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Teoría de química La química es la ciencia natural que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia ya sea en forma de elementos, compuestos, mezclas u otras especies, así como los cambios que esta experimenta durante las reacciones y su relación con la energía química....

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Análisis de la materia y la energía Campo Disciplinar Ciencias Experimentales Núcleo de Formación Disciplinar Básica Mariana Mendoza Educación Profesional Técnica Primer Semestre

E CELENCIA E D U C AT I VA E D I T O R I A L

Análisis de la materia y la energía Dirección Editorial: Editorial Excelencia Educativa

Diseño y Maquetación: Georgina Castro

Dirección de Producción: Ricardo Cruz Flores

Derechos de Autor: Mariana Mendoza

Revisión Técnica: Julia Ortíz Hernández

Imágenes: Shutterstock

Editorial Excelencia Educativa, S.A. de C.V. Tel/Fax/ (0155) 7653 6654 Blvd. Cuautitlán Izcalli Lote 27 Col. Hacienda de la Luz, C.P. 52929 Atizapán de Zaragoza, Estado de México. www.excelenciaeditorial.com

ISBN: en trámite Impreso en México/Printed in México Se terminó la impresión de esta obra en 2019 En los talleres de Fortaleza Gráfica S. A. De C.V. Amado Nervo Mza. 11 Lte. 43 Col. Palmitas Delegación Iztapalapa. C.P. 09670 Ciudad de México.

Comercialización: Tel/Fax: (0155) 7653 6654 México, Estado de México. [email protected] Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parcial del contenido del presente texto en cualquier forma, sea electrónica o mecánica, sin el consentimiento previo y por escrito del editor.

E CELENCIA E D U C AT I VA E D I T O R I A L

2

Contenido Programático 1. Presentación

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2. Propósito formativo del campo disciplinar de ciencias experimentales

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3. Ámbitos transversales del perfil de egreso

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Unidad de aprendizaje 1

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Identificación de la semejanza y diferencia de los materiales.

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1.1 Construir la interrelación entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente en contextos históricos y sociales específicos, a partir de fundamentos científicos sobre el impacto de éstos en la vida

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cotidiana, asumiendo consideraciones éticas. 1.2 Distinguir entre sustancias y mezclas a partir de las propiedades y cambios en la materia, identificando la utilidad y prevalencia de los sistemas dispersos en los sistemas biológicos, así

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como los usos de los materiales de acuerdo con sus propiedades. Unidad de aprendizaje 2

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Análisis de la estructura y composición de la materia.

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2.1 Identificar el tamaño, masa y carga de las partículas elementales que componen la materia, con base en los modelos atómicos, considerando el contexto de su desarrollo y la importancia de los

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modelos científicos en químicos. 2.2 Identificar las propiedades de los elementos en la organización de la tabla periódica y los alótropos como elementos.

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2.3 Identificar al enlace químico como un modelo, dif erenciado los tipos de enlaces, así como su formación mediante orbitales sigma, pi, comprendiendo el fenómeno de hibridación y la unión de los carbonos para f ormar cadenas lineales y cíclicas y utilizando la teoría del enlace de

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valencia para predecir la estructura de la molécula de agua y metano. Unidad de aprendizaje 3

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Síntesis de sustancias, nomenclatura y reacciones químicas.

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3.1 Utilizar la simbología química, inorgánica para representar átomos, moléculas e iones, identificando las reglas de formación de compuestos y la importancia de la nomenclatura.

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3.2 Distinguir entre reacción y ecuación química, identificando la simbología propia de las ecuaciones químicas y el cambio químico como un proceso en el que se producen otras sustancias a partir

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de la ruptura y formación de enlaces. 3.3 Identificar a la ecuación química como la representación del cambio químico, estableciendo la conservación de la materia en una reacción química, mediante el balanceo por tanteo y los

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cambios de materia y energía que ocurren en algunas reacciones químicas. Evaluación

194

Referencias

197

3

Presentación Los contenidos de la educación son temas de debate permanente en las sociedades de todos los países. ¿Qué se debe enseñar? ¿Qué es lo prioritario y para qué? ¿Qué debe aprender los jóvenes para enfrentar con éxito los retos del siglo XXI? Todas estas preguntas admiten distintas respuestas pero con claridad se deberán responder a través de las competencias y los valores plasmados en el perfil de egreso del estudiante de Educación Media Superior, en el que la nueva focalización de los aprendizajes clave –aquellos que permitan seguir aprendiendo constantemente– lo que implica ir más allá de visiones particulares y atender los principales desafíos en el diseño del currículo para integrar los elementos esenciales de la formación de los jóvenes bachilleres para el logro de competencias que responda al momento histórico que viven los educandos; y la incorporación de los avances que se han producido a el campo del desarrollo cognitivo, la inteligencia y el aprendizaje. Por ello, el Nuevo Modelo Educativo establecido para la Educación Media Superior (EMS) considera las competencias que los estudiantes deben tener sin importar el subsistema al que pertenecen. En este sentido, el Marco Curricular Común permite articular los programas de distintas opciones de la EMS, además comprende una serie de desempeños terminales expresados como competencias genéricas, disciplinares básicas y extendidas y profesionales básicas y extendidas. En este contexto, los diferentes subsistemas de la EMS, adecuan sus planes y programas de estudio para establecer competencias compartidas, sin perder la identidad de cada institución educativa y para que las competencias desarrolladas por los alumnos correspondan al perfil de egreso señalado en los Fines de la Educación en el siglo XXI y en el Modelo Educativo para la Educación Obligatoria. El CONALEP actualiza los programas de estudio del Núcleo de Formación Básica, el cual cambia de denominación quedando como Núcleo de Formación Disciplinar Básica, tomando como base los Planes de Estudio de Referencia del Componente Básico del Marco Curricular Común de la Educación Media Superior.Estos planes de referencia fortalecen la integración inter e intra disciplinar a través de siete elementos organizadores:

1. Aprendizajes clave.

Se refiere a las competencias que deben desarrollar todos los estudiantes de Educación Media Superior

2. Eje del campo disciplinar.

Organiza y articula los conceptos, habilidades, valores y actitudes asociados a un campo disciplinar.

3. Componente de los ejes.

Integra los contenidos centrales y responde a formas de organización específica de cada disciplina.

4. Contenido central.

Es el contenido de mayor jerarquía en el programa de estudio.

5. Contenidos específicos. 6. Aprendizajes esperados.

Por su especificidad, establecen el alcance y profundidad de los temas. Son indicadores del desempeño que deben lograr los estudiantes.

7. Productos esperados. Son la evidencia del logro de los aprendizajes esperados.

4

De acuerdo con estos elementos, el programa de estudios del módulo de “Análisis de la materia y la energía” se estructura a partir de lo siguiente: Aprendizajes Clave EJE

COMPONENTE

CONTENIDO CENTRAL

• La importancia del pensamiento químico en la sociedad del siglo XXI.

Relaciona las aportaciones de la ciencia al desarrollo de la humanidad.

Distingue la estructura y organización de los componentes naturales del Planeta. Explica la estructura y organización de los componentes naturales del Planeta.

• Desarrollo de la ciencia y la tecnología a través de la historia de la humanidad.

• Propiedades de la materia que permiten caracterizarla.

• Semejanza y diferencias de los materiales de antes y de ahora, y cómo serán los de mañana.

• Estructura y composición de la materia.

• Síntesis de sustancias y nomenclatura química.

Explica el comportamiento e interacción en los sistemas químicos, biológicos, físicos y ecológicos.

• Origen de elementos y compuestos.

• La reacción química, motor de la diversidad natural.

5

Propósito formativo del campo disciplinar de Ciencias Experimentales Enfoque de la disciplina Las competencias disciplinares básicas de Ciencias Experimentales están orientadas a que los estudiantes conozcan y apliquen los métodos y procedimientos de dichas ciencias para la resolución de problemas cotidianos y para la comprensión racional de su entorno. Tienen un enfoque práctico se refieren a estructuras de pensamiento y procesos aplicables a contextos diversos, que serán útiles para los estudiantes a lo largo de la vida, sin que por ello dejen de sujetarse al rigor metodológico que imponen las disciplinas que las conforman. Su desarrollo favorece acciones responsables y fundadas por parte de los estudiantes hacia el ambiente y hacia si mismos.

Humanidades 1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.

CDE 1

2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana. asumiendo consideraciones éticas.

CDE 2

3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis, necesarias para responderlas.

CDE 3

4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

CDE 4

5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.

CDE 5

6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas.

CDE 6

7. Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

CDE 7

8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas.

6

Clave

CDE 8

9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.

CDE 9

10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.

CDE 10

11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de impacto ambiental.

CDE 11

12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos vitales y el entorno al que pertenece.

CDE 12

13. Relaciona los niveles de organización química, biológica, física y ecológica de los sistemas vivos.

CDE 13

14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.

CDE 14

Ámbitos transversales del perfil de egreso. De forma transversal se favorece el desarrollo gradual de los siguientes ámbitos: Ámbito

Lenguaje y Comunicación

Perfil de egreso Se expresa con claridad en español de forma oral y escrita. Identifica las ideas clave en un texto o discurso oral e infiere conclusiones a partir de ellas, obtiene e interpreta información y argumenta con eficacia. Es autoconsciente y determinado, cultiva relaciones interpersonales sanas, maneja sus emociones, tiene capacidad de afrontar la adversidad y actuar con efectividad, y reconoce la necesidad de solicitar apoyo.

Habilidades Socioemocionales y proyecto de vida.

Fija metas y busca aprovechar al máximo sus opciones y recursos. Toma decisiones que le generan bienestar presente, oportunidades y sabe lidiar con riesgos futuros.

Colaboración y trabajo en equipo

Habilidades Digitales

Trabaja en equipo de manera constructiva, participativa y responsable, propone alternativas para actuar y solucionar problemas. Asume una actitud constructiva. Utiliza las Tecnologías de la Información y la Comunicación de forma ética y responsable para investigar, resolver problemas, producir materiales y expresar ideas. Aprovecha estas tecnologías para desarrollar ideas e innovaciones.

Referentes Técnicos Programas de Estudio de Conalep. Programas de Estudio de Análisis de la Materia y la Energía.

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Iconografía

Eje transversal de salud.

Eje transversal social.

Actividad de aprendizaje.

Herramientas para el aprendizaje.

Comunidad de aprendizaje.

Eje transversal de habilidades lectoras.

Eje transversal ambiental.

Para saber más...

Conceptos clave.

Evaluación por competencias (evaluación diagnóstica, evaluación formativa, evaluación sumativa).

14 Principios pedagógicos de la labor docente de la EMS.

STEAM Educación 4.0

Educación STEM

Apertura

Educación para la paz 8

Instrumentos de valoración del desempeño (rúbricas, portafolio de evidencias).

Objetivos de desarrollo sostenible

Desarrollo

Cierre

Metodología Didáctica (apertura, desarrollo y cierre).

Programa Construye T Se incorporan las Habilidades socioemocionales (HSE) al Marco Curricular Común en el Nuevo Modelo Educativo, lo cual, se concreta desde las asignaturas. Es un programa de la Secretaría de Educación Pública y el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, dirigido a estudiantes de educación media superior y cuyo objetivo es mejorar los ambientes escolares y promover el aprendizaje de las habilidades socioemocionales de las y los jóvenes para elevar su bienestar presente y futuro y puedan enfrentar exitosamente sus retos académicos y personales. Consulta el Programa ConstruyeT https://www.construye-t.org.mx

HABILIDADES SOCIOEMOCIONALES DEL PROGRAMA CONSTRUYE T SEIS SEMESTRES Semestre

Dimensión

Habilidad

PRIMERO

...promuebe habilidades para identificar, conocer y manejar nuestras propias emociones.

Autoconocimiento SEGUNDO

Autorregulación

Autorregulación

Conoce T

Autoconocimiento

...establece relaciones constructivas con otras personas

TERCERO

Conciencia Social CUARTO

Colaboración

habilidades transversales:

Conciencia Social

Relaciona T

QUINTO

...toma decisiones reflexivas y responsables en distintos ámbitos de la vida para lograr metas.

Toma responsable de decisiones SEXTO

Perseverancia Elígete T

Toma responsable de decisiones

Atención Claridad Lenguaje Emocional

Colaboración

Perseverancia

Aprendizaje socioemocional Primero Colaboración Dimensión

Habilidad

...promuebe habilidades para identificar, conocer y manejar nuestras propias emociones. Conoce T

habilidades transversales:

Autoconocimiento

Atención Claridad Lenguaje Emocional

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Unidad de Aprendizaje

1

15 horas

Identificación de la semejanza y diferencia de los materiales. Pr op ós it o d e l a a s ig n a t u r a A n a l iz a r l a s c a r a c t e r í s t ic a s , c o mp o s ic ió n y c o mp o r t a mie n t o d e l a m a t e r i a y l a e n e r g í a , a t r a v é s d e l o s m é t o d o s d e l a s c i e n c i a s , e s t a b l e c i e n d o c o n f u n d a m e n to s c ie n t í f ic o s y c o n s i d e r a c io n e s é t i c a s , l a s in t e r r e l a c io n e s y e l im p a c t o d e l a v id a c o t i d ia n a e n t r e l a c ie n c ia , t e c n o l o g í a , s o c ie d a d y a m b ie n t e .

Competencias Genéricas CLAVE CG. 5. Desarrollo innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.

10

Atributos 5.2 Ordena información de acuerdo con categorías, jerarquías y relaciones. 5.5 Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 6.1 Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito específico y discrimina entre ellas, según su relevancia y confiabilidad. 6.3 Reconoce los propios prejuicios, modifica sus puntos de vista al conocer nuevas evidencias, e integra nuevos conocimientos y perspectivas al acervo con el que cuenta.

Competencias Disciplinares Básicas de Comunicación Clave CDBCE.

CE1. Establece la interrelación entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente, en contextos históricos y sociales específicos. CE2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y tecnología en su vida cotidiana asumiendo consideraciones éticas. CE3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas.

Contenido Curricular

Cont e ni d o c e nt r a l

A p r e nd i zaj e e s p e r ad o

• La importancia del pensamiento químico en la sociedad del siglo XXI.

• Construye interrelaciones entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente (enfoque CTSA), en contexto histórico y sociales específicos. • Construye opiniones científicamente fundamente sobre el impacto de la ciencia y la tecnología en la vida cotidiana asumiendo consideraciones. • Identifica las diferencias entre sustancias y mezclas. • Distingue entre sólidos, líquidos y gases de manera experimental. • Comprende la utilidad y prevalencia de los sistemas dispersos en los sistemas biológicos y en el entorno. • Identifica que los usos que se les da a los materiales están relacionados con sus propiedades.

Ej e

• Relaciona las aportaciones de la ciencia al desarrollo de la humanidad.

P r o d uc t o e s p e r a d o

• Texto argumentativo • Reporte del prototipo experimental

1.1 Construir la interrelación entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente en contextos históricos y sociales específicos, a partir de fundamentos científicos sobre el impacto de éstos en la vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas. 1.2 Distinguir entre mezclas a partir de las propiedades y cambios en la materia, identificando la utilidad y prevalencia de los sistemas dispersos en los sistemas biológicos, así como los usos de los materiales de acuerdo con sus propiedades.

Com p one nt e

• Desarrollo de la ciencia y la tecnología a través de la historia de la humanidad.

Re s ul t ad o d e A p r e nd i zaj e

Ejes transversales

02 Social

Salud 01

04 Habilidades Lectoras

Ambiental 03

Transversalidad Manejo de espacios y cantidades Comunicación para la interacción social. Resolución de problemas Autogestión del aprendizaje Procesamiento de información por medio digitales.

11

Análisis de la materia y la energía

03 Eje Transversal de

STEAM

Habilidades Lectoras Comprensión Lectora
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