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COMO ENSEÑAR QUIMICA

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UNA MANERA DIFERENTE DE ENSEÑAR QUIMICA EN EL AULA

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COMO ENSEÑAR QUIMICA COMO ENSEÑAR QUIMICA Document Transcript

  • Dirección General de Educación Tecnológica Industrial Dirección Técnica Subdirección de Extensión Educativa Fomento Editorial Secuencia Didáctica Dirigida al Facilitador-Profesor Autores: Ma. Verónica Zavala Pérez, Eligio Becerra García CONTENIDO TEMÁTICO: REACCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS CATEGORÍAS: Tiempo, espacio, diversidad, materia y ciencia. PROPÓSITO DEL CONTENIDO TEMÁTICO: Identificar los procesos mediante los cuales se rompen los enlaces de una molécula en un compuesto orgánico cuando se llevan a cabo reacciones químicas y se obtienen otros compuestos diferentes, clasificando a las anteriores como reacciones de adición, sustitución o eliminación, además, conocer los métodos más comunes de obtención de los compuestos orgánicos así como sus principales reacciones. TEMA INTEGRADOR O VÍA (REFERENCIAL O EJE): EL DEPORTE. No. de sesiones estimadas: CONCEPTO FUNDAMENTAL: QUÍMICA DEL CARBONO CONCEPTOS SUBSIDIARIOS Y SU RELACIÓN CON OTRAS DISCIPLINAS: Mecanismos de reacciones orgánicas y métodos de obtención de las funciones químicas. Los conceptos se relacionan con las matemáticas, Biología, Bioquímica, inglés, TIC’s, CTSyV. Lectura, expresión oral y escrita. VALORES Y ACTITUDES: Trabajo en equipo, honestidad, justicia, responsabilidad, respeto a nuestro entorno. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Observaciones Contextualización (encuadre) Esta actividad permitirá al facilitador, introducir a los El facilitador le dejará de tarea a los alumnos en el tema, de una F manera muy amplia, ya que alumnos que investiguen en la Internet, libros, cada alumno encontrará A o revistas, información sobre las nuevas fibras información diferente, lo cuál S utilizadas en los uniformes deportivos actuales enriquecerá el tema en el E y el nombre de estas nuevas fibras y telas. grupo. Recuperación de conocimientos previos básicos D E En equipos de trabajo, organizados por el facilitador, los alumnos resolverán las siguientes preguntas. ¿Qué forma tienen las moléculas de A los poliésteres? P ¿Qué son los policarbonatos? ¿Por qué es importante que la tecnología se enfoque en prendas que E aumenten el rendimiento de los atletas? R Las telas que usan actualmente los deportistas:¿Permiten la T sudoración sin incomodar al atleta? Explica tu respuesta. U ¿Cómo se llama la fibra con que se elaboran actualmente estos R uniformes? ¿Qué otro beneficio, aparte de mantener fresco y seco al atleta, se A logra con estas nuevas telas? . Escribe la fórmula de dos esteres y de dos amidas.
  • A continuación le pedirá que pase al pizarrón un alumno de cada equipo para enlistar las respuestas y de esta manera todos los alumnos enriquezcan su información? Planteamientos de problemas Gracias al estudio detallado de las reacciones químicas orgánicas, la forma de practicar el deporte en la actualidad ha cambiado. Esto se debe a que las pelotas, los uniformes, los zapatos deportivos, las raquetas, el pasto artificial, las vendas para primeros auxilios y las redes que se colocan en los aros y porterías están hechas de material sintético, esto sin contar las pelotas, balones, aparatos para gimnasia e infinidad de artículos adicionales que auxilian para el mejor desempeño deportivo. Desde la época de Whöler hasta nuestros días, los científicos han intentado explicar las circunstancias que dan origen a moléculas complejas y variadas. Al estudio de esta serie de pasos se le conoce como mecanismo de reacción.
  • ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Revisión de contenidos Observaciones Actividad 1. Investiga, estudia y elabora Producto: Resumen un resumen, en tu cuaderno de actividades, sobre mecanismos de reacción, el resumen deberá contener lo que es un rompimiento homolítico, heterolítico, por radicales libres, que son los reactivos nucleofílicos y electrofílicos, así como dar ejemplos de ellos. F Actividad 2. Después de estudiar los conceptos de la actividad Producto: Coevaluación A anterior, siguiendo las indicaciones del facilitador, se formarán equipos los cuales en forma interactiva se coevaluarán el S conocimiento adquirido. E Actividad 3. En forma individual, el alumno, guiado Producto: Actividad realizada por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: D 1 Escribe la respuesta a las siguientes preguntas. E 1.1 ¿Qué es un mecanismo de reacción? 1.2 ¿Qué es un rompimiento homolítico? 1.3 ¿Qué es un rompimiento heterolítico? 1.4 ¿Qué es un nucleófilo? D E 1.5 ¿Qué es un electrófilo? S 1.6 ¿Qué es un radical libre? A 2 Para las siguientes ecuaciones planteadas escribe sobre la línea la Producto: Actividad realizada R respuesta que corresponda a la pregunta propuesta. R O 2.1 L L O ¿Qué tipo de rompimiento sufre la molécula? ______________________________________________________ ¿Cuál es un reactivo nucleofílico? ______________________________________________________ ¿Cuál es un reactivo electrofílico? ______________________________________________________ View slide
  • ¿Cuál es un radical libre? ______________________________________________________ 1.2. ¿Qué tipo de rompimiento sufre la molécula? ______________________________________________________ ¿Cuál es un reactivo nucleofílico? ______________________________________________________ ¿Cuál es un reactivo electrofílico? ______________________________________________________ ¿Cuál es un radical libre? ___________________________________ ___________________ Actividad 4. Investiga, estudia y elabora un Producto: Resumen resumen, en tu cuaderno de actividades, acerca de la clasificación de las reacciones de adición, eliminación y sustitución donde va implícito el principio de Markovnikov. Da ejemplos de cada una de ellas. Actividad 5. En forma individual, el alumno, guiado por el facilitador Producto: Actividad realizada resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: 1 Contesta lo que a continuación se te pregunta: ¿Qué es una reacción de adición? ¿Qué es una reacción de eliminación? ¿Qué es una reacción de sustitución? 2 Completa las reacciones propuestas a continuación e ilustra los pasos para explicar la forma en que ocurre cada una de ellas. KOH CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH3 | Br View slide
  • CH3 | CH3 – CH2 – CH2 – C = CH2 + H Br CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – Cl + Na (OH) CH3 – CH2 – CH – CH – CH3 + Mg | | Br Br Pt CH3 – CH = CH2 + H2 Actividad 6. Investiga, estudia y elabora Producto: Resumen un resumen, en tu cuaderno de actividades, acerca de los diferentes métodos de obtención de los alcanos. Actividad 7. En forma individual, el Producto: Actividad realizada alumno, guiado por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: 1. Completa la ecuación y escribe el método de obtención utilizado: Ni,Pd, o Pt CH2 = CH2 – CH3 + H2 Alqueno alcano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – I + HI yoduro de ácido alcano yodo alquilo yodhídrico
  • CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – Mg – I + H – OH halogenuro de agua alquilmagnesio CH3 – CH2 – I + I – CH2 – CH3 + Na + Na C4H10(g) + O2(g) butano C14 H30 catalizador alcano alcano + alqueno menor Actividad 8. Investiga, estudia y elabora un Producto: Resumen resumen, en tu cuaderno de actividades, acerca de los diferentes métodos de obtención de los alquenos y alquinos. Actividad 9. En forma individual, el alumno, Producto: Actividad realizada guiado por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: Completa las que a continuación se plantean, escribiendo el nombre de los productos para cada compuesto: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 H2 + CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 H2 + CH3 – CH2 – CH3 2 + H2 CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH4 + Confía en lo que haz aprendido y resuelve lo siguiente: 1. Escribe la ecuación que te permita obtener el 2 octino
  • 2. Completa la siguiente ecuación: Cl Cl | | CH3 – C – C – CH2 – CH3 + 2 KOH | | H H Actividad 10. Investiga, estudia y elabora un resumen, en tu Producto: Resumen cuaderno de actividades, acerca de los diferentes métodos de obtención de los alcoholes. Actividad 11. En forma individual, el Producto: Actividad realizada alumno, guiado por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: 1. Completa las siguientes ecuaciones, escribiendo el nombre y la fórmula del compuesto que se obtiene: Medio CH3 – CH = CH2 + H2O Acido 1-propeno O || Pt CH3 – CH2 – CH2 – C – H + H2 aldehido LiAlH4 CH3 – CH2 – COOH acido 1. Escribe el nombre y la fórmula del compuesto, a partir del cual se obtiene el producto señalado: ZnCl2 calor CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – Cl + H2O 1–cloro–butano
  • H2SO4 180°C CH3 – CH2 – CH = CH2 + H2O 1–buteno Actividad 12. Investiga, estudia y elabora un resumen, en tu Producto: Resumen cuaderno de actividades, acerca de los diferentes métodos de obtención de aldehídos y cetonas. . Actividad 13. En forma individual, el alumno, Producto: Actividad realizada guiado por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: Completa las siguiente reacciones y escribe el nombre de reactivos y productos CrO3 o K2Cr2O7 a) CH3 – CH – CH2 - CH3 | OH CH3 CH3 | | b) CH3–CH2–C – C–CH2 – CH2 - CH3 + HIO4 | | HO OH O || c) CH3– CH2–C–CH2–CH3 + HCl O || Ni d) CH3 – CH2 – C – CH3 + H2 Actividad 12. Investiga, estudia y elabora un resumen, en tu Producto: Resumen cuaderno de actividades, acerca de los diferentes métodos de obtención de los ácidos carboxílicos y sus derivados. . Actividad 13. En forma individual, el alumno, Producto: Actividad realizada guiado por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar:
  • 1 Plantea la ecuación que te permita obtener: a) El cloruro de butanoilo. b) El ácido propanoico c) El propanoato de metilo. d) El anhídrido propanoico. Actividad 14. Investiga, estudia y elabora un Producto: Resumen resumen, en tu cuaderno de actividades, acerca de los diferentes métodos de obtención de las aminas y amidas. Actividad 15. En forma individual, el alumno, Producto: Actividad realizada guiado por el facilitador resolverá la siguiente actividad, para que él mismo compruebe el avance del alumno, y decida avanzar o retroalimentar: 1. Completa las siguientes reacciones y escribe el nombre de los productos obtenidos. CH3– NH2 + CH3 – CH2– Cl CH3 - CH2– COO – C2H5 + NH3 2.- Escribe la ecuación que te permita obtener: Trietilamina a partir de la dietilamina y bromuro de metilo Isopropilamina a partir del yoduro de isopropilo y dos moléculas de amoniaco Retroalimentación e integración de conceptos En este rubro se le ubicará al alumno en situaciones deportivas analizando todos los implementos deportivos así como los materiales de los cuales están hechos concluyendo en como ha influido el desarrollo de la química orgánica en el deporte. Actividad 16. El facilitador pedirá a los alumnos que de manera individual, resuelvan los ejercicios propuestos, en su cuaderno de actividades, de esta manera podrá determinar que tema requiere reforzamiento. 1 Escribe sobre la(s) línea(s) con la(s) palabra(s) pertinentes las afirmaciones que a continuación se dan.
  • 1. 1 Al conjunto de una serie de pasos, que explican como sucede una reacción se le conoce con el nombre de ______________________ 1. 2 La estructura química llamada _______________ y que se involucra en una reacción tiene carga eléctrica negativa. 1. 3 El rompimiento _______________ sucede cuando los átomos que forman la molécula se separan y conservan sus electrones que aportaron para el enlace. 1. 4 Un ____________________ es un átomo que tiende a completar ocho electrones en su último nivel energético. 1. 5 En un reacción de síntesis se _______________ dos moléculas para formar una sola. 1. 6 Cuando un derivado halogenado reacciona con una base y se obtiene como producto un alqueno, a la reacción se le clasifica como ____________________ 1. 7 En una reacción de sustitución el producto obtenido es un ____________________ 1. 8 El electrófilo es una estructura química que aparece en el mecanismo de la reacción y tiene una carga eléctrica ____________ 2 Escribe el mecanismo de reacción para las siguientes ecuaciones planteadas: 2. 1 2 CH3 – CH2 – CH = CH – CH3 + 2 H Cl CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH3 + | Cl CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH3 | Cl 2. 2 CH3 – CH2 – CH2 – Br + Na(OH) CH3 – CH2 – CH2 – OH + NaBr 2.3. 3. Escribe la ecuación que te permita obtener el 2-propanol a partir de la hidrólisis de un alqueno.
  • 4. Completa la siguiente ecuación para la obtención de aldehídos a partir de un alcohol primario. Ag CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – OH + ½ O2 5. Escribe la ecuación que te permita obtener la 2-pentanona mediante la oxidación de un alcohol secundario. 6. Completa la ecuación siguiente que te permitirá obtener un ácido mediante la oxidación avanzada de un alcohol. KMnO4 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – OH 1-butanol (alcohol primario) 7. Completa la siguiente ecuación que te permitirá obtener un anhídrido mixto y agua. CH3 – CH2 – CH2 – COOH + HO – CH2 – CH3 8. Escribe la ecuación que te permita obtener una amina terciaria
  • ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Observaciones Actividad 17. En equipos de trabajo y siguiendo las indicaciones del Producto: mapa conceptual facilitador, los alumnos elaborarán un mapa conceptual sobre el tema de reacciones químicas orgánicas y pasarán a exponer al grupo por medio de un representante. Comparando coincidencias y diferencias anotándolas en su cuaderno de actividades. Actividad 18. De acuerdo a las indicaciones de tu maestro, forma Producto: Reporte de equipos de cinco integrantes para que, investiguen, elaboren un nvestigación reporte y expongan para su análisis ante el grupo, alguno (s) de los temas que a continuación se enlistan. F a).- Productos que se obtienen a partir del petróleo. A b).- La tecnología aplicada al deporte. S E c).- Materiales del futuro en el vestido. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS D QUÈ SABÍA QUE QUE ME FALTÓ CÓMO LO APRENDÍ SABER VOY A E LOGRAR C I E R R E
  • SUGERENCIAS METODOLÓGICAS PARA ESTE EJEMPLO DE SECUENCIA DIDÁCTICA Preguntas insertadas Métodos y Discusión guiada técnicas de Investigación práctica (tarea-trabajo en equipo) enseñanza Organizadores gráficos Trabajo en equipo Trabajo individual Pizarrón Marcadores Material y Acetatos equipo Proyector didáctico Laboratorio de química Bata de laboratorio y equipo de protección (guantes, lentes, etc.) ZAVALA P. Ma. Verónica. Química II. D.G.E.T.I. 2005 BECERRA G. Eligio. Química 3. fondo de cultura económica. SEP/DGETI/ SEIT. México 2004 CHANG R. / College W. Química. Séptima edición Ed. McGraw-Hill. Colombia 2003 Bibliografía MORALES R. Arturo. Química 2 para bachillerato. Ed. Jimargs S. A. de C. V. México. 2001 PHILLIPS, STROZAK, WISTROM. Química, conceptos y aplicaciones. Mc. Graw Hill. 2003 Nota: Se sugiere que en todos los trabajos se considere la claridad en los conceptos, la coherencia, la ortografía y en los problemas el manejo adecuado de las matemáticas. Lo anterior con la intención de concatenar los conocimientos adquiridos en sus otras asignaturas