías la superficie de un hexágono aplicando
la fórmula matemática de un triángulo? ¿Cuál es la
fórmula para calcular la superficie de un triángulo?
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
La superficie
3
8 En el barrio se construirá un nuevo colegio con un patio
de 2,5 hectáreas. El director quiere que haya un campo
de fútbol de 100 m de largo por 100 m de ancho, una
cancha de baloncesto de 18 m de largo por 15 m de
ancho y una pista de tenis de 23,77 m de largo por
8,23 m de ancho. ¿Consideras que las hectáreas del
patio son suficientes para la construcción de las tres
instalaciones propuestas? (1 hectárea = 10 000 m2
)
9 Responde.
• ¿Cómo se mide el volumen de una caja de zapatos?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• ¿Es lo mismo masa que volumen? Explica por qué.
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
El volumen
4
10 Calcula.
• Se quiere llenar un bidón de 10 L de capacidad
añadiendo agua con botellas de 250 mL. ¿Cuántas
botellas necesitaremos para llenar el bidón?
• Si el volumen de un cuerpo es de 3,4 cm3
, ¿cuál será su
capacidad en litros?
Convertimos las hectáreas del patio en metros cuadrados:
2,5 hectáreas = 2,5 x 10 000 = 25 000 m2
.
Las superficies del campo de fútbol, cancha de baloncesto y pista de
tenis serían:
Campo de fútbol = 100 m x 100 m = 10 000 m2
Cancha de baloncesto = 18 m x 15 m = 270 m2
Pista de tenis = 23,77 m x 8,23 m = 195,6 m2
Total = 10 000 + 270 + 195,6 = 10 465,6 m2
Habrá espacio suficiente para las tres instalaciones, ya que ocuparán
10 465,6 m2
de los 25 000 m2
disponibles.
Una hoja de papel de 21 cm de ancho por 29,6 cm de largo tiene
una superficie de 799,2 cm2
. Para expresar el resultado en el sistema
internacional, debemos convertir centímetros a metros cuadrados.
Entonces, si 1 cm2
= 0,000 1 m2
; 799,2 cm2
= 799,2 x 0,000 1 =
0,0799 m2
.
Para medir la superficie de un hexágono, primero, se divide el hexágono
en triángulos; luego, se calcula la superficie de dicho triángulo. El
resultado de la suma de la superficie de los triángulos nos da la
superficie total del hexágono. La fórmula que permite calcular la
superficie de un triángulo es base x altura / 2.
Una caja de zapatos es un sólido de forma regular y para hallar su
volumen se emplea la ecuación matemática que corresponde a su
forma: Vcaja
= largo x ancho x altura.
No, porque la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo y el
volumen es el espacio que ocupa.
Primero, averiguamos cuántos mililitros equivalen a 10 L = 10 x 1000 =
10 000 mL. Después, calculamos cuántas botellas de 250 mL se pueden
llenar con 10 000 mL = 10 000 / 250 = 40. Este es, por lo tanto, el
número de botellas de agua necesarias para llenar el bidón.
Equivalencia: 1 cm3
= 1 mL = 0,001 L. La capacidad de un cuerpo de 3,4
cm3
= 3,4 x 0,001 = 0,0034 L.
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UNIDAD 8
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Texto escolar (pág. 138 y 139) Libro de actividades (pág. 132)
Presentar la siguiente situación: Si mezclamos agua con aceite, se separan
en dos capas, ¿qué líquido quedará arriba? ¿Por qué se separan las
sustancias? Anotar las respuestas en la pizarra.
Leer el texto sobre la densidad y destacar su definición y sus unidades.
Pedir a los estudiantes que identifiquen la densidad del agua y del aceite en
la tabla que aparece y explicar a partir de ello lo que ocurrió en la situación
anterior.
Pedir a los estudiantes que elaboren una cruz categorial sobre la densidad,
teniendo en cuenta título, unidad, tipo de magnitud, cómo se calcula y
ejemplos.
Título Unidad
Magnitud
Unidad
Cálculo
Leer con los estudiantes el recuadro “Para saber más” y preguntar: ¿Por qué
los cuerpos flotan en el agua de mar?
Proponer a los estudiantes los siguientes problemas:
–
– Si una lata se comprime, ¿cambia su masa? ¿Qué tipo de magnitud es y
qué mide? ¿Qué unidades se usan?
–
– ¿Creen que 1 kg de plomo ocupa el mismo volumen que 1 kg de paja?
¿Cuál sería el volumen de un cubo de plomo con 15 cm de lado?
Indicar a los estudiantes que realicen las actividades de la página 132.
Solicitar que comparen sus respuestas con los demás compañeros.
5. Porque la fuerza de gravedad es menor en la Luna que en la Tierra.
6. No necesariamente, depende también de la cantidad de volumen del
objeto.
Información complementaria
Instrumentos para medir la densidad
Los instrumentos más comunes para medir la densidad son el densímetro,
que permite la medida directa de la densidad de un líquido; el picnómetro,
que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y
gases (picnómetro de gas), y la balanza hidrostática, que permite calcular
densidades de sólidos.
Tierra y universo.
Capacidad
Desempeños
precisados
• Realiza cálculos de masa, peso y densidad.
• Explica cómo se obtiene la medida de la masa de objetos.
• Identifica los múltiplos y submúltiplos de masa.
Presentar la siguiente situación: “Carlos es un astronauta que tiene una masa
de 65 Kg, pero al viajar por el espacio él ha ido recogiendo datos diferentes
sobre su peso”.
Planetas Peso
Marte 241,8 N
Luna 105,3 N
Tierra 635,7 N
Júpiter 1487,2N
Formular las siguientes preguntas: ¿Qué es lo que varía en cada planeta?
¿Por qué? ¿Con qué instrumento se mide la masa? ¿Y el peso?
Plantear las preguntas del recuadro ¿Qué recuerdo? Luego, pedir a los
estudiantes que comenten sus respuestas.
Leer la información sobre la masa y pedir a los estudiantes que completen el
siguiente cuadro:
Magnitudes Instrumentos Unidades Tipo de magnitud
Masa
Peso
Formar grupos y desarrollar la sección “Experimentamos”.
Enfatizar en los múltiplos y submúltiplos de la masa, así como sus
equivalencias en kilogramo. Plantear a los estudiantes las siguientes
preguntas: ¿Cuántos kilogramos equivale una tonelada? ¿Cuántos gramos
hay en un hectogramo?
5. La masa / 6. La densidad
Medimos el volumen de los cuerpos
Materiales
• 4 probetas de 100 y 200 mL
• Sal fina
• Arena (piedrecillas)
Procedimiento
Para medir el volumen final de dos sólidos
1. Medir en una probeta 50 mL de arena, y en otra, 50 mL de sal fina.
2. Vaciar la sal fina sobre la arena. Registrar el volumen.
Para medir el volumen final de un sólido y un líquido
3. Agregar en una probeta 50 mL de arena.
4. Verter 50 mL de agua en otra probeta de igual tamaño.
5. Vaciar el agua sobre la arena. Registrar el volumen final.
6. Medir en una probeta 50 mL de sal, y en otra, 50 mL de agua.
7. Vaciar suavemente la sal en la probeta que contiene el agua. No deben
revolver ni agitar la mezcla. Registrar el volumen final.
8. Revolver la mezcla con la varilla de agitación y registrar nuevamente el
volumen.
Sustancias Volumen inicial Volumen final
Arena
Sustancias Volumen inicial
Volumen antes de
revolver
Volumen luego de
revolver
Sal
Conclusiones
• ¿Qué sucedió con el volumen final al juntar sal y arena? ¿Era lo que
esperabas? ¿Por qué?
• ¿Qué sucede con el volumen final al mezclar volúmenes iguales de dos
sólidos?
• ¿Qué sucede con el volumen final al mezclar volúmenes iguales de un líquido
y un sólido?
• Agua
• Varillas de agitación
La densidad de un material
es un valor fijo, propio
de cada material. Puede
variar ligeramente con la
temperatura o cambio de
estado.
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Unidad
8
texto escolar LIBRO DE ACTIVIDADES
Corcho
Volumen = 30 cm3
Masa = 0,24 g
11 Un astronauta tiene la misma masa cuando está en
la Tierra que cuando se encuentra en la Luna, pero,
en esta última, su peso es menor. Por eso, en la Luna
puede realizar grandes saltos. La gravedad en la Tierra
es de 9,8 m/s2
, mientras que en la Luna es de solo 1,6
m/s2
. Según esto, ¿cuál sería tu peso en otros lugares?
• Completa la siguiente tabla considerando la siguiente
fórmula: peso = masa x gravedad.
La masa
5
13 Al calcular la masa y el volumen de tres muestras de
diferentes líquidos, se obtuvieron estos resultados:
• ¿Cuál de las muestras es agua?
_____________________________________________
• ¿Cuál es la densidad de cada muestra,
respectivamente?
_____________________________________________
• ¿Qué posición (de abajo hacia arriba) tomaría cada
muestra si se colocará en un recipiente? ¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
La densidad
6
12 Explica.
• ¿Cómo medirías la masa de un líquido?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• ¿Cómo podrías medir la masa de una hoja en una
balanza de cocina en la que el valor más pequeño que
se puede medir es de 10 g?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
14 Calcula la densidad de los cubos de las imágenes y
responde: ¿Cuál es el menos denso?
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
Muestras (T = 4°C)
1 2 3
Masa (g) 45 45 45
Volumen (cm3
) 35 45 55 Plomo
Volumen = 30 cm3
Masa = 11,34 g
Agua
Volumen = 30 cm3
Masa = 1 g
Lugares Gravedad (m/s2
) Peso (N)
Luna 1,6
Mercurio 0,38
Venus 8,87
Tierra 9,8
Marte 3,71
Júpiter 23,12
En primer lugar, se mide la masa de un recipiente vacío que después
llenaría con el líquido. A continuación, se mide la masa del vaso con el
líquido. Se restan ambas masas, la diferencia será el valor de la masa
del líquido.
Se toma un número de hojas de papel cuyo masa sea superior al
valor que la balanza sea capaz de registrar y se halla su masa. El valor
obtenido se divide por el número de hojas.
1,29 g/cm3
; 1 g/cm3
; 0,82 g/cm3
La muestra 2
Muestra 1, muestra 2 y muestra 3. Porque el líquido más denso es el
de la muestra 1, por ello, iría abajo. La muestra 3, por ser la menos
densa, iría arriba.
El corcho es el material menos denso de los tres.
Densidad del plomo: 11,34 g/30 cm3
= 0,378 g/cm3
Densidad del agua: 1,0 g/30 cm3
= 0,033 g/cm3
Densidad del corcho: = 0,24 g/30 cm3
= 0,008 g/cm3
R.L.
R.L.
R.L.
R.L.
R.L.
R.L.
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Si mezclamos aceite y agua en un recipiente, comprobaremos que el
aceite queda por encima del agua. La explicación de este hecho es que
la primera sustancia es menos densa que la segunda; por eso, flota por
encima de ella.
Para comprender la explicación anterior, se puede medir la masa de
dos jarras de 1 L, una llena de aceite, y la otra, de agua. Al hacerlo, se
comprobará que la masa de la jarra de aceite es menor que la de agua.
Esta propiedad de las sustancias se refiere a una magnitud llamada den-
sidad, que relaciona la masa de un cuerpo con el volumen que ocupa.
La densidad de un cuerpo es la cantidad de materia que posee en rela-
ción con el espacio que ocupa.
Densidad = _____________
Al afirmar que el agua es más densa que el aceite se está diciendo que,
en el mismo volumen, el agua tiene más cantidad de materia que el acei-
te. La densidad es una propiedad específica de la materia que sirve para
diferenciar unas sustancias de otras. Varía con la temperatura.
Medida de la densidad
La densidad es una magnitud derivada de la masa y del volumen. En el
SI se mide en kilogramos por metros cúbicos (kg/m3
), aunque también es
muy común usar gramos por centímetros cúbicos (g/cm3
). Por ejemplo,
la densidad del agua a 4°C es 1g/cm3
, porque a esa temperatura un gra-
mo de agua ocupa exactamente un volumen de un centímetro cúbico.
Para calcular la densidad de un cuerpo, primero debemos medir su masa
y su volumen y, a continuación, aplicar la fórmula de la densidad, divi-
diendo la masa entre el volumen. Si se trata de calcular en forma directa
la densidad de un líquido, se pueden utilizar instrumentos denominados
densímetros. En el caso de los sólidos, se emplean picnómetros.
La densidad es una magnitud derivada de la masa y del volumen. Se
calcula dividiendo la masa entre el volumen. Su unidad en el SI es el
kilogramo por metro cúbico (kg/m3
).
Densidades de algunas sustancias
Sustancia
Densidad
(g/cm3
)
Temperatura
(°C)
Agua 1,0 4
Agua de mar 1,03 4
Aceite
lubricante
0,9 15
Gasolina 0,7 15
Etanol 0,81 15
Plomo 11,3 20
Hierro 7,9 20
Mercurio 13,5 0
Oro 19,3 20
La densidad
6
La masa de un litro de aceite
es de 900 g.
La masa de un litro de agua
es de 1000 g.
PARA SABER MÁS
Un objeto hueco presenta poca
densidad porque en su interior
tiene aire. Con un barco ocurre
eso mismo: aunque sea de hierro,
flota en el agua a causa del aire
que tiene dentro. Si se hace un
agujero en el casco, el agua entrará
expulsando el aire hacia afuera y
entonces la densidad de la nave
será mayor que la del agua y el
barco se hundirá.
volumen
masa
5 ¿Por qué pesamos menos en la
Luna que en la Tierra?
6 Si un objeto tiene mucha masa,
¿tendrá necesariamente una
densidad elevada? ¿Por qué?
¿CÓMO VOY?
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UNIDAD 8
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EXPERIMENTAMOS
La masa
Es una magnitud fundamental y mide la cantidad de materia que tiene
un cuerpo. La unidad de masa en el SI es el kilogramo (kg).
Medida de la masa
Para medir la masa de un cuerpo, se utiliza la balanza. Existen diferen-
tes tipos; por ejemplo, la balanza de platillos o la balanza electrónica.
Aunque la masa y el peso son términos que suelen emplearse indistin-
tamente en la vida diaria, no tienen el mismo significado. El peso es la
fuerza de atracción o gravedad con que la Tierra atrae a un cuerpo de
cualquier masa; además, es una magnitud variable, cuyo valor depende
de la distancia que se mida respecto al centro de la Tierra. La masa, en
cambio, es invariable, es decir, no cambia con su ubicación. El instru-
mento que se utiliza para medir el peso es el dinamómetro y la unidad
de medida es el newton (N).
¿QUÉ RECUERDO?
• ¿Significan lo mismo masa y
peso? ¿Por qué?
• ¿Qué ocurre con la masa de un
cuerpo si aumenta su volumen?
Propón un ejemplo.
5
Múltiplos y submúltiplos del kilogramo
Unidades y símbolos Equivalencias en kilogramos
Múltiplos Tonelada (t) 1000 kg
Unidad Kilogramo (kg) 1 kg
Submúltiplos
Hectogramo (hg) 0,1 kg
Decagramo (dag) 0,01 kg
Gramo (g) 0,001 kg
Decigramo (dg) 0,0001 kg
Centigramo (cg) 0,000 01 kg
Miligramo (mg) 0,000 001 kg
Mide la masa de sólidos y líquidos
1. Coloca sobre una balanza una piedra pequeña y determina su masa. Anota la
medida. Repite este procedimiento con otros objetos.
2. Pon la probeta vacía y bien seca sobre la balanza y determina su masa (M1
).
3. Vierte en la probeta 20 cm3
de agua y repite el procedimiento anterior. Anota su
masa (M2
).
4. Encuentra la masa del líquido restando M2
– M1
Analiza los resultados
• ¿Existe alguna relación entre la masa y el volumen de los objetos? ¿Podríamos
afirmar que a mayor masa de un objeto mayor será su volumen? ¿Por qué?
La masa es una magnitud fundamental y mide la cantidad de materia
que tiene un cuerpo. Su unidad en el SI es el kilogramo (kg).
Esta balanza electrónica mide masas de una
centésima de gramo.
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Medimos la densidad de los cuerpos
Materiales
• Pelota de golf, pelota de jebe, canica y pelota de tecnopor
• 1 vaso de precipitado.
• Calculadora
• Balanza
• 1 probeta
Procedimiento
1. Medir la masa de cada objeto y anotar sus resultados.
2. Medir el volumen de cada objeto y anotar sus resultados.
3. Utilizar la información anterior para calcular la densidad.
4. Calcular la densidad dividiendo la masa por el volumen del cuerpo.
5. Completar la tabla con los datos obtenidos. Pueden utilizar la calculadora
para realizar las divisiones considerando hasta dos decimales para los
resultados.
Objetos Masa (g) Volumen (cm3
) Densidad (g/cm3
)
Conclusiones
• ¿Qué sucede con las densidades?
• ¿Cómo se halló la densidad de la canica?
• ¿Cuál fue la pelota con menor y mayor densidad?
• ¿Puede decirse que a mayor volumen de la pelota, mayor será su densidad?
¿Por qué?
• Recuerden que la densidad indica concentración. ¿Cuál de todos los
materiales que componen las pelotas tiene mayor masa concentrada en él?
¿Cómo lo saben?
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Unidad
8
texto escolar
Unidad
8
EXPERIMENTAMOS
La materia se presenta en diferentes estados físicos, los cuales son
sólido, líquido, gaseoso y plasmático. Para explicar cada uno de ellos se
emplea la teoría cinética.
La teoría cinética
Para explicar los distintos estados de la materia y sus propiedades, los
científicos han ideado un modelo que representa cómo se comporta la
materia por dentro. Este modelo es la teoría cinética y se basa en las
siguientes ideas:
• La materia está formada por pequeñísimas partículas (moléculas y
átomos) que no son visibles a simple vista.
• Las partículas que constituyen la materia se hallan en constante movi-
miento: unas se mueven más deprisa y otras más lentamente.
• Las partículas de la materia se mantienen unidas entre sí gracias a las
fuerzas de atraccion entre ellas.
Estas características de la materia explican las propiedades de los sóli-
dos, los líquidos y los gases, tal como se observa en los siguientes es-
quemas:
Relaciona la temperatura y la teoría cinética
1. Consigue dos vasos, en uno de ellos vierte agua fría, y en el otro, agua caliente.
2. Agrega dos gotas de colorante a ambos vasos.
3. Observa y compara lo que sucede en ambos vasos.
Analiza los resultados
• ¿En cuál de los dos vasos la velocidad de difusión o propagación del colorante
es mayor? ¿Por qué?
• ¿Cómo se relaciona la temperatura con la teoría cinética de las partículas?
Sólidos Líquidos Gases
En los sólidos, las partículas están fuer-
temente unidas y muy juntas. Al moverse
no cambian de posición, solo pueden
vibrar, es decir, moverse ligeramente sin
cambiar su posición relativa.
En los líquidos, las partículas están
menos unidas, más separadas y menos
ordenadas que en los sólidos. Pueden
desplazarse unas sobre otras, lo que
permite a los líquidos cambiar de forma
y fluir.
En los gases, las partículas no están
unidas, se encuentran más separadas
que en los líquidos y pueden moverse
libremente. Por eso, los gases no tienen
forma propia y ocupan todo el espacio
disponible (difusión).
PARA SABER MÁS
La velocidad de difusión en los
gases es mayor que en los líquidos.
Por ello, los gases se mezclan con
otros materiales gaseosos, líquidos
o sólidos. Es lo que ocurre al
destapar un frasco de perfume: sus
vapores se mezclan con el aire.
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UNIDAD 8
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¿QUÉ RECUERDO?
• ¿En qué estado se encuentra un
bloque de hielo? ¿Y el agua que
sale del caño?
• ¿Cómo se encuentran las
partículas que forman un sólido?
¿Y las que constituyen un gas?
Los estados de la materia
La materia puede presentarse en la naturaleza en tres estados: sólido,
líquido y gaseoso. Por ejemplo, las rocas que forman la corteza terres-
tre son sólidas, el agua de los ríos y del mar es líquida y el aire de la
atmósfera es una mezcla de gases. Cada uno de estos estados presenta
características particulares. Incluso, una misma sustancia tiene diferen-
tes propiedades según se presente en estado sólido, líquido o gaseoso.
7
Estados físicos Características de las sustancias
SÓLIDO
– Presentan forma propia, salvo que una fuerza ac-
túe sobre ellas hasta deformarlas o romperlas.
– Tienen volumen fijo, aunque puede aumentar li-
geramente (dilatarse) con el calor y disminuir si
las enfriamos.
LÍQUIDO
– No tienen forma propia. Se adaptan a la forma
del recipiente que las contiene.
– Tienen volumen fijo, aunque, como los sólidos, se
dilatan con el calor.
– Pueden fluir. Se deslizan o derraman si no están
contenidas en un recipiente.
GASEOSO
– No tienen forma propia y pueden fluir igual que
los líquidos.
– No tienen volumen fijo. Se expanden, ocupando
todo el espacio posible, aunque pueden ser con-
tenidos en cualquier recipiente, ya que pueden
comprimirse, reduciendo su volumen.
Un libro sobre una mesa.
El mar.
El aire que sale de un
globo al explotar.
PARA SABER MÁS
El plasma es el cuarto estado de la materia.
Es el más abundante en el universo, pero
no en nuestro planeta. Solo se presenta en
condiciones de altas temperaturas, y es un gas
que posee partículas con carga eléctrica; por
lo tanto, es conductor de electricidad, es decir,
transfiere la electricidad de la misma manera
que los metales. Las estrellas (de 3000 a
30 000 ºC), los relámpagos (27 000 ºC) y las
lámparas fluorescentes (que alcanzan los
6000 ºC al momento de la descarga) están
hechos de plasma.
Lámpara fluorescente de
plasma.
COMUNÍCATE
Una de las principales
características de los sólidos es
la preservación de su forma, pues
solo la cambian si los deformamos
o rompemos, pero aún así siguen
conservando sus propiedades
mecánicas, como dureza, textura,
color y elasticidad, entre otras.
• En grupos, elaboren un periódico
mural en el que describan las
propiedades mecánicas de los
sólidos. Luego, preséntenlo ante
la clase.
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S.
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Tierra y universo.
Capacidad
Desempeños
precisados
• Identifica las propiedades de los estados de la materia.
• Explica los estados de la materia a partir de la teoría
cinética.
Mostrar a los estudiantes cubos de hielo, un vaso con agua y un globo
inflado. Plantear las siguientes preguntas: ¿Qué características tienen los tres
cuerpos? ¿Qué propiedades presentan?
Indicar a los estudiantes que lean las preguntas del recuadro “¿Qué
recuerdo?” e invitar a diferentes estudiantes a comentar sus respuestas.
Leer el texto sobre los estados de la materia y destacar la forma y el volumen
de cada uno de los estados.
Comentar a los estudiantes que si las partículas que constituyen el sólido
están muy ordenadas, de manera que sus posiciones en el espacio forman
figuras geométricas regulares, se dice que el sólido es cristalino. Por ejemplo,
las piedras preciosas y los metales. Si, por el contrario, las partículas están
desordenadas, es un sólido amorfo. Por ejemplo, los plásticos, la arcilla y el
vidrio.
En la web
• Acceder al siguiente enlace para conocer más acerca de los estados
de la materia:
https://www.youtube.com/watch?v=c4EP-7cbpQY
• Plantear las siguientes preguntas:
a. ¿Cuáles son los estados de la materia?
b. ¿Cómo se forma el estado plasma?
c. ¿Qué características tienen cada uno de los estados de la materia?
Pedir a los estudiantes que lean el recuadro “Para saber más” y pedirles
que respondan la siguiente pregunta: ¿Qué diferencias encuentras entre el
plasma y el estado gaseoso?
Proponer a los estudiantes que completen el siguiente cuadro con la
información respectiva:
Forma Volumen
Sólido
Líquido
Gaseoso
Leer el texto sobre la teoría cinética y destacar las ideas principales. Recalcar
que un modelo es una forma de representar algo que es difícil de percibir
directamente por nuestro sentidos. Por ejemplo, los arquitectos hacen
maquetas que son modelos de los edificios que construirán. Del mismo
modo, los científicos usan un modelo para explicar los estados de la materia.
Pegar en la pizarra los esquemas de la teoría cinética de los sólidos, líquidos
y gases. Pedir a los estudiantes que describan cómo se encuentran las
moléculas en cada estado.
Comentar a los estudiantes que cada sustancia se encuentra en la naturaleza
en un estado determinado: el carbón es sólido, el dióxido de carbono es
gas, el mercurio es líquido. Pero hay sustancias, como el agua, que pueden
presentarse en los tres estados.
Leer el recuadro “Para saber más” sobre la velocidad de difusión y pedir a
los estudiantes ejemplos de situaciones donde se aprecie este fenómeno.
Leer el recuadro “Comunícate” y solicitar a los estudiantes que armen un
periódico mural sobre las propiedades mecánicas de los sólidos; para ello,
realizar las siguientes actividades:
–
– Buscar información en libros y páginas web
–
– Realizar un resumen que incluya imágenes y texto.
–
– Ubicar un espacio dentro del aula donde colocar la información extraída.
–
– Determinar un tiempo para poder leer algunos de los trabajos durante el
mes de trabajo.
–
– Permitir que las personas que puedan leer el periódico mural dejen un
comentario positivo del trabajo.
–
– Hacer seguimiento a la lectura de la información durante el mes.
Formar grupos y desarrollar la sección “Experimentamos”.
Luego, solicitar que comparen sus respuestas con los demás compañeros.
7. Los estados de la materia
En el plasma todas las
partículas se mueven sin
orden aparente, pero se
mantienen unidas por medio
de un campo magnético.
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Unidad
8
COMPRENDE Y USA CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS________________________________________________________________
15 Observa las imágenes y responde.
• ¿A qué estado de la materia corresponden los gráficos a,
b y c?
____________________________________________
• ¿Cuál es la diferencia que observas en cada uno de los
dibujos?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
16 Responde.
• ¿Por qué los líquidos adquieren la forma del recipiente
que los contiene?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• Según la teoría cinética, ¿por qué los sólidos tienen forma
propia y volumen fijo y es muy difícil deformarlos?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
17 Escribe el estado de cada sustancia a partir de las
propiedades que se mencionan.
• Sus partículas están muy unidas y su forma es fija.
____________________________________________
• Tiene forma variable. Es compresible y expansible.
____________________________________________
• Está formada por pequeñas partículas entre las cuales
existen fuerzas de atracción débiles.
____________________________________________
18 Un recipiente está lleno de aire (a). Dibuja cómo te
imaginas que estarán dispuestas las partículas en su
interior. Representa las partículas como pequeñas
bolitas. Si, a continuación, sacamos la mitad del aire,
vuelve a representar lo que queda en el recipiente (B).
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
19 Todas las sustancias pueden encontrarse en los tres
estados, si se dan las condiciones adecuadas. Investiga
y contesta.
• ¿Es posible encontrar hierro en estado líquido en la
Tierra?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Es posible encontrar agua en estado gaseoso?
_____________________________________________
_____________________________________________
b c
Los estados de la materia
7
a
a b
a: líquido, b: sólido, c: gaseoso.
Las partículas del líquido están menos unidas y menos ordenadas que
las del sólido, que se encuentran fuertemente unidas y muy juntas.
Además, las del sólido no cambian de posición, mientras que las
del líquido pueden desplazarse unas sobre otras. Las partículas del
gas no se encuentran unidas y están más separadas que las de los
líquidos. Se pueden mover libremente.
Los líquidos adquieren la forma del recipiente que los contiene
porque sus partículas presentan fuerzas de atracción débiles, lo cual
les otorga cierta libertad de movimiento.
De acuerdo con la teoría cinética, las partículas que forman los
sólidos están muy juntas y unidas entre sí; por ello, al moverse
no pueden cambiar de posición, aunque sí vibrar. Eso explica por
qué los sólidos tienen forma propia y volumen fijo y es muy difícil
deformarlos.
Sólido
Gaseoso
Líquido
En el dibujo a se representa el recipiente lleno de aire. En el dibujo b
aparece el mismo recipiente con la mitad de aire. Aunque tiene menos
masa de aire, el volumen sigue siendo el mismo, ya que el aire restante
ocupa nuevamente todo el volumen del recipiente.
El hierro líquido se encuentra en el núcleo de la Tierra.
El agua la encontramos en estado gaseoso en la atmósfera en forma
de humedad o vapor de agua.
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UNIDAD 8
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Tierra y universo.
Capacidad
Desempeños
precisados
• Identifica los cambios de estado en la naturaleza.
• Explica los procesos que ocurren en los cambios de
estado.
Realizar las siguientes experiencias en forma simultánea:
• Colocar hielo en una bandeja.
• Calentar agua hasta que hierva.
• Poner naftalina en las esquinas del salón.
• Colocar mantequilla a la intemperie.
• Mojar una hoja con alcohol.
Formar cinco grupos, asignar una experiencia a cada uno y plantear las
siguientes preguntas: ¿Qué estados de la materia observaron en este
cambio? ¿El cambio que observaron se produjo por aporte o por disminución
de energía?
Pedir a los estudiantes que lean las preguntas del recuadro “¿Qué
recuerdo?”. Invitar a algunos a dar sus respuestas. También puede entregar
tarjetas de colores para que anoten sus respuestas en ellas. De esa forma
aseguramos la participación de aquellos estudiantes que no suelen hacerlo
oralmente.
Leer la información de los cambios de estado y destacar las ideas
principales. Luego, pedir a los estudiantes que completen el siguiente
cuadro:
Cambio ¿En qué consiste? Ejemplos
Fusión
Indicar a los estudiantes que lean el recuadro “Para saber más” y comentar
que la presión que actúa sobre un líquido influye significativamente sobre
su punto de ebullición. Así el agua hierve a 100ºC si está sometida a una
presión de 1 atmósfera; sin embargo, si la presión disminuye hasta 0,06
atmósferas, la ebullición se produce a 0ºC. Es por eso que en lugares cada
vez más altos, donde la presión es cada vez menor, el agua puede hervir a
temperaturas menores a 100ºC.
En la web
• Proyectar el simulador que relaciona la temperatura y los cambios de
estado del siguiente enlace:
http://www.educaplus.org/game/cambios-de-estado-del-agua
• Plantear las siguientes preguntas:
a. ¿Qué producen los cambios de estado?
b. ¿A qué temperaturas ocurren los cambios de estado?
c. ¿Cómo se encuentran las moléculas en los estados sólido, líquido y
gaseoso? ¿En qué se diferencian?
Leer el texto sobre los cambios de estado y la teoría cinética y destacar las
ideas principales.
Pedir a los estudiantes que a partir de la lectura del texto completen el
siguiente esquema sobre los cambios de estado:
Comentar a los estudiantes que cada sustancia tiene una temperatura de
fusión y ebullición, características por las que podemos utilizar los valores de
estas temperaturas para distinguir unas sustancias de otras; es decir, se trata
de propiedades específicas de la materia que nos permite identificarla.
Motivar a los estudiantes a responder las preguntas del sección
“Metacognición”. Considerar que esta pregunta se relaciona con la
capacidad que tienen las personas de autorregular su propio aprendizaje y,
como consecuencia, transferir todo ello a una nueva situación de aprendizaje.
7. La evaporación se produce a cualquier temperatura, mientras que la
ebullición se produce a una temperatura constante de 100°C.
8. No es correcto. Por ejemplo, en la fusión el cuerpo recibe energía o
calor, lo que significa que aumenta su temperatura.
8. Los cambios de estado
El estado plasma
Los estados de la materia que se conocen son sólido, líquido y gas. Pero
además existe el estado de plasma, constituido por electrones, neutrones y
cationes. Estos últimos son átomos con cargas eléctricas positivas que han
perdido algunos electrones.
En el plasma todas las partículas se mueven sin orden aparente, pero se
mantienen unidas por medio de un campo magnético. Un ejemplo de plasma
son las estrellas, que aunque están formadas por gases, estos se comportan
como plasma debido a las altas temperaturas (aproximadamente, 15 millones de
grados Celsius).
En la Tierra podemos observar los plasmas. Por ejemplo, en la luz de una vela,
la corona anaranjada de la llama es producida por la disociación e ionización
de las moléculas del aire, por lo que constituye un plasma de baja densidad y
temperatura.
Los plasmas son conductores de electricidad, por este motivo, se han utilizado
para producir lámparas o tubos fluorescentes que contienen una pequeña
cantidad de mercurio y un gas inerte, es decir, que no reacciona con nada, que
generalmente es argón.
Al encender la lámpara, el argón se ioniza, es decir, pierde electrones, forma un
plasma que reacciona con el mercurio y, en consecuencia, emite una luz. Este
tipo de lámparas representa un ahorro considerable en relación con los focos
convencionales.
Otra aplicación son las pantallas de plasma. En el interior de estas televisiones
se encuentran gases inertes (xenón y neón) en forma de plasma, que reaccionan
con el fósforo de cada subpixel de la pantalla para producir la luz de colores.
Las pantallas de plasma tienen una mejor resolución que las televisiones
convencionales, aunque su duración oscila entre 12 y 17 años.
Analicemos
1. Las estrellas como el Sol están conformadas por plasmas. ¿Qué
características tienen?
2. ¿Qué importancia tienen los plasmas en el desarrollo tecnológico?
3. ¿Qué otras utilidades podrán tener los plasmas en el desarrollo tecnológico?
4. La duración de las pantallas de plasma es de 12 a 17 años. Si se quisiera
aumentar la duración de estas, ¿qué estudios deberían realizarse?
5. Según los postulados del modelo cinético de partículas, responde.
a. Se sabe que la temperatura de los plasmas es muy elevada. A partir de
esto, ¿cómo se comportan sus partículas?
b.Las partículas de los sólidos están fijas unas con otras, ¿qué diferencia
existe entre las partículas de un plasma con las de un sólido?
Sólido Gaseoso
Líquido
Producto del constante ciclo
del agua y de sus cambios de
estado, podemos encontrar
agua líquida en océanos, ríos
y lagos; sólida, en la nieve, el
hielo o el granizo; y vapor de
agua en la atmósfera.
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A.
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Unidad
8
Los cambios de estado
8
20 Observa la ilustración y responde.
• Escribe el número correspondiente, según el cambio de
estado que se produce.
1. Fusión 4. Condensación
2. Solidificación 5. Sublimación progresiva
3. Vaporización 6. Sublimación regresiva
• Colorea con rojo el círculo si se requiere un aumento de
temperatura para que ocurra el cambio de estado, o de
azul, si se requiere una disminución de temperatura.
• ¿Por qué cuando calentamos un sólido se puede
producir un cambio de estado? Considera que la
materia está formada por partículas.
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
21 Observa las moléculas de agua y responde.
• ¿Por qué las moléculas del líquido salen del recipiente?
________________________________
________________________________
________________________________
• ¿A qué estado está pasando el agua?
________________________________
• ¿Qué cambio de estado está sucediendo?
________________________________
22 Ponemos a calentar agua sobre una hornilla eléctrica
y observamos que su temperatura va aumentando a
medida que pasa el tiempo, hasta que el agua empieza
a hervir.
• ¿Cómo sabemos que el agua ha comenzado a hervir?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• ¿Qué temperatura habrá alcanzado el agua en ese
momento?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• Si seguimos calentando, ¿aumentará la temperatura del
agua?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• ¿Dónde va el agua que desaparece de la olla?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
23 Responde.
• ¿Qué nos indica el olor característico de muchas
sustancias sólidas como la naftalina y los ambientadores
sólidos? ¿Cómo se llama el proceso de transformación?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• ¿Por qué se seca la ropa tendida?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
Cuando se calienta un sólido, las partículas que lo forman adquieren
más energía y se mueven más rápidamente, hasta que se separan,
transformándose en un líquido.
Porque las moléculas adquieren más energía y la
fuerza entre ellas se debilita.
R = rojo
A = azul
2
1
3
6
4
5
A
R
R
A
R
A
Al estado gaseoso
Vaporización
Cuando empiezan a aparecer burbujas.
El agua tendrá en ese momento la temperatura de ebullición, es decir,
100 ºC.
La temperatura no aumentará, sino que se mantendrá constante.
Nos indica que se está produciendo un cambio de estado de la
materia, de sólido a gaseoso, llamado sublimación.
Porque ocurre la evaporación y el agua se disipa en forma de gas en
el aire que rodea a la ropa.
Se evapora y se incorpora al aire como vapor de agua.
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Identificamos los cambios de estado
Materiales
• 1 vaso de precipitado
• Hielo molido
• 1 cucharada de sal
• 1 tubo de ensayo
• 2 bolitas de naftalina
• 1 plato
Procedimiento
Cambio de estado del agua
1. Depositar hielo molido en un vaso de precipitado.
2. Agregar una cucharada de sal de cocina y agitar.
3. Introducir en el interior del vaso un tubo de ensayo con agua hasta la mitad.
4. Retirar el tubo después de 5 min y registrar los cambios que hayas observado
en el agua del tubo.
Cambio de estado de la naftalina
5. Pesar dos bolitas de naftalina y anotar el resultado en la tabla.
6. Exponer las dos bolitas de naftalina al medioambiente por 4 días.
7. Anotar en el cuadro el peso de las bolitas después de 4 días.
8. Escribir los resultados en un cuadro como el siguiente:
Observaciones Tubo con agua (estado) Boliotas de naftalina (mg)
Antes
Después
Conclusiones
• ¿Se produjeron cambios de estado en los experimentos desarrollados?
¿Cuáles?
• ¿Son reversibles estos cambios? ¿Por qué?
• ¿Qué utilidad representan para el ser humano los cambios de estado?
Sublimación regresiva
Fusión
Solidificación
Condensación
Sublimación
progresiva
Vaporización
Líquido
Gaseoso
Sólido
To
To
To
To
To
To
+
+
+ +
+
_
_
_
_
_
+ +
_
_
+
METACOGNICIÓN
• ¿Qué aspectos de la materia te han
llamado más la atención?
• ¿Qué tema has comprendido
mejor? ¿Por qué?
El estado físico de las sustancias se mantiene mientras permanezcan
estables las condiciones físicas en que se encuentran. Si se modifica la
temperatura, una sustancia puede pasar de un estado físico a otro.
De sólido a gas y viceversa
• La sublimación progresiva. Es el cambio del estado sólido al ga-
seoso, sin pasar por el estado líquido. La sublimación requiere del in-
cremento de temperatura; así las partículas aumentan su movimiento
y disminuyen las fuerzas de atracción. Por ejemplo, los ambientadores
en barra al ser expuestos al ambiente, que tiene mayor temperatura,
se convierten en gas.
• La sublimación regresiva. Es el proceso inverso a la sublimación
progresiva, es decir, el cambio del estado gaseoso al sólido, sin pasar
por el estado líquido. Este es un cambio poco frecuente a temperatu-
ras y presiones ambientales. Por ejemplo, el yodo gaseoso en contacto
con una superficie fría se solidifica.
Los cambios de estado y la teoría cinética
La teoría cinética también nos permite explicar los cambios de estado.
• Cuando un sólido se calienta, las partículas adquieren más energía y
se mueven más rápidamente hasta que se separan, transformándose
en un líquido.
• Si seguimos calentando, llega un momento en que las partículas del
líquido están tan separadas que se escapan unas de otras y se trans-
forman en gas, mezclándose con las partículas del aire.
• En la superficie de los líquidos, siempre hay alguna partícula que pue-
de tener la energía suficiente para escapar, sea cual sea el valor de la
temperatura, esta es la razón por la que los líquidos se puedan evapo-
rar a cualquier temperatura.
Sublimación regresiva del yodo.
7 ¿Qué diferencia existe entre la
evaporación y la ebullición?
8 Para que una sustancia cambie
de estado, ¿es necesario ceder
siempre energía? Fundamenta
tu respuesta.
¿CÓMO VAMOS?
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UNIDAD 8
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¿QUÉ RECUERDO?
• ¿Qué sucedería si dejaras un
cubito de hielo sobre una mesa?
¿Cómo explicarías lo ocurrido?
Los cambios de estado
El estado físico de una sustancia depende de las condiciones en que
se encuentre, principalmente de la temperatura. Si estas cambian, una
sustancia puede pasar de un estado a otro y, en ese caso, decimos que
se ha producido un cambio de estado.
La presión también influye en los cambios de estado de la materia. En
los balones, el gas está sometido a una gran presión; por eso, se en-
cuentra en estado líquido, es decir, licuado.
De sólido a líquido y viceversa
• La fusión. Es la conversión de un sólido a un líquido cuando se in-
crementa la temperatura. Por ejemplo, un helado, que es sólido, se
convierte en líquido al aumentar la temperatura, pero conserva sus
propiedades. La temperatura a la que se produce este cambio se llama
punto de fusión.
• La solidificación. Es el cambio de estado de un líquido a sólido por
disminución de la temperatura. Por ejemplo, las cubiertas de chocola-
te al calentarse se vuelven líquidas, pero se solidifican al enfriarse.
De líquido a gas y viceversa
• La vaporización. Es la conversión de un líquido a gas, por acción del
incremento de la temperatura. Puede ocurrir de dos formas:
− La evaporación. Es el paso de las partículas de la superficie de un
líquido al estado gaseoso a cualquier temperatura. La evaporación
es lenta y ordenada. Por ejemplo, si dejamos un recipiente de alco-
hol abierto a temperatura ambiente, después de algunas horas la
cantidad de alcohol se habrá reducido.
− La ebullición. Es el paso del estado líquido al gaseoso a una de-
terminada temperatura denominada punto de ebullición. Ocurre en
toda la masa del líquido. La ebullición es rápida y tumultuosa. Por
ejemplo, si calentamos alcohol, al alcanzar una determinada tempe-
ratura pasará rápidamente al estado gaseoso.
• La condensación. Es el cambio del estado gaseoso al estado líquido
debido a la disminución de la temperatura. Por ejemplo, el vapor de
agua se convierte en líquido al reducir la temperatura. Un caso parti-
cular es la licuefacción o licuación, que ocurre cuando una sustancia
se condensa por el aumento de presión.
8
PARA SABER MÁS
Cada sustancia presenta una
temperatura de fusión y una de
ebullición característica. Podemos
utilizar los valores de estas
temperaturas para distinguir unas
sustancias de otras; es decir, se
trata de propiedades específicas
de la materia, pues nos permiten
identificarla. Por ejemplo, el punto
de fusión del agua es 0 °C, y su
punto de ebullición, 100 °C.
Fusión
Solidificación
Vaporización
Condensación
Las variaciones en las condiciones de
presión y temperatura producen cambios
en los estados de la materia.
Fusión
Solidificación
Condensación Vaporización
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
Sublimación
regresiva
Sublimación
progresiva
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Unidad
8
texto escolar
Unidad
8
En el universo existen dos tipos de materia: las sustancias puras y las
mezclas. Una sustancia pura es la que no está mezclada con otras dife-
rentes. Así, el agua es una sustancia, y el oro, otra, en tanto que el café
con leche, el vino y el cemento son mezclas.
Las sustancias puras
Están formadas por una clase particular de materia, presentan una
composición definida, propiedades específicas que las diferencian entre
sí y no se pueden separar por procedimientos físicos. Todas las partes
de una sustancia pura presentan la misma composición y las mismas
propiedades físicas y químicas. Por ejemplo, el agua tiene una tempera-
tura de solidificación de 0 °C, una temperatura de ebullición de 100 °C
y una densidad de 1 g/cm3
. Estas propiedades no cambian y permiten
identificarla.
Las sustancias puras se clasifican en elementos químicos y compuestos
químicos.
Los elementos químicos
Son las sustancias puras más sencillas que existen en la naturaleza, es
decir, no se pueden descomponer por métodos químicos en otras más
pequeñas que mantengan todas sus propiedades.
Los elementos están formados por partículas elementales llamadas áto-
mos y todos los átomos que componen un elemento químico son si-
milares. Por ejemplo, el calcio, que se representa mediante el símbolo
Ca, está formado por átomos de calcio, y el hierro, que se representa
mediante el símbolo Fe, está constituido por átomos de hierro.
A cada elemento químico se le ha asignado un nombre y un símbolo
según ciertos criterios.
• El nombre es la palabra que designa o identifica un elemento quí-
mico. Se ha establecido teniendo en cuenta, entre otros criterios, el
nombre del científico que lo descubre, el lugar donde es descubierto
o sus propiedades físicas.
• El símbolo es una abreviatura universal que se utiliza para represen-
tar un elemento químico. Está formado por una, dos o tres letras: la
primera se escribe en mayúscula, y las demás, en minúscula.
En ocasiones, los símbolos no coinciden con el nombre del elemento en
español, porque derivan de sus nombres griegos o latinos, por ejemplo:
Nombre en
español
Calcio Hierro Potasio Mercurio Fósforo
Símbolo Ca Fe K Hg P
Nombre
en latín o
griego
Calcium Ferrumn Kalium Hidrargirium Phosforum
Las clases de materia
9
El oxígeno es un elemento químico. Sus
moléculas están formadas por átomos iguales.
¿QUÉ RECUERDO?
• La fórmula química del agua es
H2
O. ¿Qué información contiene
esta fórmula?
Protones
Neutrones
Electrones
PARA SABER MÁS
El átomo es la porción más
pequeña de materia. Está
constituido por otras partículas
más pequeñas: protones,
neutrones y electrones. Los
protones y neutrones se
encuentran en el centro formando
el núcleo, mientras que los
electrones están moviéndose
alrededor conformando una nube.
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Los compuestos químicos
Son el resultado de la unión de dos o más elementos, cuya proporción
es definida. Se representan mediante fórmulas. Por ejemplo, la sal de
cocina (NaCl) está formada por sodio y cloro, y la glucosa (C6
H12
O6
) está
constituida por carbono, hidrógeno y oxígeno.
Las fórmulas están conformadas por símbolos y subíndices. Las letras
corresponden a los símbolos de los elementos, y el subíndice, al núme-
ro de átomos de cada elemento que se han unido para formar el com-
puesto. En el siguiente cuadro, se presentan otros ejemplos:
Nombre
del
compuesto
Hipoclorito de
sodio
Alcohol etílico
Ácido clorhídrico
o cloruro de
hidrógeno
Dióxido de
carbono
Fórmula NaClO C2
H6
O HCl CO2
Número de
átomos
1 de sodio
1 de cloro
1 de oxígeno
2 de carbono
6 de hidrógeno
1 de oxígeno
1 de cloro
1 de hidrógeno
1 de carbono
2 de oxígeno
Los compuestos químicos se obtienen mediante reacciones químicas o
cambios químicos, que son procesos en los que se forman nuevas sus-
tancias a partir de la combinación de otras. Por ejemplo, el carbono se
une con el oxígeno para formar el dióxido de carbono y el hidrógeno se
combina con el oxígeno para producir agua.
Las mezclas
En la naturaleza es poco frecuente encontrar materiales formados por
una sola sustancia. Por lo general, hay mezclas que resultan de la reu-
nión de dos o más sustancias que permanecen en contacto, pero no se
combinan entre sí.
Las mezclas se caracterizan por lo siguiente:
• Están compuestas por sustancias llamadas componentes, cada uno de
los cuales conserva sus propiedades. Por ejemplo, en una mezcla de
azúcar y agua, el azúcar continúa siendo dulce.
• Están constituidas por sustancias que pueden separarse por métodos
mecánicos o físicos. El agua y el azúcar, por ejemplo, se pueden des-
unir por evaporación del agua.
• Presentan composición variable. Una mezcla de agua puede tener
mucha o poca azúcar.
• Están conformadas por una sustancia dispersante, que se encuentra
en mayor proporción, y una o varias sustancias dispersas, que se en-
cuentran en menor proporción.
La mayoría de los materiales a nuestro alrededor son mezclas: leche, ma-
yonesa, gaseosa, vino, gasolina, aire, tierra de jardín, agua de mar, etc.
Existen dos tipos de materia: sustancias puras y mezclas. A su vez, las
sustancias se clasifican en elementos y compuestos químicos. Una
mezcla se forma al unir dos o más sustancias en proporciones variables.
La sal común (NaCl) está formada por
moléculas constituidas por un átomo de sodio
y uno de cloro.
PARA SABER MÁS
Muchos gases se mezclan muy
bien con los líquidos. Por ejemplo,
el dióxido de carbono se disuelve
en el agua de las gaseosas, y el
oxígeno, en el agua de los ríos y
mares.
¿CÓMO VOY?
9 ¿Por qué el agua es una
sustancia pura?
10 ¿Por qué se afirma que una
limonada es una mezcla?
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UNIDAD 8
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universo.
Capacidad
Desempeños
precisados
• Describe las clases de materia.
• Diferencia las sustancias puras de las mezclas.
Repartir a los estudiantes tarjetas con los nombres de diferentes elementos y
compuestos, como las que se muestra a continuación:
Rotular dos cajas: una que diga “Elementos”, y otra, “Compuestos”. Luego,
solicitar a los estudiantes que depositen sus tarjetas en la caja correcta.
Extraer una de las tarjetas y preguntar la razón de su clasificación.
Escribir en la pizarra la fórmula del agua y pedir a los estudiantes que
respondan la pregunta del recuadro “¿Qué recuerdo?”.
Leer la información sobre las sustancias puras y destacar las diferencias
entre elementos y compuestos.
Formular ejemplos de elementos y compuestos utilizando lo mencionado en
la motivación.
Describir brevemente la tabla periódica y pedir a los estudiantes que
averigüen en ella cuáles son los veinte primeros elementos químicos y los
registren en un cuadro como el siguiente:
Elementos Símbolos
Hidrógeno H
Helio He
Litio Li
Formar grupos para que averigüen las fórmulas de sustancias comunes y
completen un cuadro como el siguiente:
Nombre común Nombre científico Fórmula
Sal de mesa Cloruro de sodio NaCl
Leer el recuadro “Para saber más” y observar la imagen del átomo. Luego,
pedir a los estudiantes que reconozcan el núcleo y la corteza del átomo,
así como las partículas subatómicas del mismo (protones, neutrones y
electrones).
Leer la información sobre las mezclas y destacar sus características. Pedir a
los estudiantes que formulen ejemplos de mezclas.
Pedir a los estudiantes que lean el recuadro “Para saber más” y comentar
que el agua, el gas carbónico, el azúcar y una gaseosa son materiales
distintos. Es decir, cada uno de ellos tiene propiedades que lo diferencian de
los demás, como el color, el sabor y el estado físico: el agua es líquida, el CO2
es un gas, el azúcar es una sustancia de cristales sólidos y la gaseosa es un
líquido con un sabor característico. Pero algo más los diferencia: al estudiar
la composición química de cada uno de ellos, observamos que el agua, el
gas carbónico y el azúcar son sustancias puras, mientras que una gaseosa
es una mezcla de estas sustancias.
Pedir a los estudiantes que elaboren un mapa conceptual sobre las clases de
materia.
Motivar a los estudiantes a elaborar cartillas con símbolos de diversos
elementos, como la que se muestra a continuación:
Mencionar los elementos que corresponden a dichos símbolos. El estudiante
que ubique cuatro de ellos en línea horizontal, vertical o diagonal será el
ganador.
9. Porque tiene ciertas propiedades que la diferencian de las demás
sustancias.
10.Porque puede separarse por métodos físicos y mecánicos.
9. Las clases de materia
Agua oxigenada
H2
O2
Sal
NaCl
Cobre
Cu
Oro
Au
S Be
C
Zn
H Sc
Mg
K
Ca O
Al
Ne
F P
He
Li
Los compuestos binarios
están formados por dos
elementos, iguales o
diferentes, y los compuestos
ternarios están integrados por
tres elementos. Se forman a
partir de reacciones químicas.
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Unidad
8
24 Diferencia los siguientes términos:
• Sustancias puras y mezclas
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• Elementos y compuestos
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
25 Escribe E si es elemento y C si es compuesto.
26 El metano es un gas formado por un átomo de carbono
y cuatro átomos de hidrógeno.
• ¿Es el metano un compuesto químico? ¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• Escribe la fórmula del metano.
_____________________________________________
_____________________________________________
27 Identifica en qué caso el agua es una mezcla y en cuál
es una sustancia pura.
El agua del caño contiene sales minerales disueltas.
Podemos obtener agua libre de sales calentándola hasta
que hierva y recogiendo y condensando su vapor.
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
28 La sal es una sustancia pura formada por cloro y sodio.
¿Es posible separar los elementos que la forman?
Explica por qué.
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
29 El agua se descompone en hidrógeno y oxígeno al
aplicarle electricidad. ¿Cuáles de estas sustancias son
elementos químicos y por qué?
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
30 La sustancia que utilizamos para endulzar, y que
normalmente llamamos azúcar, es una clase de
carbohidrato llamado sacarosa cuya fórmula es
C12
H22
O11
.
• ¿Cuántos elementos forman esta sustancia?
____________________________________________
• ¿Cuál es el nombre de cada uno de ellos?
____________________________________________
• ¿Cuántos átomos de cada clase hay en la molécula de
sacarosa?
____________________________________________
____________________________________________
Las clases de materia
9
Las sustancias puras son materia formada por un solo componente
y tienen unas propiedades específicas que las diferencian del resto
de las sustancias. Por el contrario, las mezclas son la unión de dos o
más sustancias que mantienen sus características específicas y que
pueden separarse por mecanismos físicos.
Los elementos son sustancias puras que no se pueden descomponer
en otras más simples por métodos químicos. Los compuestos
químicos, en cambio, son sustancias que pueden descomponerse en
otras más simples. por métodos químicos.
El metano es un compuesto químico porque está formado por dos
átomos diferentes: carbono e hidrógeno en proporciones definidas.
La fórmula del metano es CH4
.
Es una mezcla cuando contiene sales minerales disueltas y es una
sustancia pura cuando hierve y su vapor se condensa.
Sí, porque es un compuesto químico, por lo tanto, sus componentes se
pueden separar mediante procedimientos químicos.
El hidrógeno y el oxígeno son elementos químicos porque cada uno
de ellos está formado por átomos iguales. Los átomos del oxígeno
tienen el símbolo O, y los del hidrógeno, H. Los átomos del oxígeno y del
hidrógeno son distintos entre sí.
El azúcar está formada por tres elementos.
Los elementos son el carbono, el hidrógeno y el oxígeno.
En la molécula de sacarosa, hay 12 átomos de carbono, 22 átomos de
hidrógeno y 11 de oxígeno.
E C
C E
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Realizamos mezclas
Materiales
• 1 vaso de precipitado
• Agua, sal, harina, vinagre, aceite, mayonesa y jabón líquido
• 1 linterna
• 1 luna de reloj
• Limaduras de hierro
• 1 imán
• 1 varilla de vidrio
• 5 tubos de ensayo
Procedimiento
1. Colocar agua en un tubo de ensayo y agregar una cucharadita de sal. Agitar
y observar. Describir lo observado.
2. Colocar agua en otro tubo y añadir una cucharadita de vinagre. Agita y
observa. Describir lo observado.
3. Verter 5 mL de agua en un tubo de ensayo y agregar una cucharadita de
harina. Tapar el tubo y agitar con fuerza. Dejar reposar unos minutos y
registrar qué sucede.
4. Colocar 5 mL de agua en un tubo de ensayo y añadir una cucharadita de
aceite. Agitar con fuerza. Dejar reposar unos minutos y registrar lo que
sucede.
5. Colocar 5 mL de agua en un tubo de ensayo, además de una cucharadita
de jabón líquido. Agitar hasta que el jabón se disuelva y dejar en reposo.
Registrar lo que sucede.
6. Acercar una linterna encendida al tubo de la mezcla de agua con vinagre y al
tubo con agua jabonosa. Observar en ambos tubos qué sucede con los rayos
luminosos. Describir lo observado.
Conclusiones
• ¿Por qué se dice que las mezclas tienen composición variable?
• ¿Qué tipo de mezclas se preparó?
• ¿Pudieron ser observados los componentes cuando se formaron las mezclas?
• ¿Se pueden separar estas mezclas? ¿Cómo lo harían?
Texto escolar (págs. 146 y 147) Libro de actividades (pág. 136 y 137)
universo.
Capacidad
Desempeños
precisados
• Diferencia las mezclas homogéneas de las heterogéneas.
• Describe los tipos de mezcla heterogénea.
• Describe los tipos de separación de mezclas.
Proponer a los estudiantes que realicen las siguientes mezclas:
• Agua y aceite • Agua y café en polvo
Propiciar una lluvia de ideas a partir de las siguientes preguntas: ¿Se
pueden distinguir los componentes en cada caso? ¿Se pueden separar sus
componentes?
Leer las preguntas del recuadro “¿Qué recuerdo?” y presentar el tema.
Indicar a los estudiantes que lean la información sobre las clases de mezclas
y resaltar las diferencias entre mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas.
Pedir a los estudiantes que formulen ejemplos de soluciones diferenciando el
solvente del soluto. Luego, completar el siguiente cuadro:
Solvente Soluto Ejemplos
Líquido Líquido Agua y alcohol
Líquido Sólido Azúcar y agua
Sólido Sólido Bronce
Leer la información sobre los tipos de mezcla heterogénea y pedir a los
estudiantes que formulen ejemplos de cada uno de ellos.
Comentar a los estudiantes que en los coloides el tamaño de las partículas
dispersas es intermedio entre las partículas de las suspensiones, que son
más grandes, y las partículas de las soluciones, que son más pequeñas. Por
ello, no se observan a simple vista, sino que se necesita un microscopio para
verlas.
Pedir a los estudiantes que identifiquen las semejanzas y diferencias entre las
mezclas homogéneas y heterogéneas y que elaboren un cuadro comparativo.
Las posibles respuestas son las siguientes:
10. Las clases de mezclas
Mezclas homogéneas Mezclas heterogéneas
Pueden separarse. Pueden separarse.
Sus componentes (soluto y solvente) no
se distinguen a simple vista.
Sus componentes se distinguen a simple
vista.
Se aprecia una mezcla uniforme. Se diferencian dos o más fases.
Mencionar a los estudiantes que los antibióticos, los néctares de frutas, las
pinturas de agua y otros productos que indican en su etiqueta “agítese antes
de usar” son ejemplos de suspensiones.
Presentar a los estudiantes las siguientes mezclas: agua y aceite; agua
azucarada. Preguntarles lo siguiente: ¿A qué tipo de mezcla corresponde
cada una? ¿Cómo se podrían separar sus componentes? Anotar sus ideas.
Leer la información sobre algunos métodos de separación de mezclas y
observar las imágenes propuestas.
Solicitar a los estudiantes que traigan a la clase arena, aserrín y limadura de
hierro y los mezclen. Pedirles que respondan lo siguiente:
• ¿Cómo se pueden separar las limaduras de hierro?
• El aserrín y la arena poseen diferentes densidades en relación con el
agua. Echar la mezcla de aserrín y arena en un recipiente con agua. ¿Qué
sucede? ¿Qué material se puede separar con facilidad?
• Al retirar el aserrín hacia otro recipiente se ha trasladado también un poco
de agua. ¿Cómo se puede separar el aserrín del agua?
• Aún se debe separar la mezcla de arena y agua. ¿Cómo?
• ¿Cómo se obtiene el aserrín y la arena secos nuevamente?
Motivar a los estudiantes a responder la preguntas de la sección
“Metacognición”. Considerar que esta pregunta se relaciona con la
capacidad que tienen las personas de autorregular su propio aprendizaje y,
como consecuencia, transferir todo ello a una nueva situación de aprendizaje.
Indicar a los estudiantes que realicen las actividades de las páginas 136 y
137. Solicitar que comparen sus respuestas con los demás compañeros.
Desarrollar con los estudiantes la secuencia digital del portafolio.
11. Diferentes, pues uno de ellos debe evaporarse antes para después ser
condensado, lo que permitirá recogerlos en recolectores distintos.
La química desarrolla
procedimientos sencillos y
complejos para estudiar las
mezclas. Preparar mezclas e
identificar sus componentes y
características es importante
para conocer qué elementos
o compuestos las constituyen.
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Unidad
8
La separación de mezclas
Para separar las sustancias que forman una mezcla, se utilizan diferen-
tes métodos basados en las propiedades de las sustancias, tales como
estado físico, tamaño de las partículas, punto de ebullición y densidad,
entre otras.
Algunos métodos de separación de mezclas son los siguientes:
Las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas según se puedan
distinguir o no sus componentes. Para separar las mezclas se utilizan
diferentes métodos, como la tamización, la destilación, la imantación,
etcétera.
Métodos de separación de mezclas heterogéneas
Separación manual o el tamizado. Se utiliza
cuando la mezcla está formada por partículas de
diferentes tamaños. El instrumento utilizado se
denomina tamiz. Este método es muy empleado
en el análisis de suelos y en la industria de las
harinas.
Levigación. Consiste en pulverizar la mezcla
sólida para tratarla luego con disolventes
apropiados, basándose en su diferencia de
densidad. Este método es muy empleado en la
minería, especialmente en la separación del oro
(Au).
Imantación o separación magnética. Consiste
en separar metales y no metales, utilizando un
campo magnético (imán).
Métodos de separación de mezclas homogéneas
Destilación simple. Se fundamenta en la
diferencia en los puntos de ebullición de los
componentes de la mezcla. Por calentamiento
se hace que el líquido de más bajo punto de
ebullición se evapore primero, para luego
recogerlo haciendo pasar sus vapores por un
refrigerante o condensador.
Cromatografía de papel. Utiliza como
absorbente el papel de filtro. Sobre él se coloca
la mezcla que se va a separar y se pone en
contacto con el disolvente. Una vez corrido el
disolvente, se retira el papel y se deja secar.
La centrifugación. Consiste en someter la
mezcla a la acción de la fuerza centrífuga. Para
ello, se hace girar el recipiente con la mezcla a
gran velocidad con la finalidad de que el sólido
se deposite en el fondo del recipiente y el
componente líquido se ubique por encima de él,
facilitando la separaración de la mezcla. METACOGNICIÓN
• ¿Qué dificultades tuviste al estudiar
los temas? ¿Cómo las superaste?
• ¿Qué temas has comprendido
mejor? ¿Por qué?
¿CÓMO VAMOS?
11 Imagina que tienes que
separar una solución de dos
componentes líquidos. ¿Cómo
tendrán que ser los puntos de
ebullición de ambos para que
uno cambie de estado mucho
antes que el otro?
Desarrolla las páginas 136 y 137
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Las clases de mezclas
10
Las burbujas son coloides (estado de
transición entre líquido y gas) que pueden
reflejar y dispersar la luz.
Mezclas homogéneas en las que se observa
una sola fase.
¿QUÉ RECUERDO?
• Si mezclas agua y arena, ¿qué
observas? ¿Cómo se pueden
separar sus componentes?
Según se puedan distinguir sus componentes con mayor o menor facili-
dad, las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas.
Las mezclas homogéneas
Son aquellas que están constituidas por dos o más sustancias puras que
no se pueden distinguir a simple vista. Un ejemplo de mezcla homogé-
nea se produce cuando diluímos sal en agua: una vez la sal se ha disuel-
to, la solución se observa uniforme sin que haya manera de diferenciar
el agua de la sal.
Las mezclas homogéneas también reciben el nombre de soluciones
porque están conformadas por una sustancia que se disuelve, llamada
soluto, en otra llamada solvente. Existen soluciones gaseosas, como el
aire; líquidas, como las bebidas gaseosas, y sólidas, como las aleacio-
nes. Muchas de las sustancias que usamos y consumimos se encuen-
tran en forma de disoluciones.
Las mezclas heterogéneas
Son aquellas cuyos componentes se pueden diferenciar a simple vista y
en las que se puede apreciar más de una fase física. Una mezcla de acei-
te y agua o un trozo de granito son ejemplos de mezclas heterogéneas.
A simple vista nos damos cuenta de que, en el primer caso, podemos
diferenciar el agua del aceite. De manera semejante, el fragmento de
granito está constituido por porciones de distinta apariencia.
Las mezclas heterogéneas se clasifican en agregados, suspensiones y
coloides.
Agregados Suspensiones Coloides
Están formados por
partículas sólidas de
tamaño relativamente
grande, que se pueden
reconocer a simple
vista. Por ejemplo, en
el granito se pueden
distinguir a simple vista
tres componentes:
cuarzo (blanco), mica
(negras) y feldespato
(gris).
Son mezclas heterogéneas
en las que se aprecia con
mayor claridad la separación
de las fases. Generalmente,
están formadas por una fase
dispersa sólida y una fase
dispersante líquida; por ello,
presentan un aspecto opaco.
Si se dejan en reposo, las
partículas de la fase dispersa
caen al fondo, formando un
residuo llamado sedimento.
Por ejemplo, el agua con
arena o harina en agua.
Son mezclas
heterogéneas en las
cuales las partículas de
la fase dispersa tienen
un tamaño intermedio;
por tal razón, no se
sedimentan, es decir,
no caen al fondo.
Esta clase de mezclas
pueden reflejar y
dispersar la luz. Por
ejemplo, la clara
de huevo, el agua
jabonosa y la gelatina.
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36 Con mucho cuidado se coloca aceite vegetal, alcohol y
glicerina en una probeta y se observa que no se unen;
en lugar de esto, se forman tres capas
diferentes. Observa la foto y responde
tomando en cuenta la densidad de la
sustancias.
• ¿Cuál es la sustancia más densa? ¿Y la menos densa?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Qué tipo de mezcla se ha formado?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Cuál es el orden en que se han ubicado las sustancias
empezando desde el fondo de la probeta?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Por qué se observan fases en esta mezcla?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Dónde se ubicaría el agua si se agregara una pequeña
cantidad de ella a la probeta?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Cómo separarías la mezcla formada en la probeta?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿La técnica de separación usada es un proceso físico o
químico? ¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
37 La siguiente tabla muestra la leyenda de un envase de
agua mineral. Observa y responde.
• ¿El agua mineral es una sustancia pura o una mezcla?
¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• Si es una mezcla, ¿es homogénea o heterogénea? ¿Por
qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Se pueden separar sus componentes? ¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
38 Analiza y responde.
• Se desea separar una mezcla formada por agua
y alcohol. Si sabes que el agua tiene un punto de
ebullición igual a 100 ºC, y el alcohol, un punto de
ebullición igual a 78 ºC, ¿qué técnica de separación
de mezclas usarías? ¿Por qué?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• Si se combinan el azufre y el hierro a temperatura
ambiente, ¿se forma una mezcla homogénea o
heterogénea? ¿Cómo podrías separar estas sustancias?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
Composición de sales en mg/L
Bicarbonato 10,2
Nitratos 2,8
Cloruros 0,4
Calcio 2,7
Magnesio 0,3
Sodio 2,3
Sustancias Densidades (g/cm3
)
Aceite vegetal 0,98
Alcohol 0,8
Glicerina 1,26
La sustancia más densa es la glicerina, y la menos densa, el alcohol.
Mezcla heterogénea
Glicerina, aceite y alcohol.
Porque sus componentes presentan distintas densidades.
Entre el aceite y la glicerina.
Por decantación, colocando la muestra en un embudo y abriendo la
llave para escurrir los líquidos, desde el más denso hasta el menos
denso.
Es un proceso físico, ya que ninguno de los tres líquidos sufren
alteración química.
Es una mezcla, porque el agua, que hace de dispersante, tiene
disueltas varias sustancias como los bicarbonatos o el calcio.
Es una mezcla homogénea porque presenta un aspecto uniforme.
Sí, porque es una mezcla y sus componentes pueden separarse por
métodos mecánicos o físicos.
Utilizaría la técnica de la destilación, aprovechando la diferencia del
punto de ebullición de ambas sustancias. En este caso sería el alcohol
el que se evaporaría antes que el agua.
Se forma una mezcla heterogénea porque sus partículas se ven, y se
podrían separar aislando el hierro con un imán.
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Mezcla
heterogénea
Mezcla
homogénea
31 Indica si corresponde a una sustancia pura, una mezcla
homogénea o una mezcla heterogénea.
• Agua de mar: _________________
• Granito: _________________
• Arena y agua: _________________
• Oxígeno: _________________
• Aire: _________________
32 Identifica en cada imagen si corresponde a una
sustancia pura, a una mezcla homogénea o a una
mezcla heterogénea.
a: ________________________________________
b:________________________________________
c: ________________________________________
33 Responde.
• ¿Por qué en la etiqueta de muchos medicamentos dice
“Agítese antes de usar”?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Cómo influye el tamaño de las partículas al formar una
mezcla?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
• Las bebidas gaseosas están formadas, principalmente,
por dióxido de carbono y agua.Si tuvieras que clasificarlas,
¿en qué tipo de mezcla las agruparías?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
34 Escribe S si es una suspensión o C si es un coloide.
Pintura al agua
Agua y harina
Mayonesa
Esmalte de uñas
35 Observa las imágenes y responde.
• ¿Cómo se encuentran distribuidas las bolitas azules y
blancas en la mezcla homogénea?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Cómo se encuentran distribuidas las bolitas moradas y
blancas en la mezcla heterogénea?
_____________________________________________
_____________________________________________
• ¿Podrían los componentes de una mezcla homogénea
separarse por algún procedimiento sencillo? ¿Y los de
una mezcla heterogénea?
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
Las clases de mezclas
10
Leche
Humo
Kétchup
Crema de manos
b
c
a
mezcla heterogénea
mezcla heterogénea
mezcla heterogénea
sustancia pura
mezcla homogénea
mezcla heterogénea
sustancia pura
mezcla homogénea
Porque son suspensiones y, debido a ello, sus componentes sólidos se
sedimentan cuando pemanece en reposo.
En las soluciones, las partículas son pequeñas, lo que permite que se
disuelvan homogéneamente. En los coloides y las suspensiones, son
más grandes y quedan suspendidas, formando mezclas heterogéneas.
Las bebidas gaseosas son mezclas homogéneas, ya que sus
componentes están integrados en una sola fase.
Los componentes de una mezcla homogénea no podrían separarse
por algún procedimiento sencillo; en cambio, los de una mezcla
heterogénea sí podrían separarse, ya que la mezcla no tiene un
aspecto uniforme.
Formando grupos.
De manera uniforme.
S
C
C
C
C
C
C
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Unidad
8
USA ESTRATEGIAS DE LAS TIC
PROPUESTA DE TRABAJO
RÚBRICA DE EVALUACIÓN
Los materiales del siglo XXI
Muchos de los materiales que utilizamos habitualmente son sintéticos;
por esa razón, se obtienen por transformaciones químicas a partir de
materiales naturales. Algunos de ellos son los siguientes:
• La mayoría de plásticos se obtienen a partir del petróleo. Gracias a sus
propiedades, son muy útiles para fabricar toda clase de objetos.
• El vidrio es un material muy duro, pero a la vez muy frágil. Es
transparente y aislante de la electricidad y el calor.
• La fibra de vidrio es un buen aislante térmico, es muy moldeable y
no se oxida; por ello, se emplea en la fabricación de carrocerías de
vehículos.
• La fibra óptica se fabrica a partir de la fibra de vidrio y es capaz de
conducir la luz. Se utiliza en telecomunicaciones para cables de
teléfono, computadoras, etc.
Busca información en libros, revistas y páginas web
serias y especializadas para conocer más sobre los
materiales del siglo xxi.
1. Selecciona información sobre el vidrio y la fibra
óptica. Luego, realiza las siguientes actividades:
a. Identifica las propiedades y aplicaciones del
vidrio.
b. Describe las características de la fibra óptica.
c. Explica la importancia de la fibra óptica en la
actualidad.
2. A partir de la información recopilada, elabora un
cuadro comparativo entre la fibra de vidrio, la fibra
óptica y la fibra de carbono según criterios definidos.
3. Elabora un video en Movie Maker o Ezvid sobre
los materiales investigados. Considera la siguiente
información:
a. Historia c. Ventajas o desventajas
b. Propiedades d. Aplicaciones
Desarrolla las páginas 138 y 139 del Libro de
actividades.
La fibra óptica permite transmitir gran
cantidad de información a altísima
velocidad.
Criterios a evaluar Excelente Satisfactorio En proceso Iniciado
Uso de la
información
El cuadro comparativo
está completo.
presenta mínimos
errores.
es poco comprensible.
no satisface lo
requerido.
Elaboración
del video
El video presenta
información de cinco
materiales.
El video presenta
información de cuatro
materiales.
El video presenta
información de tres
materiales.
El video presenta
información de dos
materiales.
Calidad de la
presentación
Las imágenes y la
información son claras
y precisas.
Las imágenes y la
información son
precisas.
Las imágenes y la
información son poco
claras y precisas.
Las imágenes y la
información no son
claras ni precisas.
Exposición
El estudiante domina
el tema.
El estudiante explica
el tema con algunas
imprecisiones.
El estudiante
conoce el tema
superficialmente.
El estudiante no
conoce el tema.
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Criterios Fibra de vidrio Fibra de carbono
Definición
Propiedades
Usos o
aplicaciones
3 Elabora un video en Movie Maker o Ezvid sobre uno de los materiales investigados.
Considera la siguiente información:
a. Breve historia c. Ventajas o desventajas
b. Propiedades d. Usos o aplicaciones
Movie Maker Ezvid
Es un material que se obtiene
gracias a la intervención de ciertos
hilos de vidrio muy pequeños, que
al entrelazarse van formando una
malla, patrón o trama.
– Es resistente a las variaciones
de temperatura, conservando su
forma.
– Presenta baja densidad en
comparación con otros elementos;
por ejemplo, el acero.
– Presenta elevada resistencia
mecánica, con una medida de
elasticidad elevada.
Es un material constituido,
principalmente, por carbono. Tiene
propiedades mecánicas similares al
acero y es tan ligero como la madera
o el plástico.
– Impide el paso del calor. Los
bloques de fibra de vidrio atrapan
aire entre ellos, haciendo que
la fibra de vidrio sea un buen
aislante térmico.
– Las fibras más delgadas y recién
fabricadas son las más fuertes
debido a que son más dúctiles
(deformables)
– Es empleada en muchos
campos, aunque los principales
son el industrial y el artístico
(manualidades).
– Es utilizada para la fabricación de
tablas de surf y windsurf, lanchas
e, incluso, veleros.
– Podría usarse para la fabricación
de los cables de fibra óptica,
que se emplean en las áreas de
telecomunicaciones.
– Tiene muchas aplicaciones
en la industria aeronáutica y
automovilística, al igual que en
barcos y en bicicletas.
– Es empleada en otros artículos
de consumo, como patines en
línea, raquetas de tenis, edificios,
laptops, trípodes y cañas de
pescar e, incluso, en joyería.
Respuesta modelo
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USA ESTRATEGIAS DE LAS TIC
1 Busca información en libros, revistas y páginas web serias y especializadas para
conocer más sobre los materiales del siglo XXI. Selecciona información sobre el
vidrio y la fibra óptica y responde.
• ¿Cuáles son las propiedades y aplicaciones del vidrio?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
• ¿Cómo es la fibra óptica?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
• ¿Por qué es importante la fibra óptica en la actualidad?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2 Completa el siguiente cuadro comparativo entre la fibra de vidrio y la fibra de
carbono según los criterios que se indican. Para ello, te recomendamos que
busques información sobre estos materiales en las páginas web de las siguientes
instituciones:
• Fibra de vidrio, Ecured • Fibra de carbono, Metal actual
La fibra de carbono se
utiliza en la fabricación
de las bicicletas por su
resistencia y ligereza.
Respuesta modelo: el vidrio es un material muy duro, pero a la vez muy frágil. Es transparente y aislante
de la electricidad y el calor. Además, no reacciona con las sustancias que contiene y algunos tipos de
vidrio son muy resistentes a los cambios bruscos de temperatura y a las roturas.
El vidrio tiene múltiples aplicaciones, se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de
productos.
Respuesta modelo: la fibra óptica es un medio de transmisión, empleado habitualmente en redes de
datos y telecomunicaciones. Consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales
plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.
Respuesta modelo: porque es un material liviano, que permite una fácil instalación sobre redes de
energía, viales y de gasoductos, entre otras. Asimismo, gracias a la gran capacidad y a su velocidad de
transmisión, las personas pueden conectarse a la red mundial de la información (Internet).
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Usa estrategias de las TIC
Tierra y universo.
Capacidad y desempeño precisado
Capacidad
Desempeño
precisado
• Explica las propiedades de algunos materiales, como la fibra
de vidrio, la fibra óptica y la fibra de carbono. .
Las Tecnologías de la Información y Comunicación han permitido llevar la
globalidad al mundo de la comunicación, facilitando la interconexión entre las
personas e instituciones a nivel mundial y eliminando barreras espaciales y
temporales.
Solicitar a los estudiantes que lean la información sobre los materiales del
siglo XXI. Indicarles que muchos materiales que utilizamos habitualmente,
como el plástico o el nailon, no se encuentran en la naturaleza, son materiales
sintéticos. Estos se obtienen por transformaciones químicas a partir de
materiales naturales.
Formar grupos para que realicen la sección “Propuesta de trabajo”. Primero,
pedir a los estudiantes que busquen información sobre el vidrio y la fibra
óptica y responda las preguntas planteadas en el Libro de actividades.
También animarlos a investigar sobre la definición, propiedades y usos o
aplicaciones. Seguidamente, solicitarles que organicen la información en un
cuadro de doble entrada. Por último, motivarlos a elaborar un video teniendo
en cuenta las recomendaciones dadas.
Indicar que en las páginas web recomendadas encontrarán información
sobre animales peruanos en vía de extinción; sin embargo, es necesario
motivar a los estudiantes para que busquen más datos en otras fuentes
confiables y seguras.
Dar un tiempo para elaborar el video sobre los materiales investigados,
motivarlos a usar Movie Maker o Ezvid teniendo en cuenta la información que
debe presentar el video. De ser posible, mostrar algunos videos trabajados
con los programas mencionados.
Comentar a los estudiantes que la fibra óptica permite transmitir gran
cantidad de información a altísima velocidad.
Pedir a los estudiantes que realicen una autoevaluación y coevaluación
teniendo en cuenta la rúbrica propuesta, de manera que puedan identificar el
nivel de aprendizaje alcanzado a partir de su autoanálisis.
Texto escolar (pág. 148) Libro de actividades (págs. 138 y 139)
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Unidad
8
INDAGA MEDIANTE MÉTODOS CIENTÍFICOS
Resultados
• Elaboren una tabla de doble entrada en la cual anoten la temperatura que marca
el termómetro cuando el hielo o la cera se empiezan a fundir y cuando están casi
totalmente fundidos.
• ¿Cuáles son las variables independiente y dependiente en la experiencia que has
propuesto?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• ¿Qué ocurrió con el agua y los trocitos de cera al realizar la experiencia que
propusieron?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• Luego de realizar la experiencia, ¿a qué conclusión llegaron?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Aplicamos lo aprendido
• Las sustancias puras tienen una fórmula química; la del agua, por ejemplo, es H2
O. En
vista de los resultados, ¿crees que puede escribirse la fórmula de la cera de una vela?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• ¿De qué depende que un material tenga un intervalo de temperaturas de fusión más
ancho o más estrecho?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
PARA TENER EN CUENTA
Los datos cualitativos se
fundamentan en aspectos
generalmente percibidos
por los sentidos, tales
como el color, la textura
y la apariencia. Los
datos cuantitativos se
fundamentan en sistemas
de medidas y por tanto son
muy precisos.
Sustancias
Temperatura al inicio
de la fusión
Temperatura al final
de la fusión
Agua 0 °C 0 °C
Cera 42 °C 58 °C
La variable independiente es el tipo de materia, sustancias puras o mezclas, y la variable dependiente, la
temperatura de fusión.
Las sustancias simples tienen una temperatura de fusión determinada, mientras que las mezclas presentan
un intervalo de temperaturas de fusión.
No se puede escribir la fórmula de la cera de una vela, ya que es una mezcla de varias sustancias.
Un material tendrá un intervalo de temperaturas de fusión más ancho si tiene mayor número de sustancias
en su composición y si la diferencia de la temperatura de fusión entre las distintas sustancias de la mezcla
es mayor.
Cuando el agua alcanzó su temperatura de fusión, se fundió por completo. En el caso de los trocitos de
cera, estos iniciaron su fusión a una temperatura determinada y la finalizaron en otro valor diferente.
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ACTIVIDAD DE INDAGACIÓN
¿Sabías que...?
El galio (Ga) es uno de los elementos químicos
más extraños de la tabla periódica. Es un metal
blando, grisáceo en estado líquido y plateado
brillante al solidificar. Se funde a temperaturas
cercanas a la del ambiente e, incluso, se vuelve
líquido cuando se sostiene en la mano por su
bajo punto de fusión que es 29,76 °C.
¿Qué recuerdo?
• ¿Qué son las temperaturas de ebullición y de fusión de una sustancia?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• ¿Por qué se considera que las temperaturas de ebullición y de fusión son
características específicas de una sustancia?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
¿Qué problema debemos resolver?
Los estudiantes de 1.° D se organizan en grupos para identificar a qué clase de materia
pertenecen diversas sustancias. Uno de los grupos lleva trozos de cera a la clase. A simple
vista parece ser una sustancia pura, pero deben comprobarlo. Para ello, compararán la
temperatura de fusión de la cera con la de una sustancia pura bien conocida, el agua.
Entonces, ellos se plantean el siguiente problema: ¿Cómo varía la temperatura de fusión
en los tipos de materia?
¿Cómo resolvemos el problema?
1. En grupos, formulen una posible respuesta o hipótesis al problema planteado.
2. Propongan una experiencia que les permita responder al problema. Consideren lo
siguiente:
a. Seleccionen los materiales y equipos que van a utilizar. Por ejemplo, un vaso de
precipitados grande, un vaso pequeño, hielo picado, trocitos de cera, agua, un
termómetro de laboratorio, un mechero, etc.
b. Construyan un montaje que permita calentar las sustancias, el hielo picado y los
trocitos de cera, en baño María (ver fig. 1).
Comparamos el punto de fusión de sustancias
puras y mezclas
Figura 1
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La temperatura o punto de ebullición es la temperatura a la cual un elemento o compuesto químico pasa del
estado líquido al estado gaseoso. El punto o temperatura de fusión es el momento en el cual una sustancia
pasa del estado sólido al estado líquido.
Porque estas propiedades específicas permiten diferenciar unas sustancias de otras.
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Actividad de indagación
Comparamos el punto de fusión de
sustancias puras y mezclas
Competencia: Indaga mediante métodos científicos para construir
sus conocimientos.
Capacidades y desempeños precisados
Capacidades
• Problematiza situaciones.
• Diseña estrategias para hacer una indagación.
• Genera y registra datos e información.
• Analiza datos e información.
• Evalúa y comunica el proceso y resultados de su indagación.
Desempeños
precisados
• Formula una posible respuesta sobre un hecho relacionado
con el punto de fusión de sustancias puras y mezclas.
• Propone estrategias para comprobar la hipótesis planteada
a la pregunta de indagación.
• Relaciona las variables dependiente e independiente para
confirmar o refutar su hipótesis.
• Registra datos sobre la temperatura de fusión y los analiza
estableciendo relaciones de causalidad.
• Compara las evidencias de su indagación con información
confiable para elaborar conclusiones.
Solicitar a los estudiantes que lean la sección “¿Sabías que…?” y plantear las
siguientes preguntas: ¿Qué características tiene el galio? ¿Es una mezcla o
una sustancia pura? ¿Por qué?
Indicar a los estudiantes que contesten las preguntas planteadas en la
sección “¿Qué recuerdo?”. Luego, invitar a un representante de cada grupo a
compartir sus respuestas. No descartar ninguna de ellas.
Leer el texto de la sección “¿Qué problema debemos resolver?”. Luego, indicar
a los estudiantes que comenten sobre la información presentada. Solicitarles
que lean la pregunta planteada y mencionen cómo podrían resolverla.
Formar grupos para que elaboren una hipótesis para la pregunta planteada.
Guiar la redacción de la hipótesis para considerar una respuesta que pueda
ser verificada a través de la experiencia.
Formar grupos procurando que estén constituidos por estudiantes con
diferentes ritmos de aprendizaje, de forma que se apoyen entre todos para
realizar las tareas propuestas.
Solicitar a los estudiantes que diseñen una experiencia para comprobar la
hipótesis planteada.
Orientar a los estudiantes durante la elección de los materiales. Sugerir que
observen la figura 1 para seleccionar los materiales necesarios. Considerar
que necesitan un vaso de precipitado grande, un vaso pequeño, hielo
picado, trozos de cera, agua, un termómetro de laboratorio, un mechero, un
trípode y una rejilla de asbesto.
Brindar un tiempo adecuado para que los estudiantes definan las estrategias
a seguir en su experiencia. Luego, anotar en la pizarra o en un papelógrafo
los procedimientos y pedirles que los contrasten con los que propusieron:
a. Poner un vaso de precipitado grande con agua a fuego suave. Introducir
en él un vaso pequeño con hielo picado y con un termómetro.
b. Anotar la temperatura cuando comienza la fusión del hielo, y cuando ya
está casi todo fundido.
c. Repetir el proceso anterior, pero poner trocitos de cera en el vaso
pequeño, en vez del hielo picado.
d. Anotar la temperatura que marca el termómetro cuando la cera empieza a
fundir.
e. Anotar la temperatura que marca el termómetro cuando la cera está casi
totalmente fundida.
Pedir a los estudiantes que registren los datos observados en tablas,
sugerirles que usen la tabla de la sección “Resultados”.
Brindar a los estudiantes el tiempo adecuado para que respondan las
preguntas propuestas en la sección “¿Cómo resolvemos el problema?”
Trabajarlas en pareja y compartir sus respuestas ante el aula.
Pedir a los estudiantes que compartan las conclusiones a las que llegaron,
para validarlas o rechazarlas. Luego, compararlas con las de otros grupos.
Indicarles que en grupos realicen las actividades de la sección “Aplicamos lo
aprendido”.
Solicitar a los estudiantes que organicen la experiencia realizada y elaboren
una uve de Gowin
Información complementaria
¿Cómo comunicar la investigación?
La uve de Gowin o uve heurística es un organizador que permite
organizador el proceso de indagación, pero podemos usar otros
organizadores como infografías, informes o trípticos. Lo importante es
comunicar desde la pregunta hasta las conclusiones de forma coherente.
Libro de actividades (págs. 140 y 141)
Algunos experimentos
científicos proporcionan un
resultado que conduce a una
conclusión inequívoca. Otros,
en cambio, necesitan una
interpretación, que puede ser
discutible.
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Unidad
8
LIBRO DE ACTIVIDADES LIBRO DE ACTIVIDADES
texto escolar
HABILIDADES CIENTÍFICAS
PARA CONSULTAR
• Mis respuestas.com, ¿Por
qué flotan los barcos?
• Seneca Sociedad, ¿Por qué
flotan los icebergs?
• eHow en Español,
Explicación de la flotabilidad
a b
• ¿Qué observas en cada una de las imágenes?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• ¿En qué estado físico se encuentra el hielo? ¿Qué cambio de estado origina la
formación de hielo?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• ¿Cómo se relaciona la densidad y la flotación de los cuerpos?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
• ¿Cómo explicas la flotación del iceberg y del barco? (Datos: densidadhielo
= 0,92 g/cm3
;
densidadhierro
= 7,9 g/cm3
; densidadagua salada
= 1,03 g/cm3
).
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Explicar es expresar un concepto, un sentimiento, un fenómeno, un suceso, etc., de
forma clara y detallada para que sea comprensible. Al elaborar una explicación se deben
reconocer algunos conceptos o teorías, para luego, relacionarlos y poder comunicar de
forma clara y detallada.
Explicar
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El iceberg flota en el agua porque al estar formado de hielo su densidad es menor que la del agua salada. Si
no fuera este el caso, el hielo se acumularía en el fondo de los océanos y no en su superficie.
Por otro lado, el barco flota porque al ser un objeto hueco presenta poca densidad, ya que en su interior
tiene aire. Aunque sea de hierro, flota en el agua a causa del aire que tiene dentro.
El cuerpo menos denso flota sobre el más denso, siempre que este último sea un líquido o un gas.
En la foto a se observa un iceberg, el cual es una masa de hielo que se desprende de los glaciares y queda
a la deriva llevado por las corrientes.. En la foto b se observa un crucero, que es un tipo de barco que lleva
pasajeros y es usado para realizar viajes de placer a cualquier parte del mundo.
El hielo se encuentra en estado sólido y se forma debido a la fusión, es decir, el agua líquida pasa al estado
sólido debido a la disminución de la temperatura.
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CIERRE
1 Elige uno de los temas estudiados y elabora un mapa mental a partir de la
información del Texto escolar. Luego, preséntalo ante la clase.
2 Escribe cinco ideas clave de los temas presentados en la unidad 8 del Texto
escolar.
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
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____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Los mapas mentales son
una forma lógica y creativa
de tomar notas y expresar
ideas.
Respuesta modelo:
– La materia es todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio.
– Las propiedades de la materia pueden ser generales, como la masa y el volumen, o específicas, como el
color, el olor, el sabor, el estado físico y la densidad.
– Todas las propiedades que se pueden medir, es decir, cuantificar, se denominan magnitudes. Estas pueden
ser fundamentales, como la longitud, y derivadas, como la velocidad. Para expresarlas se utilizan las
unidades del sistema internacional (SI).
– La materia se encuentra, principalmente, en estado sólido, líquido o gaseoso. Si varían la temperatura y la
presión, se producen cambios de estado.
– La materia puede encontrarse como sustancias puras (elementos y compuestos) y mezclas. A su vez, las
mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.
Expresión
Tipos
Cantidad
Unidad
Metro (m)
Kilogramo (kg)
Segundo (s)
Kelvin (K)
Superficie
Volumen
Densidad
Velocidad
Aceleración
Fuerza
Longitud
Masa
Tiempo
Temperatura
Carga eléctrica
Cantidad de sustancia
Fundamentales
Derivadas
Sistema internacional de
unidades (SI)
MAGNITUDES
Respuesta modelo
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SINTETIZAMOS
CIERRE
Sistem
a
Internacional
de
unidades
(SI)
Volumen
Color
Olor
Sabor
Densidad
Estado físico
Masa
Generales
Específicas
Fundamentales
Cantidad de sustancia
Carga eléctrica
Temperatura
Tiempo
Masa
Longitud
Fuerza
Aceleración
Velocidad
Densidad
Volumen
Superficie
Derivadas
Sustancias puras
Mezclas
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g
re
s
iv
a
Separación
Clases
Elementos químicos
Compuestos químicos
Homogéneas
o soluciones
Tipos
Agregados
Suspensiones
Coloides
Componentes
Sólidas
Solvente
Oxígeno
Cobre
Agua
Alcohol
Soluto
Líquidas
Gaseosas
Heterogéneas
Filtración
Decantación
Destilación
Longitud - Metro (m)
Masa - Kilogramo (kg)
Temperatura - Kelvin (K)
Superficie
- Metro
cuadrado
(m 2
)
Volum
en
- M
etro
cúbico
(m 3
)
D
ensidad
- Kilogram
o
por m
etro
cúbico
(kg/m 3
)
S
ó
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q
u
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o
G
a
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o
s
o
Cambios
MATERIA
Magnitudes
Propiedades
Unidades de
medida
Clases
Estados
Te presentamos mediante un mapa mental los conceptos clave que has trabajado en la unidad.
CONSULTAMOS
Para reforzar
CIDEAD 1 ESO, La materia y su composición
En este sitio web encontrarás información acerca de
la composición, propiedades y estados de la materia.
También presenta una explicación detallada acerca de las
diversas magnitudes. Podrás resolver distintos ejercicios y
una autoevaluación para comprobar lo que sabes.
Recuerda que el contenido de los sitios web puede
cambiar.
Para ampliar
Discovery Channel (2004), Los estados de la
materia
Documental de carácter científico que describe las cuatro
formas de la materia: sólido, líquido, gaseoso o plasmático.
Descubrirás las características de cada estado, cómo se
presentan y cómo van cambiando en la misma naturaleza.
Se explica la relación entre la temperatura y los estados, y
cómo esta determina los cambios de un estado a otro.
Desarrolla la página 143 del Libro de actividades.
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Habilidades científicas
Libro de actividades (pág. 142)
Tierra y universo.
Capacidad y desempeño precisado
Capacidad
Desempeño
precisado
• Explica cómo se relaciona la densidad con la flotabilidad de
los cuerpos.
Una explicación científica intenta hacer entender un hecho o un proceso.
Se incorporan más conceptos y terminología del hecho o fenómeno que se
quiere explicar. También se deben incluir conectores (de causa-consecuencia,
orden, tiempo, oposición, etc.) que unen los párrafos y evitan que sea un texto
telegráfico. Generalmente, se escribe en presente del modo indicativo y en
tercera persona del singular o plural.
Pedir a los estudiantes que observen las imágenes. Luego, plantear las
siguientes preguntas: ¿Qué tienen en común los dos cuerpos? ¿Por qué los
dos cuerpos flotan en el agua?
Sugerir a los estudiantes que lean el texto introductorio. Luego, formar grupos
procurando que estén constituidos por estudiantes con diferentes ritmos de
aprendizaje, de forma que se apoyen entre todos para realizar las preguntas
propuestas.
Indicar a los estudiantes que respondan las preguntas planteadas. En ese
momento es necesario monitorear y atender dificultades que se puedan
presentar.
Pedir que un integrante de cada grupo que lea sus respuestas para
compartirlas con sus compañeros del aula.
Recomendarles que, para elaborar sus respuestas, pueden consultar las
fuentes de información propuestas en el recuadro “Para consultar”, de tal
forma que sus argumentos sean válidos y consistentes.
En la web
• Ingresar al siguiente enlace para conocer más acerca de la flotación
de los cuerpos: https://www.youtube.com/watch?v=vCJxDxSWFpo
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Unidad
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texto escolar
Unidad
8
¿QUÉ APRENDÍ?
1 Observa los elementos señalados e identifica el disolvente, el soluto y la disolución.
2 Cuando sacamos un vaso de la refrigeradora y lo dejamos sobre una mesa, al cabo de
unos minutos observaremos que está mojado por fuera.
• ¿De dónde procede el agua de su superficie?
• ¿Cómo se llama el proceso que se ha producido?
3 Lee y responde.
• ¿El amor, la amistad o el saber son materia? Razona tu respuesta.
• ¿Por qué la longitud es una magnitud física y el color no lo es?
• Si una lata se comprime, ¿cambia su masa? ¿Qué tipo de magnitud es y qué mide? ¿Qué
unidades se usan?
• ¿Qué diferencia encuentras entre un compuesto y un elemento químico?
4 Explica qué procedimiento utilizarías para separar los componentes de las siguientes
mezclas:
• Agua y azúcar
• Agua, arena y sal
• Gasolina y agua
5 Cuando abrimos un frasco de perfume, podemos sentir su fragancia aun cuando nos
encontramos a cierta distancia.
• ¿Por qué crees que el perfume se puede oler en toda la habitación?
• ¿Qué fenómeno se produce?
• Explica el hecho de que los perfumes puedan percibirse a distancia aplicando la teoría
cinética.
6 Calcula.
• Halla el volumen y la superficie de todas las paredes y el suelo de una piscina que tiene
10 m de largo, 4 m de ancho y 2 m de alto.
• En una probeta de 250 cm3
, se miden 200 cm3
de agua. A continuación, se introduce una
piedra de 100 g de masa. Si el nivel de agua sube hasta 225 cm3
, ¿cuál es el volumen de
la piedra? ¿Y cuál es su densidad?
7 Para mezclar dos metales, es decir, para realizar lo que se llama una aleación, es
necesario fundirlos previamente. ¿La aleación es una disolución o una mezcla? ¿Puede
haber disoluciones sólidas?
N
O
E
S
C
R
I
B
AS EN TU TEXT
O
E
S
C
O
L
A
R
Comprende y usa conocimientos científicos
a
b
c
Aprovecha
responsablemente
el tiempo.
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Los residuos sólidos urbanos
Como consecuencia de nuestras actividades cotidianas, producimos residuos
constantemente. Se generan en nuestros hogares y en la industria, y constituyen los
residuos sólidos urbanos. El desarrollo de la actividad industrial y nuestro modelo
de sociedad, basada en el consumo, hacen que cada vez sea mayor la cantidad
de desechos que generamos, con el consiguiente aumento de los problemas
medioambientales derivados y del gasto económico de su tratamiento.
La basura suele estar compuesta por lo siguiente:
• Materia orgánica: restos procedentes de la limpieza o la preparación de los
alimentos junto a la comida que sobra.
• Papel y cartón: periódicos, revistas, publicidad, cajas y embalajes, etc.
• Plásticos: botellas, bolsas, embalajes, platos, vasos y cubiertos desechables, etc.
• Vidrio: botellas, frascos diversos, vajilla rota, etc.
• Metales: latas, recipientes, etc.
Resuelve las actividades en tu cuaderno. Luego, intercámbialo con un compañero y revisa sus respuestas.
Es inevitable que diariamente se produzcan miles de kilogramos de basura en los
pueblos y ciudades; por ello, es necesario contar con sistemas de tratamiento de la
basura desde los hogares.
8 ¿Cuáles serían los principales problemas que generan los residuos sólidos?
9 ¿Qué acciones indispensables sugieres para evitar problemas ambientales
a causa de la basura?
10 ¿Cómo describirías la situación de los residuos sólidos en tu comunidad?
¿Existe algún tipo de tratamiento? ¿Cuál?
METACOGNICIÓN
• ¿Qué temas comprendiste con más facilidad?
¿Con cuáles tuviste dificultades? ¿Por qué?
• ¿Qué estrategias utilizaste para superar las
dificultades?
• ¿Qué tema te hubiera gustado investigar
más? ¿Por qué?
• Si tuvieras que exponer acerca de la materia,
¿qué temas mencionarías principalmente?
Nunca consideres el estudio como una
obligación, sino como una oportunidad para
descubrir el maravilloso mundo del saber.
Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico para tomar una posición crítica
EJERCE TU CIUDADANÍA
Los residuos que generamos suponen un serio problema
ambiental. Los diferentes materiales procedentes de nuestras
actividades diarias y de aquellos de los que nos desprendemos
porque han perdido valor o ya no los usamos son un problema de
higiene pública y constituyen un desperdicio de materias primas
y energía.
• Averigua en qué consisten las 3R y a partir de la información
obtenida elabora un plan de las acciones que puedes realizar
en tu casa. Por ejemplo, utilizar una bolsa de tela cuando vayas
a comprar. Involucra a tus padres o familiares.
• Organízate con tus compañeros y también elabora un plan de
cómo poner en práctica las 3R en tu aula.
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UNIDAD 8
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¿Qué aprendí?
Texto escolar (págs. 150 y 151) Libro de actividades (págs. 144 y145)
Indicar a los estudiantes que respondan las preguntas propuestas en esta
página.
Proponer otras preguntas que se relacionen con los temas abordados y, a la
vez que favorezcan la reflexión sobre la utilidad de los mismos.
Recolectar las respuestas dadas por los estudiantes, calificarlas y organizar
los logros evidenciados en el registro auxiliar.
Solucionario ¿Qué aprendí?
1. El disolvente es el elemento a; el soluto, el elemento b,y la disolución, el c.
2.
• El aire que rodea al vaso está más caliente. El vapor de agua contenido
en el aire alrededor del vaso, en cambio, se condensa al entrar en
contacto con el vaso frío y enfriarse.
• Se ha producido la condensación.
3.
• No son materia porque no se pueden medir.
• Porque se puede medir con valores cuantitativos y el color es un dato
cualitativo.
• No, cambia el volumen y mide el espacio que ocupa un cuerpo, se
pueden usar mm3
.
• Los elementos son sustancias puras que no pueden descomponerse en
sustancias más simples pero los compuestos sí pueden hacerlo.
4.
• El agua y el azúcar se pueden separar por evaporación del agua.
• El agua, la arena y la sal se pueden separar filtrando el agua con sal
y arena para retener las partículas sólidas no disueltas en el agua, la
arena. A continuación dejamos evaporar el agua y nos queda la sal.
• Gasolina y agua se pueden separar por decantación, ya que son líquidos
de diferentes densidades que no son solubles entre sí.
5.
• El perfume se puede oler en toda la habitación porque, al evaporarse,
las partículas que lo forman se desunen y se separan, moviéndose
libremente y ocupando todo el espacio disponible.
• Se produce el fenómeno de evaporación, el perfume pasa de forma líquida
a gaseosa.
• Al pasar de estado líquido a gas, las partículas se encuentran más
separadas y pueden moverse libremente y ocupan un volumen mayor;
por ese motivo, se puede percibir el olor a a cierta distancia.
6.
• El volumen de la piscina es de 4 m x 10 m x 2 m igual 80 m3
. La
superficie de cada una de las dos paredes del ancho de la piscina es de
2 m x 4 m = 8 m2
.
La superficie de cada una de las paredes del largo de la piscina es de 2
m x 10 m = 20 m2
. La superficie total de las paredes de la piscina es la
suma de las cuatro paredes; es decir, 8 + 8 + 20 + 20 igual a 56 m2
.
Finalmente, la superficie del suelo de la piscina es de 10 m x 4 m igual a
40 m2
.
• El volumen de la piedra es 25 cm3
, y la densidad, 0,25 cm3
/g.
7. Las aleaciones son mezclas y solo se pueden dar entre metales.
8. La contaminación del aire, el agua o el suelo con productos que afectan a
la salud del hombre, la calidad de vida o el funcionamiento natural de los
ecosistemas.
9.
• Adquirir únicamente aquellos productos que realmente se necesitan.
• Seleccionar productos cuyos empaques puedan reciclarse.
• Evitar comprar productos no retornables.
• Separar la basura de acuerdo con su origen y depositarla en diferentes
recipientes.
10. Respuesta libre
Invitar a los estudiantes a leer la sección “Ejerce tu ciudadanía” y formar
grupos para realizar las actividades sugeridas.
Responder las preguntas de la sección de Metacognición.
Reflexión para la práctica docente
Es preciso que el docente se evalúe de forma continua y en momentos
específicos a lo largo de su práctica pedagógica. Podemos calificar la
intervención pedagógica en los siguientes aspectos:
Aspectos 1 2 3 4
Utilicé variedad de recursos para la
explicación de los temas.
Me preocupo por mejorar mis estrategias de
enseñanza.
Desarrollé las actividades con orden y
secuencialidad.
El docente no solo se fija
en los conocimientos,
habilidades o destrezas
adquiridas, sino en el
desempeño total de la
persona; es decir, cómo pone
en práctica lo aprendido
con una actitud propicia en
contextos diferenciados.
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Unidad
8
¿QUÉ APRENDÍ? EXPLICA EL MUNDO FÍSICO
COMPRENDE Y USA CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS____________________________________________________________________
1 Identifica cuál de las dos sustancias de la imagen es más
densa. Explica por qué.
_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________
2 Relaciona según corresponda.
a. m Masa de una aspirina.
b. t Capacidad de un refresco.
c. mg Profundidad del mar.
d. km Capacidad de un bidón de agua.
e. cL Distancia entre dos ciudades.
f. L Masa de un elefante.
3 En los siguientes dibujos, se representan los esquemas
de las partículas de diferentes sustancias.
• ¿En qué casos hay sustancias puras y en cuáles hay
mezclas?
_________________________________________
____________________________________________
• ¿Cuáles son compuestos químicos y cuáles son
elementos químicos?
____________________________________________
____________________________________________
• ¿Cuáles serán gases y cuáles sólidos?
____________________________________________
____________________________________________
4 Si se mezcla arena y cloruro de sodio (sal), ¿qué tipo de
mezcla se obtiene?
______________________________________________
______________________________________________
• Si a esa mezcla se le añade agua, se agita y se dejan
pasar unos minutos, ¿dónde se encuentra la arena? ¿Y
la sal?
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• Si se filtra, ¿qué ocurre?
___________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
• Si lo que queda se calienta, ¿qué sucede?
____________________________________________
____________________________________________
5 Calcula la densidad del aceite de oliva sabiendo que un
bidón de 3 L de aceite tiene una masa de 2,7 kg.
a
b
a b c d
La sustancia a es más densa porque a igual volumen la sustancia a tiene
mayor masa, como nos indica la balanza, lo que significa que tiene mayor
densidad que la sustancia b.
c
e
a
f
d
b
En los casos a, c y d hay sustancias puras. En el caso b hay mezcla.
Los casos a y c son compuestos; el caso d es elemento.
Serán gases los casos a, b y c, y sólido el caso d.
Se obtiene una mezcla heterogénea.
La arena se encuentra en el fondo, ya que se sedimenta. La sal se
disuelve en el agua y no se ve.
Si se calienta a continuación, el agua se evapora y quedan los
cristales de sal.
Se lograría separar la arena, que se queda en el filtro, y el agua con sal,
que se queda en el filtrado.
Calculamos la densidad en gramos por metro cúbico. Para ello,
convertimos en primer lugar la masa en gramos:
2,7 kg = 2,7 × 1000 = 2700 g.
A continuación, calculamos el volumen a partir de la capacidad del
bidón: 3 L = 3 L × 1 cm3
/0,001 L = 3000 cm3
Por último, calculamos la densidad:
Densidad = masa/volumen = 2700 g / 3000 cm3
= 0,9 g/ cm3
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INDAGA MEDIANTE MÉTODOS CIENTÍFICOS
Tiempo (min)
Temperatura (°C)
20
40
80
60
100
3
1 5 7 9 11 13 15
0
Tiempo (min) Temperatura (°C)
0 18
1 18
3 32
5 46
7 60
9 74
11 88
13 100
15 100
Cuando se calienta una determinada masa de agua, se sabe que va a aumentar su temperatura, pero ¿de qué forma lo hará?
Para averiguarlo, un grupo de estudiantes calentó un vaso con 500 mL de agua, midiendo la temperatura a intervalos de
tiempo de 2 minutos. Luego, registraron datos y elaboraron el siguiente gráfico:
ANALIZA DATOS E INFORMACIÓN_________________________________________________________________________________
7 A partir de la experiencia descrita, ¿qué pregunta crees que se plantearon los estudiantes? Luego, formula una hipótesis
a la pregunta propuesta e identifica las variables independiente y dependiente.
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
8 A partir de los resultados obtenidos, responde las siguientes preguntas.
• Describe el gráfico obtenido. ¿A qué crees que puede deberse el primer tramo horizontal? ¿Y el último tramo?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
• ¿Cómo influye la cantidad de agua en la velocidad de calentamiento de esta?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
9 Escribe la conclusión a la que llegaron los estudiantes luego de realizar la experiencia.
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
Respuesta modelo: la posible respuesta o hipótesis que se plantearon los estudiantes al problema ¿Cómo varía la temperatura del agua durante el tiempo de
su calentamiento? puede ser que la temperatura aumenta a medida que trascurre el tiempo. La variable independiente es el tiempo, y la variable dependiente,
la temperatura.
El gráfico nos indica que la temperatura aumenta de forma constante. El tramo horizontal del comienzo nos señala el tiempo que tarda el agua en
comenzar a calentarse de forma homogénea. El final nos dice que llegó a su punto de ebullición y a partir de ese momento el agua comienza a evaporarse
y la temperatura permanece constante.
A menor cantidad de agua, mayor velocidad de calentamiento.
En la curva de calentamiento se exhibe una tendencia lineal conforme el agua incremente su temperatura. En las zonas de cambio de estado, la temperatura
es constante.
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UNIDAD 8
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Leo y escribo para aprender
Como has visto hasta ahora, es posible encontrar en un mismo libro distintos
tipos de textos científicos. Algunos de ellos explican procesos mediante
esquemas, infografías y diagramas; otros definen las características de algún
fenómeno, y los demás relatan evidencias científicas que respaldan teorías
y principios. Lo importante es que el conjunto de textos científicos poseen
elementos comunes entre sí, pero, a su vez, cada tipo presenta características
propias.
A continuación, analizarás un tipo de texto científico denominado descripción
científica. Describir implica transmitir ideas y características de algún aspecto,
elemento, objeto, proceso, etc. Dependiendo del objetivo, las descripciones
pueden ser distintas. En ciencias, la descripción científica suele informar sobre
qué es, cómo es y cómo actúa o funciona algo específico y concreto.
Este tipo de texto utiliza un lenguaje objetivo, preciso, riguroso y técnico, ya que
pretende informar con la mayor exactitud posible. Esto significa que se aleja
completamente de la fantasía y de la subjetividad.
Observa el siguiente ejemplo:
A continuación, te invitamos a elaborar descripciones científicas de acuerdo con
los pasos anteriores. Te sugerimos que trabajes con los siguientes conceptos:
• Densidad de una población
• Crecimiento de una población
• Ecosistema
• Disposición espacial de una población
Ahora que ya tienes el tema para trabajar, te presentamos algunos pasos para
redactar tu propia descripción científica:
Planifica
Escoge un concepto o proceso que quieras describir. Luego, selecciona
los rasgos básicos del concepto o proceso que vas a describir: forma,
componentes, función, propiedades, etc.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Escribe
Utiliza un lenguaje técnico, preciso, objetivo y riguroso. Emplea oraciones
simples, escribe en tiempo presente y en tercera persona. No olvides describir
qué es, cómo es y cómo funciona. Puedes recurrir al texto para revisar algunos
ejemplos. El objetivo no es tomar las descripciones del texto, sino que te inspires
para crear la tuya.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Revisa
Cuando tengas lista tu descripción, corrígela a partir de los siguientes criterios:
¿Transmite conocimientos universales sobre la realidad descrita? ¿Es objetiva
y verdadera? ¿Es clara y precisa? ¿Coincide con otras fuentes confiables?
Responde las preguntas ¿Qué es? ¿Cómo es? ¿Cómo funciona?
Reescribe
Si notaste que algún criterio anterior faltaba, es momento de corregirlo. Si tu
descripción es muy larga o te agotas al leer las oraciones por su complejidad,
reestructúrala distribuyendo la información en oraciones más cortas y con la
información más precisa. Por ejemplo, comienza con el concepto; luego, define
sus componentes y agrega una o dos características más.
Comunica
Presenta tu descripción a tus compañeros y compárala con las de ellos. En este
caso, basta con que la escribas en tu cuaderno. En una presentación oral, comparte
las dudas y dificultades surgidas en el proceso y la manera en que las resolviste.
Los cambios químicos son alteraciones que modifican la estructura interna
y la composición de la materia.
Este tipo de cambio, a diferencia de los físicos, son generalmente procesos
irreversibles, en los cuales no se puede regresar al estado inicial, ya que las
sustancias transforman su composición interna.
Esta transformación se debe a que durante un cambio químico los
compuestos que participan experimentan un reordenamiento de sus átomos
y se establecen nuevos enlaces.
Lo anterior corresponde a la descripción de los cambios químicos que
experimenta la materia. Para que notes la diferencia con un texto no científico,
a continuación te presentamos un ejemplo de descripción narrativa utilizando el
mismo concepto.
“El cambio químico es el rey de la cocina. Junto con proporcionar la magia y el
calor para el nacimiento de maravillas dulces y saladas, es el principal gestor del
volumen, la esponjosidad y el sublime aroma de masas, panes y tortas”.
¿Logras notar la diferencia? Comparte tu opinión con tus compañeros.
Entrega el concepto que se quiere transmitir en
forma precisa. Expresa qué es.
Esta información complementa la característica
básica de los cambios químicos (descrita
anteriormente) y permite diferenciarlos de los
cambios físicos. Indica cómo es.
Aporta una característica que es única de este
tipo de cambio. Explica cómo funciona.
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Unidad
8
Un problema, una solución
Prototipo de una terma solar
Competencia: Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver
problemas de su entorno.
Capacidades y desempeños precisados
Capacidades
• Determina una alternativa de solución tecnológica.
• Diseña la alternativa de solución tecnológica.
• Implementa la alternativa de solución tecnológica.
• Evalúa y comunica el funcionamiento de su alternativa de
Desempeños
precisados
• Analiza información para formular ideas y preguntas que
permitan caracterizar el problema.
• Representa mediante gráficos su alternativa de solución e
incluye descripciones escritas de sus partes o fases.
• Selecciona los materiales e instrumentos para la elaboración
de su prototipo.
• Explica cómo construyó su prototipo mediante un reporte
escrito.
Invitar a los estudiantes a leer la sección “¿Sabías que...?” y animar a algunos
voluntarios a compartir sus experiencias respecto al uso de la corriente eléctrica
y si cuentan con ella en sus hogares. Plantear las siguientes preguntas:
–
– ¿Por qué es importante la electricidad? ¿Qué sucedería si no contaran con
ella?
–
– ¿Por qué el costo de la electricidad es alto?
–
– ¿Utilizan terma en su hogar? ¿Qué tipo de energía utilizan?
–
– ¿Creen que es necesario el uso de la terma en todo los lugares? ¿Por qué?
–
– ¿En qué regiones del Perú es necesario el uso de las termas?
Activar los conocimientos previos de los estudiantes a través de las preguntas
propuestas. Invitarlos a dar sus respuestas de forma oral ante el aula.
Leer a los estudiantes el siguiente texto:
La madera y el carbón vegetal (es decir, aquel que se obtiene de quemar
madera) fueron las primeras fuentes de energía empleadas por las personas
y, durante muchos siglos, prácticamente las únicas. Luego, se descubrió que
el carbón mineral (el que se extrae de las minas) es mucho más eficiente.
Esto quiere decir que proporciona una mayor cantidad de energía por unidad
de masa.
Actualmente, el carbón aporta aproximadamente el 15% de la energía
consumida, pero ya se están cerrando muchas minas.
Pedir a los estudiantes que respondan las siguientes preguntas a partir del texto
leído:
a. ¿Qué inconvenientes presenta la utilización del carbón?
b. ¿Por qué creen que se están cerrando las minas?
c. ¿Cuáles son las consecuencias que trae consigo el cierre de una mina?
d. ¿Cómo afecta el uso del carbón y la madera como combustible?
Organizar a los estudiantes para que lean la sección “Nos preguntamos” y
relacionarla con la lectura anterior. Luego, enfatizar en lo que ocurre en la
situación descrita. Propiciar la participación de los estudiantes a partir de las
inquietudes que resulten de la lectura u observación de la imagen propuesta.
Pedir a los estudiantes que analicen la problemática planteada en la sección
“Nos preguntamos” y a partir de la misma elaboren un árbol de problemas. Para
ello, realizar lo siguiente:
– Identificar los principales problemas de la situación analizada.
– Realizar una primera lluvia de ideas para establecer cuál es el problema
central.
– Definir cuáles son los efectos más importantes del problema y buscar las
posibles soluciones.
– Determinar si hay efectos derivados de los primeros y anotarlos en un
segundo nivel. Unir con flechas a los efectos del primer nivel.
– Anotar las causas del problema y buscar otras que se relacionen con las
primeras.
– Representar el árbol de causas y efectos como se muestra en el
problema.
– Revisar la validez del árbol dibujado las veces que sea necesario.
Problema
Efectos
Efectos
Efectos
Efectos
Causas Causas
Causa
Causa Causa
Causa
Libro de actividades (págs. 146-149)
Proponemos alternativas de solución
Indicar a los estudiantes que formen grupos para que respondan las
preguntas planteadas en su cuaderno. En ese momento, es necesario
monitorear y atender consultas, dudas o dificultades que se puedan
presentar.
Recomendarles que, para elaborar sus respuestas, pueden consultar
diferentes fuentes de información, de manera que sus argumentos sean
válidos y consistentes.
Leer el texto del recuadro “Mas información” en el cual se propone una
alternativa de calentador solar con material reciclado. Considerar el siguiente
modelo de calentador como una propuesta para la construcción de su
prototipo.
En la web
• Indicar a los estudiantes que ingresen a este enlace para conocer más
acerca de la construcción de un calentador:
http://ecocosas.com/wp-content/uploads/Biblioteca/ Arquitectura/
calentador_solar_de_agua-manual_del_usuario.pdf
• De esta manera, podrán conocer qué materiales usarán y las instrucciones
de los pasos que deben seguir para la construcción de su prototipo.
Diseñamos la alternativa elegida
Leer detenidamente esta sección y proponer a los estudiantes que la
desarrollen en conjunto con las personas involucradas en el proyecto. Archivar
los documentos que se elaboren para su posterior revisión.
Indicar a los estudiantes que lean el texto del recuadro “Más información”,
donde se indica el efecto que produce la botella plástica en el calentador solar.
Ejecutamos la alternativa elegida
Realizar las acciones que permitan llevar a cabo el proyecto tomando en cuenta
los documentos previamente elaborados: cronograma, lista de materiales,
gráficos descriptivos, entre otros.
Evaluamos y comunicamos
Asignar a esta etapa la debida importancia porque permite a los estudiantes
dar a conocer cómo llevaron a cabo el desarrollo del proyecto.
Indicar a los estudiantes que consideren las siguientes recomendaciones
para la elaboración del reporte escrito:
– Respetar la estructura dada.
– Considerar en la fundamentación teórica las formas de propagación del
calor, así como los conductores aislantes y térmicos.
– Describir los procedimientos realizados considerando las dificultades o
inconvenientes y la resolución de los mismos.
– Considerar que tanto las ventajas y desventajas identificadas son
importantes, pues se originan a partir de la experiencia.
Promover el uso de ideas principales en cualquiera de las formas de
presentación que utilicen los estudiantes.
Brindar a los estudiantes el tiempo adecuado para responder las preguntas
propuestas. Pueden trabajarlas en parejas o grupos de tres y compartir sus
respuestas ante el aula.
Respuestas
• Sí es posible, porque la construcción del calentador es sencilla y los
materiales son fáciles de conseguir y de bajo costo. Se puede instalar en
cualquier espacio libre de la comunidad, solo debe tener radiación solar
diaria y que los árboles no hagan sombra sobre el calentador.
• La inclinación de la parrilla es importante, pues así se logrará una mejor
captación de la energía solar.
• Respuesta libre: algunas condiciones son las siguientes:
– Contar con un lugar adecuado para la ubicación del calentador solar.
– Brindar los cuidados y el mantenimiento respectivo al calentador solar.
– Contar con la participación de todos los miembros de la comunidad.
– El sistema nunca debe quedarse sin agua.
Indicar a los estudiantes que lean el texto del recuadro “Más información”
para tener en cuenta algunas recomendaciones sobre las condiciones que
debe cumplir para ubicar el calentador solar.
Formar grupos para que desarrollen estas actividades en el aula o en la casa
considerando los diferentes ritmos y estilos de los estudiantes.
Respuestas
• Sí es posible usar mangueras si estas están reforzadas para poder
transportar agua caliente sin que les cause alguna deformación o deterioro.
• Respuesta libre: orientar las respuestas de los estudiantes para que
propongan proyectos que beneficien a todos los miembros de la comunidad
o gran parte de ellos.
Motivar a los estudiantes a ser evaluados por su docente según las preguntas
propuestas. Considerar que la heteroevaluación permite lo siguiente:
– Identificar carencias o “puntos flojos” que es necesario reforzar antes de
seguir adelante con el programa.
– Trabajar en el diseño de actividades remediales destinadas a aquellos que lo
requieran.
La energía que más se
consume en el Perú es la
que proviene de las fuentes
de energía no renovables:
petróleo, gas natural y
carbón. También se utiliza la
energía hidráulica. La energía del Sol se puede
emplear como energía para
ser usada en cocinas, termas
y calentadores solares.
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Unidad
8
LIBRO DE ACTIVIDADES LIBRO DE ACTIVIDADES
DISEÑA SOLUCIONES TÉCNOLÓGICAS
a. ¿Es posible construir un calentador o terma solar? ¿En qué zona de la comunidad
desarrollarían el proyecto? ¿Cómo los beneficiaría?
b. ¿Qué partes tiene un calentador o terma solar? ¿Cuál de ellas es la encargada de
captar la energía del sol?
c. ¿Qué condiciones deben tener en cuenta para realizar el proyecto en su
comunidad? ¿Quiénes deberían participar?
A
C
D
B
Parrilla de caños
(superficie absorbente)
Tanque de acumulación
de agua caliente
Conexiones del
calentador y cañería
de distribución de agua
caliente y fría
Caja aislada
(con aislación térmica)
El uso de un calentador
o terma solar permite un
significativo ahorro de
energía.
MÁS INFORMACIÓN
Existe un modelo de
calentador solar que usa
botellas plásticas de PET,
tetrabriks reciclados y tubos
de PVC. El panel o parrilla,
colocado a 45 grados de
inclinación, atrapa los rayos
solares para convertir el
agua fría en caliente y así
tener una ducha caliente sin
usar energía eléctrica.
Lo que aprendemos_____________________________________
Proponemos alternativas de solución
• Formen equipos y conversen sobre la situación planteada. Luego, respondan las
siguientes preguntas:
a. ¿Por qué se debe reemplazar el uso de la bosta y la leña como combustibles?
b. ¿Cómo se puede emplear la energía del sol en Polobaya?
• Busquen información sobre termas solares en libros, revistas o internet. Consideren el
esquema y las imágenes que se presentan a continuación:
DISEÑA SOLUCIONES TECNOLÓGICAS
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¿Sabías que...?
Muchos hogares en el Perú no tienen
acceso a una terma de agua, por dos causas
específicas: por el alto costo de adquisición y
mantenimiento, y por la falta de red eléctrica
en determinadas zonas rurales o urbano
marginales de nuestro país. Frente a esta
situación, se optó por utilizar una fuente de
energía renovable como es el sol. De esta
manera, se inició hace años la fabricación
local de calentadores solares y, más
adelante, se desarrollaron termas solares.
Lo que sabemos________________________________________
• ¿Qué fuentes de energía utilizan mayormente en su comunidad: renovables o no
renovables?
• ¿Qué usos tiene la energía solar en su comunidad?
Nos preguntamos______________________________________
Juan y su familia viven en en el distrito de Polobaya, en la provincia de Arequipa. Ellos
se dedican pricipalmente al pastoreo y la agricultura, principalmente. La comunidad no
cuenta con los servicios básicos de luz, agua y desagüe.
En esta localidad, la mayoría de
pobladores aún utiliza como combustible
el excremento de la vaca, llamado bosta,
y la leña. Ellos emplean estas fuentes de
energía, ya sea para cocinar sus alimentos
o para calentar el agua. Sin embargo, el
humo al que se exponen es sumamente
perjudicial porque causa problemas
respiratorios; por lo tanto, contribuye a
la muerte de niños menores de 5 años y
personas de tercera edad.
Una alternativa de solución a este
problema es el uso de tecnologías basadas
en energías renovables. Una de ellas es la cocina solar que poco a poco se va difundiendo
entre la población de Polobaya. Otra alternativa que puede ayudar a calentar el agua que
utilizan sería la fabricación de termas solares sin que ello perjudique su economía.
Por lo tanto, surge la pregunta: ¿Cómo construir una terma solar casera utilizando
materiales reciclados?
UN PROBLEMA, UNA SOLUCIÓN
La energía solar se utiliza
industrialmente de dos
formas: para producir
calor y para generar
electricidad.
PARA SABER MÁS
Las termas o calentadores
solares se utilizan para
calentar el agua de uso
doméstico, la cual puede
alcanzar temperaturas
que superan los 50 °C. Hay
diferentes tipos de termas
solares: las de alta eficiencia
y alto costo (alcanzan entre
50 °C y 100 °C), que son de
producción industrializada;
y las de menor eficiencia,
pero bajo costo (alcanza
hasta 60 °C), que pueden
ser fabricadas de forma
casera.
Prototipo de una terma solar
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DISEÑA SOLUCIONES TÉCNOLÓGICAS
DISEÑA SOLUCIONES TECNOLÓGICAS
MÁS INFORMACIÓN
Para evitar la pérdida de
calor del calentador de
agua, es conveniente
que esté ubicado en
un lugar protegido del
viento y las corrientes
de aire. Asimismo, es
importante que el lugar
donde se instale reciba la
mayor cantidad posible
de radiación solar diaria.
Evitar sombras de árboles,
tanques, etc., durante el
recorrido del sol en el día.
Aproximadamente, luego
de 6 horas de circular
por el sistema, el agua
alcanza la temperatura
de 52°C, en verano, y
38°C, en invierno.
Ejecutamos el proyecto
• Indiquen a los responsables de cada tarea que elijan las herramientas que necesitan
con anticipación. Tengan mucho cuidado en el uso de aquellas que consideren
peligrosas.
• Inicien el desarrollo del proyecto verificando el cumplimiento del cronograma. Si
hubiera algún contratiempo, tómenlo en cuenta y reajusten el cronograma.
• Pongan en funcionamiento la terma solar tomando en cuenta el tiempo que debe
circular el agua por el sistema y la temperatura que alcanza. Observen atentamente las
primeras pruebas para detectar alguna dificultad.
Evaluamos y comunicamos
• Elaboren un reporte escrito en el que se describa cómo llevaron a cabo el proyecto.
Pueden considerar la siguiente estructura:
a. Título
b. Fundamentación teórica sobre el calentador o terma solar.
c. Procedimiento para construir y poner en funcionamiento el proyecto. Incluyan
dibujos y fotografías.
d. Ventajas y desventajas del proyecto.
e. Recomendaciones
• En clase, compartan el reporte con sus compañeros y compañeras. Utilicen
papelógrafos, trípticos informativos, folletos, videos o una presentación en PowerPoint.
Aplicamos lo que aprendemos __________________________
A partir de lo aprendido, responde.
• ¿Por qué es posible la construcción de un calentador o terma solar?
• ¿Por qué es necesario que la inclinación de la parrilla de la terma solar sea de 45 °C?
• ¿Qué condiciones son necesarias para que el proyecto de construcción de una terma
solar sea exitoso?
¿Qué más podemos aprender? __________________________
• ¿Sería posible utilizar mangueras en lugar de tubos de PVC en el proyecto realizado?
¿Por qué?
• ¿Qué otros proyectos podrían realizarse en tu comunidad a partir
del uso de fuentes de energía renovables?
HETEROEVALUACIÓN
Resuelve las preguntas y entrégalas al docente.
• ¿Qué beneficios brinda el uso de las termas solares en tu comunidad?
• ¿Cuál es el procedimiento para llevar a cabo el proyecto en forma adecuada?
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UNIDAD 8
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fotocopiar.
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UN PROBLEMA, UNA SOLUCIÓN
• ¿En qué tiempo realizarían el proyecto? ¿Cuáles serían las tareas a realizar? ¿Quiénes
serían los responsables?
• Para organizar sus respuestas anteriores, es necesario que elaboren un cronograma
antes de realizar el proyecto. Aquí se indican las tareas a realizar, los responsables y el
tiempo destinado a cada una. Pueden seguir el siguiente modelo:
Tareas Responsables
Semanas
1 2 3 4
Recolección de botellas
plásticas de PET.
Estudiantes x
Pintado de los tetrabriks Estudiantes x
Diseñamos la alternativa elegida
• ¿Qué características deben presentar los materiales para llevar a cabo el proyecto?
Consideren las siguientes recomendaciones para elegirlos:
a. Adecuada resistencia a la radiación solar.
b. Eficiente absorción de la energía térmica o calor.
c. Bajo efecto contaminante, de preferencia que sean reciclados.
d. Fácil obtención en la comunidad.
• Una vez que determinen los materiales adecuados, elaboren una lista y calculen su
costo aproximado según cantidad. Por ejemplo:
Materiales Cantidades Costos
Tubo de PVC 1 varilla (3 m) 5,80
• ¿Cómo se verá su proyecto finalizado? Dibújenlo tanto de frente como de forma lateral
señalando sus partes. Consideren las siguientes recomendaciones:
a. Pidan ayuda a los miembros de su comunidad, en especial a docentes, gasfiteros o
albañiles para elaborar su dibujo.
b. Acompañen sus dibujos con breves descripciones para que sean fáciles de entender.
c. Compartan los dibujos con todas las personas involucradas en el proyecto.
• Reúnanse con todas las personas involucradas en el proyecto y pónganse de acuerdo
en las actividades que realizarán para iniciar la construcción de la terma solar.
Consideren lo siguiente:
a. Los materiales más recomendables a utilizar. Tengan en cuenta el costo aproximado.
b. La cantidad de botellas a usar según el tamaño del calentador o terma solar.
c. Los cuidados que se deben tener para el mantenimiento del calentador o terma
solar. Elaboren una lista de normas básicas que se deben cumplir para mantenerlo
en buen estado.
MÁS INFORMACIÓN
La botella plástica de PET
crea un efecto invernadero
en la zona donde pasa
el agua. El calor creado
se mantiene gracias a la
pintura negra de los tubos
y los tetrabriks pintados de
negro.
Las botellas de plástico
y los tetrabriks deben
estar limpios antes de
utilizarlos para evitar
bacterias y mal olor.
Tetrabrik
pintado
de negro.
Botella
de gaseosa
vacía
Tubo
de PVC
pintado
de negro
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