Química industrial y polímeros

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO ESCUELA NACIONAL
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

ÁREA DE CIENCIAS EXPERIMENTALES
PROGRAMAS DE QUÍMICA III Y QUÍMICA IV

COMISIÓN ESPECIAL
PARA LA ACTUALIZACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE ESTUDIO DE LA MATERIA QUÍMICA III Y QUÍMICA IV
Ayala Espinosa Leticia, Hernández Ángeles Silvia, López Recillas Maritza, Lira Vázquez Gilberto,
Lugo Hernández Ofelia Dalia, Morales y Morales Víctor Hugo, Otero Ramírez Ma. Guadalupe,
Romero Álvarez Juan Guillermo, Zenteno Mendoza Blanca Estela.

Abril de 2013

1

PROGRAMAS DE QUÍMICA III Y IV
PRESENTACIÓN
El Colegio de Ciencias y Humanidades es un bachillerato de cultura básica que se propone formar al alumno en la adquisición
de conocimientos, el desarrollo de habilidades, actitudes y valores que propicien en el egresado un desempeño creativo,
responsable y comprometido con la sociedad y que a la vez lo habilite para continuar estudios superiores1.
Para lograr este propósito, las materias que integran el Plan de Estudios están organizadas por áreas que permiten al alumno
adquirir una visión de conjunto de los elementos conceptuales y metodológicos para la integración de conocimientos2.
El Área de Ciencias Experimentales, tiene como finalidad incorporar a la cultura básica del estudiante, conocimientos,
habilidades, actitudes y valores que le permita interpretar racionalmente a la naturaleza y evitar formular explicaciones
irracionales; así como promover la interacción responsable y consciente del alumno con la sociedad, la tecnología y la
sociedad. El Área se caracteriza por promover que los docentes permitan al estudiante el desarrollo su autonomía al realizar
actividades de indagación, que incrementen paulatinamente su habilidad para planear investigaciones; observar y elaborar
hipótesis; experimentar y resolver problemas. La materia de Química como ciencia y parte del Área desarrolla estas
habilidades para explicar fenómenos propios de la disciplina. Las materias del área contribuyen a la formación de la
personalidad de los alumnos para su inserción en la vida profesional y social, al fomentar el desarrollo un pensamiento flexible
y crítico, de mayor madurez intelectual. Para el logro de estos propósitos los aprendizajes en el Área no se reducen a la sola
transmisión de conocimientos, atienden a la formación intelectual, ética, social y ambiental, para facilitar la participación
responsable de los estudiantes en la cultura de su tiempo y de su país3.

1

“Modelo Educativo del Bachillerato del Colegio” en Plan de Estudios Actualizado. CCH, DUACB, julio de 1996, pp. 35-36

2

“Las áreas en el contexto de la cultura básica” en Plan de Estudios Actualizado. Op. cit. pp. 46-48

3

“Orientación y Sentido de las Áreas del Plan de Estudios Actualizado”. CCH, febrero de 2006. p.39
2

ENFOQUE DE LA MATERIA
Los cursos de Química III y IV están dirigidos a estudiantes que cursarán carreras vinculadas con la química y a aquellos que
la hayan elegido como materia optativa. Para cumplir con esa doble función, para su estudio se conservaron los temas
seleccionados en los programas anteriores, los relacionados con la industria química, con un contexto que ofrece una visión
integral, derivada de la aplicación de los conocimientos químicos, en el aprovechamiento de nuestros recursos, el uso de la
energía, el impacto en el ambiente, en la economía, en la política y la sociedad. En estos cursos se pretende estudiar los
procesos químicos industriales, con énfasis en la valoración de sus recursos, de su apropiada explotación, la cual les permite
alcanzar el perfil de alumno como ser pensante, crítico, responsable, cualidades imprescindibles para su adecuada
participación ciudadana4.
En ambos programas se pone especial atención al desarrollo de habilidades científicas y para la vida, como la manera más
natural para desarrollar los conceptos químicos. Entre las habilidades genéricas destaca el desarrollo de la autonomía que se
logra a partir de realizar indagaciones e investigaciones. Para desarrollar la capacidad de comunicación se incluyen
actividades en las que el alumno analiza información, hace interpretaciones, se expresa en forma oral, argumenta, contrasta y
escribe. En el desarrollo de habilidades científicas los programas incluyen aprendizajes que permiten al alumno identificar
hipótesis, objetivo, patrones de comportamiento, generalizaciones, manejar datos, relacionar fenómenos con teoría, identifica
la evidencia que sostiene un planteamiento.
La comprensión de los conceptos de química requiere de un paso constante entre los niveles de representación, macroscópico
(de las observaciones), el nanoscópico (de las partículas que forman la materia observable) y el simbólico que representa a
los dos anteriores.
El carácter diverso del conocimiento químico es causa de su complejidad y de las dificultades que los estudiantes tienen en su
aprendizaje: siendo el alumno, el centro de nuestra labor docente, en estos programas se ha considerado esta problemática
por lo cual se han tomado las siguientes medidas:

4

Programa de estudios actualizado. Asignaturas Química III y Química IV (quinto y sexto semestres) CCH, julio de 2004, pp.49-50

3



Permitir el tratamiento reiterado de los temas centrales, al abordarlos a lo largo de las unidades desde sus diversas
perspectivas.



Evitar la saturación de la memoria de los alumnos reduciendo los contenidos conceptuales a solo los de carácter
químico y estos en forma comprensiva sin profundizar innecesariamente en ellos.



Atender al desarrollo de los aspectos cognitivos, psicológicos y socioculturales que caracterizan a los alumnos.

Los planteamientos anteriores están sustentados en la experiencia de los profesores de Química del Colegio y corroborados
con los resultados de diversas investigaciones educativas tanto nacionales, como internacionales.

CONTENIDOS TEMÁTICOS
El programa de Química III que consta de tres unidades:


UNIDAD I INDUSTRIA QUÍMICA EN MÉXICO: FACTOR DE DESARROLLO



UNIDAD 2: DE LOS MINERALES A LOS METALES: PROCESOS QUÍMICOS, USOS E IMPORTANCIA.



UNIDAD: 3 CONTROL DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES EN LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS
ESTRATÉGICOS PARA EL PAÍS
En este programa se aplican en situaciones reales de las cadenas productivas, los conceptos básicos (Mezcla, compuesto,
átomo, molécula, ion, en lace y reacción química) estudiados en las asignaturas Química I y II.
En la primera unidad se revisan las relaciones entre conceptos a nivel macroscópico como estabilidad, energía, reactividad y
se pone énfasis en el aprovechamiento de los recursos naturales de nuestro país.

4

En la segunda unidad a partir del contexto del aprovechamiento de los metales se analizan datos, infieren generalizaciones, se
desarrolla el concepto de óxido-reducción, se hacen cálculos estequiométricos, además de establecer la importancia de los
metales en la economía del país.
En la tercera unidad se abordan temas considerados complejos, como la rapidez, el equilibrio y la energía de la reacción de
manera conceptual.
Al final de cada unidad se proponen actividades que promuevan la reflexión sobre el impacto económico y ambiental de la
Industria en México, a partir del análisis y estudio de casos de las problemáticas presentadas en los procesos productivos, en
nuestro país y en el mundo.

El programa de Química IV está integrado por dos unidades:


PRIMERA UNIDAD. EL PETRÓLEO RECURSO DE LA INDUSTRIA QUÍMICA Y FUENTE DE COMPUESTOS DE
CARBONO



SEGUNDA UNIDAD. EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS Y SU CONTRIBUCIÓN AL BIENESTAR DEL SER HUMANO

Considerando como antecedentes los conocimientos de los compuestos del Carbono adquiridos por el alumno en la asignatura
de Química II, dónde el alumno reconoce a los grupos funcionales y las reacciones químicas esenciales, las dos unidades del
programa de Química IV se centran en el estudio de la relación estructura- propiedades de los compuestos del Carbono. En la
unidad I se estudian los hidrocarburos y algunos grupos funcionales en relación con sus reacciones y en la unidad II se enfoca
la atención a las reacciones de obtención, propiedades y uso de los polímeros derivado del análisis de la mencionada relación
estructura-propiedades.

5

PROPÓSITOS GENERALES
Para contribuir a la formación de los estudiantes, los cursos de Química III y IV se plantean como propósitos educativos, que el
alumno:


Aplique y profundice el conocimiento de los conceptos químicos básicos, mediante el estudio de algunas cadenas
productivas de las industrias minero–metalúrgica, la química, del petróleo-petroquímica, que le permitirán obtener un
panorama general del impacto socioeconómico de la industria química en el país, además de continuar sus estudios en
carreras relacionadas con esta ciencia.



Resuelva problemas relacionados con la disciplina, basándose en los conocimientos y procederes de la química, y en el
análisis de la información obtenida de fuentes documentales y experimentales.



Incremente sus habilidades para observar, clasificar, analizar, sintetizar, abstraer y de argumentación, así como de
comunicación oral y escrita, por medio de herramientas metodológicas de la ciencia.



Desarrolle valores y actitudes como el respeto a las ideas de otros, el gusto por el aprendizaje, la responsabilidad, la
disciplina intelectual, la criticidad y la creatividad, a través del trabajo colectivo, con carácter científico, que contribuya a la
formación de ciudadanos comprometidos con la sociedad y la Naturaleza.

LA EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
La evaluación de los aprendizajes, en su amplia concepción incluye todos los métodos posibles para medir la extensión de los
aprendizajes que los estudiantes logran, con la intención de tomar decisiones.
El único criterio para evaluar el rendimiento del proceso docente, son los aprendizajes plasmados en un programa de estudio,
por lo que es útil clasificar la evaluación de acuerdo al momento en la que se realiza, como son evaluaciones: diagnóstica,
formativa y sumativa.

6

La evaluación diagnostica, se realiza para determinar el estado de conocimientos, de ideas previas o de conocimientos
adicionales al inicio de curso, de una unidad o de un ciclo escolar de conocimientos mínimo, y actuar en consecuencia.
La evaluación formativa se lleva a cabo durante el proceso de aprendizaje, es una evaluación constante. Por el carácter
central en el proceso educativo que esta evaluación tiene, más adelante, se puntualizan algunas de sus características
La evaluación sumativa se realiza al finalizar una etapa, se atiende a los resultados, no hay manera de remediar o cambiar
algo.

Sin embargo, debe hacerse notar que esta clasificación no es rígida, así por ejemplo, una evaluación sumativa al final de un
curso para certificar a un alumno, puede convertirse en diagnóstica desde el punto de vista del profesor que al analizar los
resultados y hacer ajustes para su próximo curso hace uso de la información obtenida anteriormente.

La evaluación formativa como estrategia de aprendizaje
La evaluación formativa que se realiza constantemente en el aula tiene la intención de identificar situaciones que permitan
mejorar el proceso docente. Este tipo de evaluación proporciona información oportuna a los profesores y a los alumnos y se
posibilita corregir aspectos como: estrategias de aprendizaje adecuadas, dificultades que los estudiantes tienen, la necesidad
de repasar, cambiar o modificar estrategias. La evaluación formativa permite al profesor asegurar que sus estudiantes logren
los conocimientos, las habilidades y las actitudes pretendidos, de manera que se pueda corregir en el momento. Las
evaluaciones formativas son múltiples, de amplitud y complejidad variable. Se realizan en forma individual o en actividad
grupal, con pruebas de lápiz y papel o de manera oral. De acuerdo al aprendizaje que se explora se pueden utilizar reactivos
de opción en las que el alumno elige la respuesta, o de respuesta abierta que demandan del alumno la construcción de las
ellas.
En el desarrollo de habilidades, la evaluación formativa realiza funciones de mayor relevancia ya que se constituye en
estrategia para aprender dichas habilidades, al hacer uso de instrumentos que permiten al alumno incrementar su desempeño,
7

como son los multirreactivos en los que se proporciona información a partir de la cual el estudiante elabora respuestas que lo
llevan a desarrollar diversas habilidades, la primera de ellas la de leer, así como las de argumentar, explicar, relacionar,
integrar. En el caso del desarrollo de habilidades las científicas, el alumno analiza la información proporcionada, luego
contesta preguntas que le demandan: identificar los aspectos de la metodología científica como; el planteamiento del
problema, la hipótesis y su fundamento, las observaciones y su manejo, la evidencia de los planteamientos teóricos,
inconsistencias, intenciones, conclusiones, entre otros aspectos.
Es en este sentido, la evaluación formativa es reconocida como estrategia para formar y no solamente para informar. Los
multirreactivos que cumplen esta función son verdaderas creaciones de los profesores y son los que otorgan a la evaluación de
el carácter de “formativa”, en la que se considera al alumno como el centro del proceso, por ser el estudiante el que construye,
reflexiona y evalúa, su progreso y sus dificultades. Es debido a esta función en el proceso docente, que se atribuye a la
evaluación formativa el carácter de “Evaluación Formadora” o “Evaluación Transformadora”.

CLASIFICACIÓN DE LOS APRENDIZAJES, TAXONOMÍAS5
En estos programas se considera clasificar los aprendizajes de acuerdo a los siguientes niveles cognitivos:
Nivel 1. Habilidades memorísticas. El alumno demuestra su capacidad para recordar hechos, conceptos, procedimientos, al
evocar, repetir, identificar. Se incluye el subnivel de reconocer.
Nivel 2. Habilidades de comprensión. Elaboración de conceptos y organización del conocimiento específico. El alumno muestra
capacidad para comprender los contenidos escolares, elaborar conceptos; caracterizar, expresar funciones, hacer
deducciones,

5

Tomado de: Seminario para la evaluación de los aprendizajes en ciencias, Rubro 4 (2002). Propuesta para clasificar aprendizajes.

8

Nivel 3. Habilidades de indagación y resolución de problemas, pensamiento crítico y creativo. El alumno muestra su capacidad
para analizar datos, resultados, gráficas, patrones, elabora planes de trabajo para probar hipótesis, elabora conclusiones,
propone mejoras, analiza y organiza resultados, distingue hipótesis de teorías, conclusiones de resultados, resuelve
problemas, analiza críticamente.
En los dos programas: *Los aprendizajes de conceptos se indican con “C”, los aprendizajes de habilidades con “H” y
los de valores y actitudes

9

PROGRAMA DE QUÍMICA III
UNIDAD I INDUSTRIA QUÍMICA EN MÉXICO: FACTOR DE DESARROLLO
PROPÓSITOS



Al finalizar el alumno:
Reconocerá la importancia del aprovechamiento de los recursos naturales en el suministro de materias primas para la
industria Química.




Profundizará en los conceptos de mezcla, compuesto y elemento al identificarlos como materias primas que se utilizan
en los procesos industriales.
Valorará el papel de la industria Química en la producción de satisfactores para la sociedad.



Reconocerá la importancia de apoyar la Industria Mexicana.



Valorará la importancia de promover la explotación de los recursos naturales de manera sustentable.



Desarrollará criterios para evaluar los riesgos y beneficios de la industria Química.

*Los aprendizajes de conceptos se indican con “C”, los aprendizajes de habilidades con “H” y los de valores y
actitudes con “V”.
Tiempo: 8 Horas
APRENDIZAJES

El alumno:
1H/V.
Desarrolla
conciencia de la variedad
de recursos naturales que
puede
servir
como
materias
primas
para

TEMAS

ESTRATEGIAS

Recursos naturales en
México
y
su
aprovechamiento

¿Cuáles son los recursos naturales con los que cuenta México y cómo
podemos aprovecharlos?

Recursos naturales que
sirven de materia prima a
la
Industria
Química
Mexicana (N2).

El profesor promueve que los alumnos analicen información a través de diversas
actividades, como las que se presentan:
A partir de un diagrama, los alumnos distinguirán la procedencia de los recursos
naturales que utiliza la industria Química:
10

procesos
químicos,
al
analizar
información
relacionada
(N3)

- De la atmósfera: gases (N2, O2, CO2, gases nobles)
- En la litosfera: sólidos, líquidos y gases
(mezclas: minerales, petróleo,
disoluciones acuosas; compuestos: sales y óxidos metálicos y no metálicos;
elementos: metales y no metales)
- Hidrosfera: agua, sales disueltas

2C. Reconoce la presencia
de mezclas, compuestos y
elementos, al analizar un
proceso de una cadena
productiva de la industria
Química. (N3)

Aplicación
de
conceptos: (N3)
- Mezcla
- Compuesto
- Elemento

los

Para guiar el análisis el profesor presentará esquemas de las cadenas
productivas más relevantes en dónde el alumno:

3C.
Comprende
la
importancia de la química
en
los
procesos
industriales
y
sus
productos
al
aplicar
conceptos básicos de esta
ciencia. (N2).

Reacción química, en los
procesos industriales.

Infieren de manera general y guiados por el maestro, los procesos químicos
más comunes para obtener materiales y productos útiles como metales, ácidos,
sales a partir de sus compuestos.

4C/H. Establece, en un
primer acercamiento, la
relación
estabilidadreactividad
de
las
sustancias involucradas en
las cadenas productivas, al
analizar el diagrama de un
proceso químico (N3)

Reactividad y estabilidad
de
los
compuestos,
distinguir qué reacciones
se llevan a cabo y cuáles
no. (N2)

Infiere que la energía empleada en los procesos industriales depende de la
estabilidad de las materias primas y de los productos a obtener.

5V. Valora el papel de la
Industria Química como
factor de desarrollo del
país. (N3)

La Industria Química en
México (N3)
Importancia y situación
actual.

El alumno analizará información, proporcionada por el profesor, con respecto a
las riquezas naturales con que cuenta México, y se preguntará si estos recursos
se emplean de manera adecuada en la Industria Química, justificando la
posición que tenga con respecto al aprovechamiento de nuestros recursos.

Identifica las mezclas, los compuestos y los elementos y se familiarice con la
notación química de las reacciones que se llevan a cabo.

11

6H. Indaga el panorama
actual de la Industria
Química
en
México.
Realiza un análisis y
argumenta la importancia
de apoyar el desarrollo
industrial del país. (N3)

Cadenas
productivas
estratégicas: amoniaco,
ácido sulfúrico, hierro,
fertilizantes, entre otros.

El estudiante analizará procesos industriales como por ejemplo la obtención de
amoniaco o ácido sulfúrico, entre otros, con la intención de dar seguimiento a
una cadena productiva e identificar las reacciones y la energía involucrada en el
sistema. (Métodos de la Industria Química en diagramas de flujo coloreados.
Mayer, L. editorial Reverté. http://www.todocoleccion.net )
Realizar una visita al Museo Interactivo de Economía (MIDE) con la intención de
visualizar los factores que contribuyen al desarrollo económico en México.
Solicitar a los alumnos que investiguen:
-

Recursos con los que cuenta México y cómo son transformados por las
industrias.
Aportaciones de la industria al país (PIB)
Crecimiento industrial en México.
Comparar la economía de México con la de un país de primer mundo.

El estudiante elaborará un ensayo en el que desarrolle y de respuesta a la
pregunta ¿Es México un país industrializado?
Para esto se tiene lo investigado en el museo y algunos documentos que el
docente le proporciona sobre el tema, un tanto para acotar y orientar el trabajo.
 Declaratoria de Ingenieros químicos 2006, retos y propuestas para el desarrollo
industrial
en
México.
http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integra
cion/sociodemografico/Quimica/2009/IQM-2009.pdf
 Posicionamiento de ANIQ ante el foro de Consulta sobre la reforma energética
en el Congreso de la Unión, 12 de junio del 2008.
 ANIQ http://www.cre.gob.mx/documento/1230.pdf

Evaluación de los aprendizajes
Es conveniente iniciar el proceso educativo con una prueba diagnóstica. Sus resultados indicarán los aprendizajes con los que
se inicia. Si estos se comparan con los resultados de la misma prueba aplicada después de la intervención docente, se obtiene
evidencia del proceso docente en el aula, de sus logros y fallas, lo que permite tomar decisiones. Es importante valorar el
12

papel de la evaluación formativa en el proceso docente. Si se utiliza rutinariamente, se mantiene informados a los actores,
contribuye a la formación de habilidades, actitudes y valores de los alumnos y se asegura la consolidación de los aprendizajes.
Sin embargo es también importante, confirmar el logro final alcanzado mediante la evaluación sumativa.

El conocimiento y la comprensión de los conocimientos específicos, los declarativos, correspondientes a los niveles 1 y 2,
pueden verificarse mediante pruebas que contengan preguntas de opción o de respuesta corta, listas de características, tablas
comparativas, crucigramas, sopa de letras, u otros juegos centrados en el aprendizaje deseado. La organización y la relación
entre los conocimientos específicos, correspondiente al nivel 2, puede verificarse mediante esquemas, llaves, diagramas,
mapas (geográficos, mentales, conceptuales), etcétera, que muestren cómo los alumnos van estructurando los nuevos
conocimientos en su mente.
La aplicación de los aprendizajes puede verificarse mediante el planteamiento de situaciones problema, de descripciones de
procesos en los que el alumno muestre habilidades indicadas en el nivel 3

REFERENCIAS
1. Almanaque Mundial 2012.
2. Canet, C. y Camprubí, A. (2006). Yacimientos minerales: los tesoros de la tierra. México. La ciencia para todos. Fondo
de Cultura Económica. 147-161.
3. Cárdenas, A., (2001). Introducción a la química industrial. México. Departamento de impresiones del Colegio de
Ciencias y Humanidades, Naucalpan, UNAM. 164-194.
4. Kent, J. (1974). Manual de Riegel de Química Industrial. México. Compañía Editorial Continental, S.A. de C.V. 77-89,
112-116, 551-574, 579-582.
5. Declaratoria de Ingenieros químicos 2006, retos y propuestas para el desarrollo industrial en México. Recuperado el 30
de Abril de http://www.imiq.org/documentos/911200612567.pdf
6. Posicionamiento de ANIQ ante el foro de Consulta sobre la reforma energética en el Congreso de la Unión, 12 de junio
del 2008. Recuperado el 30 de Abril de http://www.cre.gob.mx/documento/1230.pd
13


SEGUNDA UNIDAD. DE LOS MINERALES A LOS METALES: PROCESOS QUÍMICOS, USOS E IMPORTANCIA
PROPÓSITOS
Al finalizar la Unidad, el alumno:
 Valorará la importancia de aprovechar los recursos minerales de manera sustentable en beneficio de la sociedad.


Aplicará los conceptos básicos de la Química (mezcla, compuesto, elemento, reacción química, estructura de la
materia y enlace) en el estudio de los principales procesos para obtener metales, estableciendo la relación que
existe entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y la naturaleza.



Comprenderá que las reacciones de óxido-reducción y su cuantificación permiten aprovechar los recursos
minerales del país en el bienestar de la población tratando de implementar la sustentabilidad.



Comprenderá la relación entre los usos de los metales y sus propiedades físicas, químicas y su actividad biológica,



mediante el estudio de éstas, para valorar su importancia en la industria, la construcción, el hogar y en los seres
vivos.
Valorará el conocimiento de las propiedades de los metales y como modificarlas, al formar aleaciones con el fin de
mejorar las características de acuerdo con aplicaciones diversas.



Desarrolla habilidades científicas como el manejo de la metodología, teorías, leyes y modelos para explicar y
predecir hechos y fenómenos relacionados con el estudio de la industria minero metalúrgica.



Desarrolla habilidades de comunicación, argumentación, pensamiento crítico, de respeto y cooperación al expresar
sus ideas.

actitudes con “V”.
14

Tiempo 28 Horas

APRENDIZAJES

TEMAS

ESTRATEGIAS

Recursos minerales y su
aprovechamiento
en
México

4 horas
¿Qué tipo de recursos minerales se aprovechan en México?

El alumno:
1C Reconoce que los
minerales se encuentran en
las rocas y qué de éstos, se
pueden obtener compuestos
y elementos, al observar y
conocer la composición de
algunas muestras de éstos,
de nuestro país. (N2)

Mezcla,
compuesto
elemento,
en
rocas
minerales. (N2)

y
y

Utilizando información como mapas, tablas, entre otras, ubicar las
principales zonas mineras de nuestro país, registrando los minerales que allí
se explotan.

2C/H. Desarrolla habilidades
de expresión al describir las
características observadas
de
los
minerales
y
clasificarlos de acuerdo con
la sustancia predominante.
(N3)

Minerales:
carbonatos,
sulfatos, óxidos,
entre otros. (N2)

haluros,
sulfuros,
silicatos,

Solicitar a los alumnos el desarrollo de una actividad, en la que a partir de
una muestra de minerales consideren lo siguiente:

3C. Utiliza constantemente
la nomenclatura química
IUPAC, en la escritura e
identificación de fórmulas de
compuestos de minerales
revisados (N2)

Nomenclatura de óxidos y
sales (haluros, carbonatos,
sulfuros, sulfatos, nitratos,
fosfatos, y silicatos) IUPAC
(N3)

Identificar y clasificar la muestra de minerales en óxidos, sulfuros, haluros,
silicatos, carbonatos y sulfatos. Escribe las fórmulas y nombres químicos de
éstos.

Escribir las fórmulas de algunos ejemplos de minerales sencillos,
propuestos por el profesor.
Recordar que en todo momento debe aplicarse el lenguaje químico.

15

Procesos
químicos

4C. Comprende la diferencia
entre
cambio
físico
y
químico al identificarlos en
los procesos de obtención
de metales. (N2)

físicos

y

Etapas en el tratamiento de
los minerales (N2)
- Concentración
del
mineral.
- Reducción.
- Refinación.

5C. Asocia las propiedades
físicas de las sustancias
presentes en los minerales
con los procedimientos de
separación de algunos de
ellos, al revisar información
sobre estos procesos. (N2)

6C.
Comprenderá
los
procesos más comunes de
reducción
de
metales,
identificando
al
agente
oxidante y al agente reductor
y los representará por medio
de ecuaciones químicas
balanceadas, al obtener
experimentalmente un metal.
(N3)
7C. Reconoce una reacción
de
óxido-reducción,
al
identificar un cambio en el
número
de
oxidación.
Utilizando ejemplos propios

8 horas
¿Qué cambios físicos y químicos, se encuentran involucrados en la
obtención de metales?

Los alumnos realizarán una investigación documental sobre las etapas de
obtención de metales apoyándose de videos que se encuentran en la red,
presentarán por ejemplo la obtención del hierro, cobre o zinc, (entre otros).
El trabajo en equipo será presentado al grupo. El profesor dirige la atención
a las etapas en una perspectiva general, donde se ponga énfasis en el
proceso de oxido-reducción.
Actividad experimental: el alumno observará un clavo oxidado y uno sin
oxidar, formulará una hipótesis del fenómeno, representará mediante
fórmulas, la oxidación del hierro, identificando qué elemento se oxida y cuál
se reduce, el agente oxidante y el reductor, así como la noción de sistema y
los conceptos de estabilidad, reactividad y energía.
Con apoyo del profesor establece el número de oxidación de los átomos de
los elementos involucrados en la reacción química; enfatizando el proceso
de oxidación del metal.

Reacción
de
óxido
reducción en la obtención de
metales. (N3)
-

-

Concepto de oxidación
reducción.
Número de oxidación.
Agente
oxidante
y
agente reductor.
Ecuaciones
químicas
para representar los
cambios estudiados.
Sistema.
Estabilidad, reactividad
y energía involucrada.

Llevar a cabo una secuencia de reacciones con diferentes metales de
manera que el alumno compruebe la actividad química de los mismos,
contrastando sus observaciones con tablas, que relacionan la actividad
química con la electronegatividad
Los alumnos guiados por el profesor analizan la serie de actividad de
metales en una tabla que contenga los procesos generales de obtención de
los metales más reactivos, de los medianamente reactivos y de los poco
reactivos. A partir de este análisis establecen por escrito las siguientes
generalizaciones:
a) Los metales más reactivos se obtienen mediante el proceso de
electrólisis a partir de sus compuestos, los que son muy estables.
b) Los metales medianamente reactivos se obtienen por reducción con
carbón.
c) Los metales poco reactivos mediante reacciones de sustitución, los
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de la industria
metalúrgica (N3).

minero

compuestos de estos metales son menos estables.
Representación de los procesos de reducción de metales, con ayuda de
ecuaciones químicas. Solicitar a los estudiantes que balanceen las
ecuaciones por método redox, indicando que elemento se oxida, cuál se
reduce, quién es el agente oxidante y quién el agente reductor.

8C. Reconoce que los
conceptos
de
óxidoreducción
ayudan
a
comprender
algunos
procesos como: corrosión,
refinación
de
metales,
celdas fotoeléctricas, entre
otros, al analizar información
sobre estos procesos (N2)

9C/H. Utiliza la serie de
actividad de metales, a partir
de
la
cual
propone
reacciones de obtención de
los mismos. Relaciona, la
reactividad del metal con la
estabilidad
de
los
compuestos que forma y
explica por qué es posible
encontrar
metales
poco
reactivos, libres en la
naturaleza. (N3)

El profesor proporcionará ejercicios en los que el alumno predice, con ayuda
de la serie de actividad, qué reacciones se llevan a cabo. Fundamentando la
respuesta.

Reacción
química
desplazamiento (N3).
-

de

Actividad química.
Electronegatividad.
Serie de actividad de
metales.

Solicitar a los alumnos que con ayuda de la serie de actividad, planteen
hipótesis sobre la posibilidad de obtener plomo libre a partir de un sulfuro o
carbonato de plomo y comprobar sus predicciones al hacer el experimento
de obtención de plomo a partir de minio (Pb3O4) o de cerusita (PbCO3) y
solicitar a los alumnos que, con base en la información obtenida, formulen
una hipótesis respecto al papel del carbón en la reacción para obtener el
plomo.

10C/H Contrasta un modelo
teórico (electronegatividad)
con
una
generalización
empírica (serie de actividad),
al llevar a cabo
un
experimento. (N3)

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Información cuantitativa
que se obtiene a partir de
una ecuación química.

11C.Interpreta
cuantitativamente
una

ecuación (mol-mol, masamasa y masa-mol), al

observar las relaciones de
proporcionalidad
en
un
proceso de obtención de un

metal. (N3)

12C. Calcula el rendimiento
de un proceso a partir de las
características de la materia
prima y de las condiciones
de reacción. (N3)

Estequiometría: (N3)
Balanceo de ecuaciones (por
inspección y método redox.
Información macro y nano
que proporciona la ecuación
química balanceada.
Cálculos de mol-mol, masamasa, masa-mol.
Rendimiento de una reacción
química.

6 horas
¿Por qué es importante cuantificar las reacciones químicas en los
procesos industriales?

Analiza la información que una ecuación química proporciona a la industria,
para mejorar el rendimiento, y como consecuencia le permita tomar
decisiones. (N3) (llevar a equilibrio)
Con apoyo del profesor los alumnos realizan cálculos del rendimiento de
reacciones químicas de obtención de metales a partir de minerales.

Importancia de los metales

6 horas
¿Por qué son importantes los metales?

13C/V. Comprende y valora
la importancia de algunos
metales de acuerdo a sus
aplicaciones con respecto a
sus propiedades (Au, Ag,
Cu, Fe, entre otros) (N2)
14H. Utiliza el modelo del
enlace
metálico
para
explicar y predecir las
propiedades físicas de los
metales. (N3)
15V. Valora la importancia

Propiedades
metales. (N2)

físicas

de

El alumno buscará información que le permita identificar las propiedades
físicas y químicas de los metales.



propiedades-

Diseña una actividad experimental para comprobar algunas propiedades
físicas de los metales, indicando diversos usos que les damos a los metales
de acuerdo con cada una de las propiedades observadas.

Relación:
usos

Propiedades químicas
metales.(N2)


de

Propiedades periódicas.

Enlace metálico. (N3)


Modelo

para

explicar

Utilizando información con respecto al modelo de enlace metálico
(enfatizando que un modelo sirve para explicar y predecir), asociar este
modelo con algunas de las propiedades observadas en los metales.
El estudiante diseñará una actividad experimental que le permita observar
las propiedades físicas y químicas de los metales. Apoyará su investigación
mediante la búsqueda de información en libros y en la red.
18

biológica
de
metales.(N1)

algunos

algunas propiedades de
los metales.
Actividad biológica de los
metales


Consecuencias
del
exceso o deficiencia de
iones metálicos en el
organismo.



El alumno realizará una investigación documental sobre el tema o analizará
una lectura sobre la importancia biológica de los metales, para
posteriormente ser discutida en plenaria.

Toxicidad de metales
pesados en los seres
vivos.
(concentración
letal)

Aleaciones: composición y
usos
al
obtener
propiedades distintas
16C/V.
Comprende
la
importancia
de
obtener
aleaciones, para mejorar las
propiedades de los metales,
al
analizar
los
datos
reportados en tablas. (N2)

Aleaciones: (N2)
-

Propiedades y usos.

Mediante la búsqueda de información el alumno investigará ejemplos de
aleaciones de importancia económica y cómo estos materiales han podido
mejorar las propiedades originales de los metales.
Analizará las características de los elementos que forman las aleaciones, y
comparará las nuevas propiedades que adquieren y los diversos usos que a
partir de éstas se les puede dar.

Beneficios
consecuencias
actividad
metalúrgica
17H/V. Realizará un análisis
crítico sobre la producción
de un metal en el país, a
partir de una investigación,

2 horas
¿Cuál es la ventaja de utilizar aleaciones?

y
de
la
minero

Impacto
económico
y
ambiental de la producción
de metales. (N3)

2 horas
¿Cuáles son los beneficios y consecuencias de la industria minerometalúrgica?
Al inicio de la unidad, solicitar a los alumnos una investigación sobre la
obtención de un metal (por ejemplo hierro, aluminio, plata, cobre), que
incluya: producción, usos, contribución a la economía o realizar un análisis
de casos de contaminación por metales en México (ejemplo: Caso Peñoles
19

en dónde se contraste el
aspecto ambiental y el
económico, al reflexionar
sobre el impacto económico
y ambiental que tiene la
producción de metales (N3)

en Torreón Coahuila, con el cual, guiados por el maestro, realizarán un
juicio-debate en el que los estudiantes evalúen el impacto económico y
ambiental de las industrias minero-metalúrgicas en México.

Es conveniente iniciar el proceso educativo con una prueba diagnóstica. Sus resultados indicarán los aprendizajes con los que se
inicia. Si estos se comparan con los resultados de la misma prueba aplicada después de la intervención docente, se obtiene
evidencia del proceso docente en el aula, de sus logros y fallas, lo que permite tomar decisiones.
Es importante valorar el papel de la evaluación formativa en el proceso docente. Si se utiliza rutinariamente, se mantiene
informados a los actores, contribuye a la formación de habilidades, actitudes y valores de los alumnos y se asegura la
consolidación de los aprendizajes. Sin embargo es también importante, confirmar el logro final alcanzado mediante la evaluación
sumativa.
El conocimiento y la comprensión de los conocimientos específicos, los declarativos, correspondientes a los niveles 1 y 2, pueden
verificarse mediante pruebas que contengan preguntas de opción o de respuesta corta, listas de características, tablas
entre los conocimientos específicos, correspondiente al nivel 2, puede verificarse mediante esquemas, llaves, diagramas, mapas
(geográficos, mentales, conceptuales), etcétera, que muestren cómo los alumnos van estructurando los nuevos conocimientos en
su mente.
procesos en los que el alumno muestre habilidades indicadas en el nivel 3.

20

REFERENCIAS
1. Canet, C. y Camprubí, A. (2006). Yacimientos minerales: los tesoros de la tierra. México. La ciencia para todos.
Fondo de Cultura Económica. 34-57, 60-79, 98-106, 124-133.
2. Cárdenas, A. (2001). Introducción a la química industrial. México. Departamento de impresiones del Colegio de
3. Chamizo, A. y Garritz, A. (1991). Química terrestre. (Número 97). México. Colección la ciencia desde México. 97.
4. Chang. (1999). Química. Mcgraw Hill.
5. Hopp, V. (1994). Fundamento de tecnología química. Para formación profesional. Barcelona, España. Editorial
Reverté, S.A.
6. Kenna,C. y Kleinfelten, W. (1985). Química General Universitaria. México. CECSA.
7. Morral, et. al. (1982). Metalurgia General. Tomo I. Barcelona, España. Editorial Reverté, S.A.
8. Smoot, et. al. (1988). Química, un curso moderno. México. McGraw-Hill.

21

TERCERA UNIDAD. CONTROL DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES EN LA FABRICACIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS
ESTRATÉGICOS PARA EL PAÍS

PROPÓSITOS:
Al finalizar el alumno:
 Comprenderá como la industria utiliza los conocimientos químicos para controlar las condiciones de las reacciones, con
el fin de fabricar productos estratégicos con eficiencia.


Integrará los conocimientos sobre reacción química, incorporando las nociones de Velocidad de reacción y equilibrio



químico para comprender que la industria química utiliza estos conocimientos para producir satisfactores con mayor
eficiencia.
Desarrollará la capacidad para emitir juicios razonables al analizar críticamente las actividades químicas industriales,
en relación con su eficiencia de producción y con el cuidado del ambiente.



Desarrollará sentido de responsabilidad al tomar conciencia de su papel como ciudadano para valorar las actividades
de la industria química actual en México desde la perspectiva socioeconómica y ambiental convenientes para el país

actitudes.

22

Tiempo 28 horas
APRENDIZAJES

TEMÁTICA

ESTRATEGIAS SUGERIDAS
8 horas

Factores que modifican la
rapidez de reacción

¿Cómo efectuar reacciones químicas con mayor rapidez?

1C.
Infiere
que
las
reacciones se llevan a cabo
con diferente rapidez a partir
de comparar el tiempo en el
que se realizan procesos
cotidianos como: corrosión,
fermentación, combustión,
descomposición
de
alimentos, entre otros.(N2)

Rapidez de reacción como
formación de productos o
disminución de reactivos por
unidad de tiempo.(N2)

El profesor promueve que los alumnos infieran el concepto de rapidez de
reacción y los factores que la afectan al observar procesos cotidianos, en
actividades como las siguientes:

2C. Comprende el concepto
de rapidez de reacción al
expresarla en términos de la
cantidad
de
productos
formados
o
de
la
disminución de reactivos,
por unidad de tiempo.(N2)

Factores que afectan la
rapidez de un sistema de
reacción: (N3)
- Naturaleza de los
reactivos
- temperatura
- concentración
- presión
- superficie de contacto
- catalizadores

El alumno:

3C/H.
Establece
generalizaciones, a partir de
observaciones
en
experimentaciones y análisis
de información, que le
permiten predecir cómo la
rapidez de reacción se
modifica por factores como:
temperatura, concentración,
presión,
catalizadores,
naturaleza de los reactivos y

El alumno compara el tiempo que toman algunos procesos extremos al
analizar información sobre experimentos que han realizado en sus cursos de
química, como la formación del óxido de plata, el óxido de fierro y el óxido de
potasio, en equipo proponen la unidad de tiempo apropiada en la medición.
Identifica en una ecuación sencilla, la cantidad de formación de productos o la
disminución de reactivos con el tiempo empleado en el proceso.

Identifica las condiciones de reacciones vistas en los cursos de química o en
información (investigada o proporcionada por el profesor). Por ejemplo; el
0
carbón en polvo y a 1000 C introducidos en un alto horno; el control de la
concentración, la temperatura, la superficie de contacto, de la reacción entre el
ácido clorhídrico y diversos metales;
Actividad experimental para
observar cómo los factores: tamaño de la
partícula, temperatura, concentración y catalizador, afectan la rapidez de una
reacción química. Por ejemplo, el efecto de la temperatura y superficie de
contacto en la reacción de Alka Seltzer, y el efecto de la concentración y
catalizadores en la descomposición del H2O2.
Solicitar a los alumnos que planteen hipótesis sobre el efecto
la rapidez de la reacción, los cambios efectuados. Enfatizar la
control de variables en la experimentación. Discusión grupal
para concluir sobre los factores que afectan la rapidez de
químicas.

23

que tendrán en
importancia del
de la actividad
las reacciones

la superficie de contacto.
(N3)

4C/H Elabora argumentos
sólidos
para
explicar,

mediante la teoría de
colisiones, el efecto que

tiene
la
superficie
de

contacto,
temperatura,
presión y concentración

sobre la rapidez de las
reacciones químicas. (N3)
5C/H. Comprende que en
una reacción química, un
catalizador disminuye
la
energía de activación, al
interpretar diagramas de
energía de reacciones.

Teoría de las colisiones. (N2)
Choque entre las partículas
de los reactivos.
Energía en el choque de las
partículas de los reactivos.
Energía de activación.

Los alumnos investigan la teoría de colisiones, y en discusión grupal expresan
que son los choques de las partículas que tienen la energía necesaria los
que permiten que la reacción suceda, concluyen que una mayor superficie de
contacto, una mayor concentración y mayor temperatura incrementan la
velocidad de la reacción.
Los alumnos interpretan datos y diagramas energía de reacción, en las que
observe como un catalizador disminuye la energía de activación.
El profesor proporciona gráficas de aplicación que permitan a los alumnos
relacionar el efecto de las condiciones de reacción con la teoría de colisiones.

Relación de la energía con
la formación y ruptura de
enlaces químicos
6C. Comprende que la
energía involucrada en las
reacciones
químicas
se
relaciona con la ruptura y
formación de enlaces, al
analizar datos de energías
de enlace.(N2)

4 horas
¿De dónde procede la energía involucrada en una reacción?

Relación entre la energía de
reacción y la ruptura o
formación de enlaces en una
reacción. (N2)

El profesor promueve que los alumnos analicen información que les permita
hacer diversas correlaciones, a través de actividades como las siguientes:
A partir del análisis de información seleccionada por el profesor, los alumnos,
elaboran una síntesis de sus conclusiones además de hacer interpretaciones
de diagramas de energía. El profesor dirige la atención de los alumnos para
que realicen las siguientes conclusiones

 En el transcurso de una reacción química hay ruptura y formación de enlaces.
En la ruptura de enlaces hay consumo de energía y en la formación de
enlaces hay desprendimiento.

24

7C/H. Elabora argumentos
para explicar
el carácter
exotérmico y endotérmico de
las reacciones, al interpretar
diagramas de energía.(N3)

Reacciones endotérmicas y  En general los enlaces covalentes más cortos son los más fuertes y requieren
reacciones exotérmicas. (N3) mayor energía para romperse. (por ejemplo los enlaces triples del nitrógeno)

 Se requiere energía inicial en las reacciones, algunas necesitan tan poca
cantidad que basta con la que el ambiente les proporciona.
 En una reacción exotérmica, la energía producida en la formación de los
productos es alta, comparada con la necesaria en la ruptura de los reactivos.
En la reacción endotérmica la energía desprendida en la formación de
reactivos es poca en comparación con la necesaria en la ruptura de enlaces
en los reactivos.
 En la ruptura de enlaces en los reactivos se forman especies libres,
generándose el complejo activado. Las especies libres del complejo activado
se unen mediante nuevos enlaces formando los productos.
 La función de los catalizadores es la de disminuir la energía de activación, el
complejo activado se forma con mayor facilidad.
 El aumento de la concentración y la temperatura incrementan la energía
promedio de las colisiones entre los reactivos y con ello la probabilidad de
alcanzar la energía de activación requerida en una reacción.

Reacciones reversibles en
equilibrio
8C/H. Comprende que en la
naturaleza
existen
reacciones reversibles e
irreversibles, al contrastar
experimentalmente
el
comportamiento de un ácido
débil
que
se
ioniza
parcialmente y un ácido
fuerte,
que
se
ioniza
totalmente. (N3)

6 horas
¿A qué se debe la existencia de reacciones que no terminan y que
tienden al equilibrio?

Ácidos débiles y fuertes,
bases débiles y fuertes de
Brönsted-Lowry (N3)

El profesor permite que los alumnos contrasten su el concepto de reacción
química al considerar nuevas evidencias que exigen conceptualizar a la
reacción química, a través de actividades como las siguientes:

El pH como medida de la
concentración de iones H.
(N2)

A partir de un experimento en el que se observe la conductividad y el p H del
ácido acético glaciar, una solución 0.1M de ácido clorhídrico y una solución
0.1M de ácido acético, los alumnos dirigidos por el profesor llegan a las
siguientes conclusiones en el nivel macroscópico.
-

El p H como medida de la concentración de iones hidrogeno
25

-

Coexistencia de reactivos y productos en la mezcla de reacción del
ácido acético 0.1M
La alta disociación del ácido fuerte y la poca disociación del ácido débil,
extender a las bases
La concentración de los iones permanece, si no se cambian las
condiciones, alcanza el equilibrio

Los alumnos escriben ecuaciones de ionización y de neutralización.

9C/H.
Explica
la
reversibilidad
de
las
reacciones con la teoría de
colisiones, la estabilidad y
naturaleza de las sustancias,
al analizar sistemas ácidobase, como evidencia de
reacciones reversibles e
irreversibles. (N3)

Reacciones
reversibles,
Características. (N3)
-

-

10C. Explica el proceso de
neutralización ácido-base de
Bronsted-Lowry, al estudiar
las cadenas productivas de
obtención de fertilizantes,
como ejemplo de reacciones
en equilibrio. (N3)

No llegan a
terminación
Coexistencia de
reactivos y productos
en la mezcla de
reacción
Poca estabilidad de
productos
Tienden al equilibrio

Reacciones de neutralización
de acidos y bases de
Bronsted Lowry (N3)

Mediante cuestionamiento, los alumnos reflexionan sobre las condiciones que
debe cumplir una reacción que alcanza o casi llega a la terminación; como la
posibilidad de que las partículas de los productos una vez formados colisionen
y que los choques provoquen su ruptura y formen de nueva cuenta las
partículas originales (los reactivos), y en actividad grupal expresan sus
conclusiones con la guía del profesor, centrando las ideas en; sistema de
reacción, mezcla de reacción, la estabilidad de los productos, la existencia
reacciones reversibles
-

relación entre estado de equilibrio y rendimiento del producto
naturaleza dinámica del equilibrio

Comentar que la mayoría de las reacciones en la industria, en los organismos,
y en general en la Naturaleza, alcanzan el equilibrio químico, (Acido carbónico,
carbonato, hemoglobina-02 )

Reacciones
Ácido-base,
reacciones reversibles

11C.
Reconoce
la
importancia de medir el pH
de las sustancias, por la
información
que
proporciona, al relacionar el
valor del pH de las
26

disoluciones acuosas con la
+
concentración de iones H .
(N2)

Factores que afectan el
equilibrio Químico y el
cociente de equilibrio

6 horas
¿Se puede predecir y modificar la dirección del equilibrio de las
reacciones reversibles?

12C. Comprende que la
constante
de
equilibrio
permite inferir la dirección de
la reacción al comparar los
valores que tiene este
cociente
para
varias
reacciones.N3

Significado del Cociente de
la Constante de equilibrio
(N3)

Los alumnos comparan los valores de las constantes de equilibrio para
sistemas acido base fuertes y débiles de Brönsted Lowry y los relacionan con
su carácter fuerte o débil.

13C/H. Elabora argumentos
válidos en los que explica
las
características
fundamentales del equilibrio:
es dinámico, se da en
sistemas cerrados y existe
reversibilidad, al analizar
información
teórica
y
experimental. (N3)

Equilibrio químico como:

Consolidar el aprendizaje, al analizar información escrita, en simulaciones o en
videos, sobre procesos en equilibrio.

14C. Predice hacia donde
se desplaza el equilibrio, al
modificar la presión,
concentración o temperatura
de algunas reacciones

Factores que afectan el
estado de equilibrio de una
reacción: concentración,
presión y temperatura (N3)

-

Concentración
permanente
de
reactivos y productos
en la mezcla de
reacción. (N2)

-

Mismas velocidades de
las reacciones directa
e inversa. (N2).

Los alumnos analizan información sobre las condiciones que modifican el
equilibrio de las reacciones y con la guía del profesor concluyen que el
Principio de Le Chatelier permite predecir hacia donde se desplaza la
reacción. A partir de este principio elaboran hipótesis que comprueban al
hacer experimentos como: cloruro de cobalto_agua, el equilibrio cromato27

+3

químicas mediante el
principio de Le Chatelier
(N3)

-1

dicromato, la reacción del Fe con SCN . Enfatizar la importancia del control
de variables para obtener información adecuada de lo que se desea observar.
Discusión grupal de la actividad.

Ventajas y desventajas en
la promoción la eficacia de
los procesos industriales

15. H/V.
Desarrolla su
pensamiento
crítico
al
valorar
el
proceso de
obtención de un producto
estratégico,
desde
la
perspectiva de su impacto
socioeconómico y ambiental
en el país.

4 horas
¿Cuáles son los beneficios o perjuicios de promover la eficacia de los
procesos industriales?

En equipo los alumnos indagan sobre la producción de un producto industrial,
de un producto estratégico o intermediario, (Por ejemplo; sosa, cal, ácido
sulfúrico, amoniaco, fertilizantes, cloro) en la que se observe como se han
controlado las condiciones del proceso, como impacta esta industria al
ambiente y que medidas exige la ley mexicana para preservar el ambiente.
Los alumnos pueden exponer su indagación y si es posible de abrirá una
discusión grupal.


Se recomienda considerar la evaluación formativa como estrategia de aprendizaje en el proceso docente, si se utiliza
rutinariamente, se mantienen informados a los actores, contribuye a la formación de habilidades, actitudes y valores de los

28

alumnos y se asegura la consolidación de los aprendizajes. Es también importante, confirmar el logro final alcanzado mediante
la evaluación sumativa.
comparativas, crucigramas, sopa de letras, u otros juegos centrados en el aprendizaje deseado.
La organización y la relación entre los conocimientos específicos, correspondiente al nivel 2, puede verificarse mediante
esquemas, llaves, diagramas, mapas (geográficos, mentales, conceptuales), que muestren cómo los alumnos van
estructurando los nuevos conocimientos en su mente. Aprendizajes; 1
La aplicación de los aprendizajes correspondiente al nivel 3, puede verificarse mediante multirreactivos que contengan el
planteamiento de situaciones problema, o de descripciones de procesos, seguidos de reactivos de respuesta abierta, si se
demanda que el alumno argumente, critique, explique o de respuesta si se demanda al alumno que seleccione la solución
correcta. En esta unidad los aprendizajes de conceptos y habilidades y de valores como; 3,4,5,7,8,9.

REFERENCIAS

1. Atkins, P., Jones, J., (2006)., Principios de Química. Los caminos del descubrimiento, 3ª Ed. Argentina., Editorial
Médica Panamericana
Ciencias y Humanidades, Naucalpan, UNAM.
3.

Dingrando, L., (2002), Química, Materia y Cambio Colombia, Mc Graw Hill.

4. Hopp, V. (1994).

Fundamento de tecnología química. Para formación profesional.

Barcelona, España. Editorial

Reverté, S.A.
5. Keenan, C., (1986). Química General Universitaria. (1ª traducción al español). México.
6. Morral, et. al. (1982). Metalurgia General. Tomo I. Barcelona, España. Editorial Reverté, S.A.
29

7. Phillips y Strozak. (2001). Química conceptos y aplicaciones. México. Editorial McGraw-Hill.
8. Moore, John. (2000) El Mundo de la Química, Conceptos y Aplicaciones. México. Addison Wesley Longman.
9. Pagina web:
10. http://todoesquimica.blogia.com/temas/equilibrio-quimico.php
11. http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Videos/EquilibrioQ/index.htm

30

PROGRAMA DE QUÍMICA IV
PRIMERA UNIDAD. EL PETRÓLEO RECURSO DE LA INDUSTRIA QUÍMICA Y FUENTE DE COMPUESTOS DE
CARBONO
PROPÓSITOS


Ampliará su conocimiento sobre la estructura de la materia, a través del estudio de las propiedades del átomo de
carbono, para comprender el comportamiento químico de sus compuestos.




Comprenderá que la relación estructura-propiedades de los compuestos orgánicos determina las diferentes
aplicaciones que aprovecha el ser humano para su bienestar.
Profundizará en el estudio de las reacciones de compuestos orgánicos y sus enlaces químicos, mediante la
investigación documental y experimental.



Desarrollará habilidades científicas mediante el uso de la metodología propia de la asignatura en el análisis de
fenómenos de la Química del Carbono.



Valorará la importancia de las industrias del petróleo y de la petroquímica para el desarrollo de México, al analizar su
impacto económico, social y ambiental.



Elaborará argumentos y los comunicará en relación con la solución de problemas de la disciplina y los relacionados con
el impacto social, económico y ambiental de la industria del petróleo y de la petroquímica.

31

actitudes
Tiempo: 38horas
APRENDIZAJES

TEMATICA

ESTRATEGIAS SUGERIDAS

Importancia del petróleo

4 horas
¿Qué es el petróleo y por qué es importante?

El alumno:
111C/H.
Reconoce
la
importancia del petróleo y
sus derivados como fuente
de intermediarios y de

productos finales, al indagar
información,
expresar
y
argumentar
sus
ideas
relacionadas
con
el
aprovechamiento de este
recurso.(N3)

Recurso
natural
renovable. (N1)

no

Mediante una actividad grupal los alumnos expresan sus ideas respecto al petróleo y sus
derivados. Se sugieren las siguientes actividades:

Derivados:
productos
intermedios y finales

a) Presentarles a los alumnos diversos materiales para que identifiquen y clasifiquen
cuales son derivados del petróleo.
b) Actividad lúdica mímica, en la que el alumno expresa a sus compañeros el producto
derivado del petróleo que le tocó representar (detergentes, pesticidas, fertilizantes,
etc.) estos nombres estarán anotados en tarjetas proporcionadas por el profesor. Se
pueden formular preguntas, para indagar que tanto sabe el alumno de estos
productos.
c) 3) Solicitar a los alumnos una Investigación documental o electrónica sobre las
industrias del petróleo y de la petroquímica, sus productos e impacto económico en
México; organizar una discusión grupal para analizar la información.

4 horas
Composición del petróleo
2C/H. Reconoce al petróleo
como una mezcla de gran
cantidad
de
sustancias,
siendo
la
mayoría
hidrocarburos, al analizar
información
sobre
la
composición del petróleo que
le permita inferir la necesidad

Petróleo, mezcla compleja
de hidrocarburos. (N1)

¿Qué es el petróleo y cómo se separan sus componentes?
Se promueve que los alumnos infieran que los componentes del petróleo pueden
separase a través de diferentes actividades, como las que se muestran:
El profesor presentará a los estudiantes diferentes muestras de petróleo crudo y el
alumno le determinará algunas propiedades físicas: color, fluidez, densidad, aspecto)
para inferir que sus diferencias indican que son mezclas.
Investigación documental sobre la composición del petróleo en relación con la cantidad
32

de separar sus componentes
útiles
en
las
cadenas
productivas. (N3)

aproximada y el tipo de compuestos que forman al crudo. En actividad grupal concluir
que son los hidrocarburos los que forman al crudo.
Investigación documental sobre la composición del petróleo, la clasificación del crudo
mexicano (ligero, pesado y superligero), usos de sus derivados y valor económico.

3C.
Comprende
el

fundamento de la destilación
fraccionada y su importancia
en la separación de los

componentes del petróleo, al
relacionar la masa molecular
de los hidrocarburos con sus

puntos de ebullición. (N3) 
4H. Desarrolla la habilidad
para
plantear
generalizaciones sobre la
relación entre la masa
molecular y el punto de
ebullición
de
diferentes
alcanos, a partir del análisis
de datos. Identifica variables
y hace predicciones. (N3)

Separación
de
los
componentes del petróleo..
(N3)
Destilación fraccionada. (N3)

Relación entre punto de
ebullición y masa molecular
de los hidrocarburos. (N3)

Razones de la formación
de compuestos del átomo
de carbono

5C. Explica la formación de
una
gran
cantidad
de
compuestos orgánicos, a
partir de la comprensión de
las propiedades del átomo
de carbono, como son la:

Propiedades del átomo de
carbono:(N3)
- Tetravalencia.
- Concatenación.
- Enlace sencillo, doble,
triple.

Los alumnos indagan en fuentes impresas o electrónicas, cómo se relacionan los puntos
de fusión y de ebullición de los alcanos con su masa molecular y con el número de
átomos que tienen las moléculas que los constituyen. Elaboran generalizaciones a partir
de sus hallazgos y hacen predicciones a partir ellas, tales como el punto de ebullición
aproximado de un alcano conociendo el número de átomos de carbono.
Mediante una lectura, un video o un software que ilustre la destilación fraccionada del
petróleo y señale los usos de los productos que se obtienen; realizar un análisis de la
información y concluir que:
a) El petróleo es una mezcla compleja que en la realidad se separa a su vez en otras
mezclas más simples llamadas fracciones.
b) 2. Las fracciones del petróleo son mezclas de compuestos con puntos de ebullición
muy cercanos, que se usan como combustibles y materias primas para la industria
petroquímica.

6 horas
¿Por qué existe una gran cantidad de compuestos del carbono?

Los alumnos indagan a que se debe la existencia de tantos compuestos de carbono
(orgánicos) con pocos elementos (a diferencia de los inorgánicos, muchos elementos
pocos compuestos), dirigir las conclusiones hacia la existencia de compuestos formados
por cadenas de carbono y así como compuestos llamados isómeros.
Permitir que los alumnos expresen la capacidad del átomo carbono para formar cadenas
33

concatenación, tetravalencia,
isomería y formación de
enlaces múltiples. (N3)

e isómeros al comparar el modelo de Lewis y la noción de orbital para los átomos de los
elementos que forman los compuestos orgánicos (CHONPS).
Que establezcan, a partir de la información proporcionada en la tabla periódica, el
número atómico, electronegatividad y electrones de valencia del carbono e hidrógeno
Que representen los átomos de carbono e hidrógeno mediante los modelos de Bohr
(electrones internos y externos) y de Lewis (electrones de valencia)

6C/H. Explica la geometría
de las moléculas de los
compuestos del átomo de
carbono en relación con la
formación
de
enlaces
sencillos, dobles y triples, a
partir de la teoría TRPECV.
(N3)

Geometría de las moléculas:
(N3):
- Tetraédrica.
- Triangular.
- Lineal.

7C. Establece la diferencia
entre un isómero estructural
y un isómero geométrico, al
comprender el fenómeno de
isomería (N2)

Isomería: (N2)
- Definición.
- Estructural (de cadena,
posición)
- Geométrica (cis y
trans)

Que construyan modelos tridimensionales de moléculas sencillas de geometría
tetraédrica, triangular y lineal empleando globos, envases tetrapak, unicel, entre otros, y
midan los ángulos para explicar la geometría molecular con la teoría de repulsión de
pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV). Analicen los modelos construidos y
concluyen que los átomos de carbono tienen la capacidad de formar enlaces sencillos,
dobles y triples.
Los alumnos indagan sobre la reactividad de los enlaces sencillo, doble y triple. El
profesor orientará una discusión grupal sobre la información obtenida para establecer la
relación entre el tipo de enlace y la reactividad en los compuestos orgánicos.

Propiedades de isómeros
estructurales y
geométricos.(N2)
Propiedades
hidrocarburos
estructura. (N2)

de
por

Representan cadenas de moléculas sencillas
lineales, ramificadas y cíclicas,
considerando enlaces covalentes C-C, C=C, C≡C y C-H, simultáneamente podrán
representarse isómeros estructurales de algunos compuestos sencillos del átomo de
carbono.
Solicitar a los alumnos que dibujen o construyan modelos tridimensionales de algunos
isómeros estructurales y geométricos sencillos. Analizar las formas de las moléculas y
con datos de sus propiedades físicas establecer la relación entre la estructura y sus
propiedades.

los
su

34

Industria petroquímica

4 horas
¿Cómo se clasifican y representan los petroquímicos básicos?

8C. Reconoce la importancia
de
los
petroquímicos
básicos,
como:
metano,
etileno, propileno, butilenos y
aromáticos, al identificarlos
como materias primas en
diferentes
cadenas
productivas. (N2)

Petroquímicos básicos,
como: (N1)
- Metano.
- Etileno.
- Propileno.
- Butilenos.
- Aromáticos.

A partir de cadenas productivas, que el profesor presentará, identificara los
petroquímicos básicos y los productos derivados de éstos. Para tener un panorama más
amplio sobre los petroquímicos consultar la página:
http://www.gas.pemex.com.mx/PGPB/Productos+y+servicios/Petroqu%C3%ADmicos+b
%C3%A1sicos/

6 horas
Hidrocarburos alifáticos y
aromáticos

¿Por qué son diferentes las propiedades de los hidrocarburos?

9C/H.
Clasifica
los
hidrocarburos como alifáticos
y aromáticos; saturados e
insaturados, para entender el
papel de los petroquímicos
básicos en las cadenas
productivas. Aplica las reglas
de la IUPAQ para nombrar
los hidrocarburos sencillos.
(N2).

Petroquímicos
básicos;
producción y uso de metano,
etileno, propileno, aromáticos
butadieno. (N2)

Los alumnos con la orientación del profesor podrán realizar las siguientes actividades:

Reactividad del doble y triple
enlace. (N2)

 Establecen diferencias y similitudes entre las propiedades de estos compuestos, al
analizar información del comportamiento físico (solubilidad) y químico (reactividad)
para entender el papel de los petroquímicos básicos en las cadenas productivas

10C. Comprende el concepto
de
aromaticidad
y
la
reactividad de los dobles y
triples enlaces, al analizar la
estructura del benceno, de
alquenos y alquinos y su
importancia dentro de la
industria petroquímica. (N2)

Aromaticidad y estructura en
resonancia del benceno.

 Comprueban las diferentes reactividades al observar una demostración o un video en
el que se observe las diferentes reactividades
del metano, etileno y acetileno.
Concluyen a partir de las observaciones que hay diferencias entre la reactividad de
los hidrocarburos saturados y no saturados.

 Analizan información acerca de las propiedades y usos de los hidrocarburos alifáticos
y aromáticos como fuente de compuestos petroquímicos.

 Analizan información
sobre los petroquímicos básicos (metano, etileno, propileno,
butilenos y aromáticos), su obtención a partir del petróleo, propiedades y
aplicaciones. Discutir y analizar la información, destacar al etileno por su reactividad
y su capacidad para formar diversidad de compuestos. Concluir sobre la
importancia de estos petroquímicos para la fabricación de productos.

35

11V. Valora el impacto socio
económico y ambiental para
el país, derivado de la
producción de hidrocarburos
básicos y de las cadenas
productivas de las que
forman parte, al analizar
información actual sobre esta
industria.

2 horas
Reacciones de obtención
de hidrocarburos: adición
y eliminación

¿Qué hace la química para obtener un hidrocarburo a partir de otro?

12C. Relaciona el tipo de
enlace con la reactividad en
compuestos orgánicos, al

identificar los enlaces dobles
y triples
como centros
reactivos en las moléculas.
(N3)

Reactividad de los
compuestos orgánicos:
debido a su doble y triple
enlace (N2)

Permitir que el alumno infiera la posibilidad de adicionar átomos de hidrógeno al doble o
triple enlace y obtener el hidrocarburo saturado y la posibilidad de eliminar átomos de
hidrógeno de un hidrocarburo saturado para obtener el hidrocarburo insaturado
correspondiente. Comprobar sus conclusiones al observar una demostración o un video.

13C.Comprende que las
reacciones de obtención de
hidrocarburos saturados e
insaturados, se llevan a cabo
a través de los procesos de
adición y eliminación de
átomos de hidrógeno. (N3)

Reacciones en
Hidrocarburos:
(saturación e insaturación)
(N3)

El alumno investigará que las reacciones de adición y eliminación se llevan a cabo
principalmente en alquenos y alquinos y que las reacciones de sustitución se llevan o con
alcanos.

-

Adición
Eliminación

36

Clasificación por familias
de grupos funcionales

2 horas
¿Cómo cambian las propiedades de los compuestos orgánicos por la presencia de
átomos de oxígeno o de halógenos?

14C.
Explica
como
la
presencia de un átomo con
mayor
electronegatividad
como un halógeno o el
oxígeno en lugar de un
átomo de hidrógeno cambia
el comportamiento de las
moléculas (polaridad), para
comprender
el
comportamiento de estos
compuestos y desarrollar el
concepto de grupo funcional
(N3)

Reacciones
para
la
obtención de compuestos
orgánicos
con
grupos
funcionales: (N3)

El alumno realizará una investigación bibliográfica para establecer qué son los grupos
funcionales y cuál es su estructura.

15C/H.
Comprende
la
obtención de halogenuros y
alcoholes
a través
de
reacciones de sustitución o
adición en hidrocarburos, al
predecir
y
diseñar
su
experimento.
Aplica
las
reglas de la IUPAQ para
nombrar
halogenuros
y
alcoholes de hasta cinco
carbonos. (N3)

Sustitución y adición para
producir
derivados
halogenados
y
alcoholes.(N3)

El alumno obtiene evidencia de la adición de un halógeno en los dobles enlaces al
realizar un experimento en el que se observe como se consume bromo y se decolora un
compuesto insaturado como el licopeno.

16C. Explica las propiedades
de alcoholes y halogenuros,
estableciendo diferencias en
la
polaridad
de
las
moléculas, al comparar las

Propiedades
de
los
halogenuros de alquilo y las
propiedades de los alcoholes
(N3)

Con base en el análisis de la información orientar al alumno para elaborar un cuadro que
contenga: nombre genérico, estructura general y al menos dos ejemplos con fórmula y
nombre.

En discusión grupal los alumnos infieren cómo la presencia de un átomo con diferente
electronegatividad modifica las propiedades (punto de ebullición, solubilidad, reactividad),
de los compuestos orgánicos. Centrar las conclusiones en la formación de enlaces
intermoleculares como responsables de la solubilidad y los cambios en los puntos de
ebullición

37

propiedades
de
los
compuestos obtenidos. (N3)

Reacciones de oxidación:
rápida y lenta.

17C. Comprende que a partir
de
las
reacciones
de
oxidación lenta, en presencia
de
agentes
oxidantes
producen alcoholes, cetonas,
aldehídos
y
ácidos
carboxílicos, al analizar los
diferentes tipos de oxidación
de compuestos orgánicos.
Aplica las reglas de la
UIPAQ
para nombrar
aldehídos, cetonas y ácidos
carboxílicos de hasta cinco
carbonos. (N3)

Reacciones de obtención de
aldehídos,
cetonas,
alcoholes
y
ácidos
carboxílicos a partir de la
oxidación de alcanos. (N3)

2 horas
¿Cómo se llevan a cabo los procesos de oxidación de los hidrocarburos?

El alumno analiza, compara y explica la forma de obtener un alcohol, una cetona, un
aldehído y un ácido carboxílico a partir de un video que muestra las reacciones de
oxidación lenta utilizando agentes oxidantes como el dicromato de potasio y el
permanganato de potasio

18C. Compara la reactividad
de los alcoholes, aldehídos,
cetonas y ácidos carboxílicos
en relación a su grupo
funcional, al estudiar las
diferentes reacciones de
estos compuestos. (N2).

El alumno mediante simulaciones compara la reactividad de alcoholes, cetonas,
aldehídos y ácidos carboxílicos para determinar la influencia del grupo funcional en la
forma de reaccionar de estas sustancias.

19C.
Comprende
la
importancia
de
algunas
sustancias inorgánicas como
agentes
oxidantes
para

El alumno Investigará algunos de los agentes oxidantes de las reacciones químicas, así
como otras sustancias que favorecen las reacciones orgánicas (Hidróxidos, Ácidos,
óxidos, sales, etcétera.)

38

favorecer las reacciones
químicas orgánicas (N2)

20C/H. Explica la combustión
de las sustancias orgánicas
como una reacción de
oxidación completa
que
produce
principalmente
dióxido de carbono y agua, al
predecir y experimentar. (N3)

22C. Comprende que las
reacciones de condensación
permiten obtener ésteres y
amidas con la liberación de
moléculas de agua, al
predecir
y
representar
reacciones de importancia
industrial.
Aplicará
la
nomenclatura de la IUPAC.
(N2)

la

Síntesis
amidas

21C. Identifica compuestos
orgánicos que contienen
nitrógeno, al estudiar sus
compuestos:
aminas
y
amidas.
Aplicará
la
nomenclatura
de
la
IUPAC.(N2)

Oxidación
rápida:
combustión. (N3)

y

de

ésteres

Reacciones
condensación.(N2)

El Alumno explica la combustión a partir de un experimento en el que quema alcohol,
gasolina y acetona en una corcholata. Establece la importancia de la combustión y
generaliza que todos las sustancias orgánicas pueden llevar a cabo la reacción de
combustión con la energía de activación necesaria.

2 horas
¿Por qué son importantes las reacciones de condensación?

de

Mediante un experimento, el alumno comprobará la obtención del acetato de etilo,
utilizando etanol y ácido acético. Deberá preparar su experimento, estableciendo
objetivo, hipótesis y desarrollo.

Obtención de ésteres a partir
de un ácido carboxílico y un
alcohol. (N2)
Obtención de amidas a partir
de un ácido carboxílico y una
amina. (N2)

39

4 horas
Propiedades de
compuestos orgánicos con
base en su grupo funcional

¿Existen regularidades en la relación estructura y propiedades de los alcoholes,
aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos que permitan hacer predicciones?

23C/H. Comprende que el
grupo funcional determina
las propiedades de los
compuestos orgánicos, al
identificar regularidades en
las
propiedades
y
la
estructura
de
alcoholes,
aldehídos, cetonas y ácidos
carboxílicos. (N2)

Relación de las propiedades
de los compuestos orgánicos
y su grupo funcional. (N3)

Investigación bibliográfica para establecer qué son los grupos funcionales y cuál es su
estructura.

24C/H. Explica que la
polaridad de las moléculas
orgánicas
determinan
algunas propiedades físicas,
como: solubilidad, punto de
fusión y punto de ebullición,
al relacionar compuestos de
diferentes grupos funcionales
con el mismo número de
átomos de carbono.(N2)

Relación de las propiedades
con
los
enlaces
intermoleculares
entre
moléculas, así como las
atracciones
dipolo-dipolo.(
N3 )

Con base en el análisis de la información orientar al alumno para elaborar un cuadro que
contenga: nombre genérico, estructura general y al menos dos ejemplos con fórmula y
nombre.

Comparación
de
las
propiedades
de
estas
sustancias con oxígeno con
los hidrocarburos respecto a
las polaridades de las
moléculas. (N3)

El alumno investiga o construye una tabla que contenga los datos de puntos de
ebullición, fusión y solubilidades de algunos ácidos carboxílicos, aldehídos, cetonas y
alcoholes de hasta seis carbones para encontrar lo siguiente:
-

-

Regularidades y patrones que siguen estas propiedades al aumentar la masa
(número de carbonos) de estos compuestos; generalizaciones respecto a las
propiedades.
Comparación de las propiedades para determinar si el ácido carboxílico es más
soluble que un alcohol, aldehído o cetona.
Contrastación de los puntos de ebullición con el fin de observar la influencia del
grupo funcional en el aumento del punto de ebullición.

El alumno completará la tabla anterior con las propiedades de alcanos, alquenos y
alquinos respecto a la solubilidad, puntos de fusión y ebullición para establecer que los
hidrocarburos son poco polares respecto a los alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos
carboxílicos.
El alumno elaborará una tabla con las principales funciones orgánicas con su respectivo
grupo funcional y las funciones orgánicas con algunas de las funciones inorgánicas como
hidróxidos, ácidos, sales de halógenos, entre otros para establecer diferencias o
similitudes si las hubiera respecto a las propiedades.
40

Problemas de
contaminación de esta
industria:

25V. Valora las acciones que 
realiza la industria petrolera 
para
solucionar
los 
problemas de contaminación
ambiental relacionados con
la
extracción
y
transformación del petróleo,
al expresar y emitir juicios
sobre sus conclusiones de la
investigación.

Derrames y consecuencias.
Contaminación por gases.
Biorremediación
para
recuperar suelos.

2 horas
¿Cómo impacta al ambiente la producción de petróleo y petroquímicos en México?

Al inicio de la unidad se les solicitará a los alumnos, el desarrollo de una investigación
documental, en Internet o audiovisual sobre problemas de contaminación ambiental
relacionadas con:
-

Las industrias del petróleo y de la petroquímica.
Extracción y transformación del petróleo.
Producción de petroquímicos.
Métodos de control biotecnológicos.
Con la información obtenida elaborar un ensayo.

consolidación de los aprendizajes. Sin embargo es también importante, confirmar el logro final alcanzado mediante la
evaluación sumativa.

41

comparativas, crucigramas, sopa de letras, u otros juegos centrados en el aprendizaje deseado.
La organización y la relación entre los conocimientos específicos, correspondiente al nivel 2, puede verificarse mediante
esquemas, llaves, diagramas, mapas (geográficos, mentales, conceptuales), etcétera, que muestren cómo los alumnos van
estructurando los nuevos conocimientos en su mente.

REFERENCIAS
1. Canet, C. y Camprubí, A. (2006). Yacimientos minerales: los tesoros de la tierra. México. La ciencia para todos.
Fondo de Cultura Económica. 147-161.
3. Chopin y L-R Summerlin (2002), QUÍMICA, Publicaciones cultural . México
4. Declaratoria de Ingenieros químicos 2006, retos y propuestas para el desarrollo industrial en México. Recuperado el 30
de Abril de http://www.imiq.org/documentos/911200612567.pdf
5. Dingrado L. et al (2003) QUÍMICA. Materia y cambio .Columbia. Quebec World
6. Giral Carmen y otros autores (1994) LA QUÍMICA EN LA SOCIEDAD, Fernández R (editor) Fac. de Química UNAM
7. Hein . QUÍMICA,(2006), Editorial Harla ,México.
8. Hill, J.W. Kolb, D.K, (2000), QUÍMICA PARA EL NUEVO MILENIO. Prentice Hall, México.
9. Jenkins, Frank, Van Kessel, Hans, et al (2009) Nelson Chemistry. Canada. International Thomson Publishing.
10. Kent, J. (1974). Manual de Riegel de Química Industrial. México. Compañía Editorial Continental, S.A. de C.V. 77-89,
112-116, 551-574, 579-582.
42

11. Moore, J,et al,(2003), EL MUNDO DE LA QUÍMICA: CONCEPTOS Y APLICACIONES, Addison Wesley, México.
12. Mortimer Charles, (2000), QUÍMICA FUNDAMENTAL, Editorial Iberoamericana. México.
13. Petrucci,(2000), QUÍMICA GENERAL, Editorial Adison Wesley , México
14. Petrucci,(2000), QUÍMICA GENERAL, Editorial Adison Wesley , México.
15. Phillips,J Strozak,V, Wistrom, (2004), QUÍMICA , CONCEPTOS Y APLICACIONES, McGraw Hill, México.
16. Posicionamiento de ANIQ ante el foro de Consulta sobre la reforma energética en el Congreso de la Unión, 12 de junio
del 2008. Recuperado el 30 de Abril de http://www.cre.gob.mx/documento/1230.pdf

43

PROGRAMA DE QUÍMICA IV
SEGUNDA UNIDAD. EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS Y SU CONTRIBUCIÓN AL BIENESTAR DEL SER HUMANO

PROPÓSITOS
 Ampliará el concepto de reacción química al estudiar los procesos de polimerización para comprender la diversidad de
polímeros que se pueden obtener.


Reconocerá que las propiedades de los polímeros naturales y sintéticos dependen de su estructura y ésta determina
sus múltiples aplicaciones.




Comprende que los enlaces intermoleculares de los polímeros son un aspecto importante que permite el diseño de
materiales a la medida de las necesidades del hombre
Desarrolla habilidades para la vida como la capacidad para argumentar, tomar decisiones y hacer propuestas de
solución de problemas relacionados con la producción y manejo de polímeros.



Toma conciencia de su papel responsable en la preservación de nuestro ambiente al comprender que es posible
impulsar el reciclado de polímeros así como la producción de polímeros biodegradables o en base acuosa

actitudes.
Tiempo: 26horas
APRENDIZAJES

TEMATICA

ESTRATEGIAS

El alumno:

Polímeros de uso cotidiano

2 horas
¿Por qué son tan importantes los polímeros y cómo se clasifican?

1C.
Reconoce
la
importancia
de
los
polímeros con base en

Clasificación de los polímeros
en una primera aproximación:
naturales y sintéticos.(N1)

Los alumnos clasifican materiales cercanos al observar sus propiedades y
su utilidad. Por ejemplo, en el aula se puede solicitar a los alumnos que,
integrados en equipos y guiados por el profesor hagan una lista de 10
44

algunas
de
sus
aplicaciones, al identificar
los materiales sintéticos que
han
sustituido
a
los
naturales, como: metales,
vidrio y madera. (N1)

materiales cercanos al aula, incluidos los vegetales, nuestra piel, pelo,
huesos, telas, hules, plásticos, madera. Observan e infieren su
procedencia, natural o sintética, prueban su reacción al esfuerzo
mecánico, al agua y al calor.
A partir de lo anterior, los alumnos clasifican a los polímeros de acuerdo
con su origen en orgánicos e inorgánicos, y por sus propiedades en
flexibles, resistentes al calor o sensibles, impermeables o no. Concluir
que las propiedades de los polímeros definen su uso.

2C. Clasifica los polímeros
en naturales y sintéticos, al
discriminar entre los que
provee la naturaleza y los
elaborados por el hombre
(N1)

4 horas
Estructura de los polímeros
3C. Comprende que los
polímeros están formados
de la unión de monómeros,
al identificar
la
unidad
básica, que conforma los
polímeros comunes (N2)

4C/H. Explica que las
propiedades
de
los
polímeros se relacionan con
la
disposición
lineal,
ramificada, entrecruzada y
reticular de las cadenas
poliméricas, al analizar su
resistencia
mecánica
y
térmica. (N2)

Concepto de monómero
polímero (N2)

¿Qué son y cómo es la estructura química de los polímeros?

y

Los alumnos hacen correlaciones entre los polímeros usados
cotidianamente, el monómero que los forma, y sus propiedades, por
ejemplo:

Estructura lineal, ramificada,
entrecruzada y reticular de los
polímeros (N2)

Los alumnos traerán objetos hechos de polímeros comerciales como
envases de limpiadores, de cremas, de alimentos en los que se observe
el código de las especificaciones del polímero.

Relación entre estructura
molecular de los polímeros
con su resistencia mecánica y
térmica. (N2)

El profesor proporciona a los alumnos un cuadro de polímeros
importantes por sus aplicaciones que muestren para cada uno de ellos: a)
la fórmula y nombre del monómero, b) la fórmula de la unidad estructural
del polímero, c) el nombre del polímero, d) usos y e) el código de
especificaciones del polímero con el que se identifica en la industria, para
su reciclado.
Solicitar a los alumnos que en equipo relacionen los polímeros de sus
envases con los polímeros de la tabla.
Posteriormente, analizan la tabla de polímeros con la ayuda del profesor:
Identifican los monómeros en un listado con las fórmulas de polímeros.
45

Identifican que algunos hidrocarburos insaturados.y algunos compuestos
con dos grupos funcionales con átomos de oxígeno y que formarán
también parte de los polímeros
Establecen que hay polímeros con la misma composición pero con
diferentes propiedades como el polietileno de alta y baja densidad,
(macro) debido a la estructura molecular (nanoscópico)
El alumno analiza información proporcionada por el profesor, que le
permite concluir que los polímeros: no tienen peso molecular o punto de
fusión definido, se ablandan con el calor, su resistencia a una fuerza
mecánica depende del tamaño de la cadena y de los enlaces que las
entrecruzan.

8 horas
Polimerización por adición
y condensación.

¿Cómo se sintetizan los polímeros?

5C.
Infiere
que
la
reactividad
de
un
monómero se debe a la
presencia
de
enlaces
dobles, triples o de grupos
funcionales, al reconocerlos
en
la
estructura
de
diferentes monómeros. (N2)

Reactividad de los dobles
enlaces y grupos funcionales.
(N2)

Los alumnos observan un proceso de polimerización de un alqueno o
alquino en una simulación o un video. Informan sobre las etapas del
proceso y explican sus observaciones con lo aprendido antes.

6C. Distingue entre
homopolímero
y
copolímero, al analizar
cadena polimérica de 4
unidades.(N2)

un
un
una
a10

Clasificación de polímeros en
copolímeros
y
homopolímeros.(N2)

Infieren la posibilidad de unión entre monómeros iguales y entre
monómeros diferentes por lo que se pueden formar homopolímeros y
copolímeros respectivamente.

7C. Explica cómo se
obtiene un polímero de
adición, al unir varios

Polimerización por adición:
Etapas de la polimerización:
iniciación, propagación
y

En un segundo momento, los alumnos
polimerización e identifican;

46

escriben reacciones de

monómeros y señalar las
etapas y las condiciones de
la
reacción
de
polimerización. (N2)

terminación (N2)
Condiciones de la reacción de
Polimerización
condensación:

8C/H.
Identifica
y

representa la reacción de
polimerización
por

condensación a partir de un
experimento, en el que
señala las evidencias del
proceso.

a) los enlaces que participan,
b) los dos electrones del doble o triple, migran a los átomos de carbono
adyacentes, produciendo un el radical libre, especie reactiva por
contar con electrones desapareados.
c) las condiciones de la reacción por adición

por

Condiciones de la reacción de
Subproducto de la reacción:
H2O, CO2, HCl, etc.

Los alumnos escriben la ecuación de polimerización del Nylon y realizan
el experimento de obtención de este polímero, o lo observan en un video
para comprobar lo predicho. Informan sus observaciones, destacando
que los monómeros tienen características diferentes a los que se
polimerizan por adición y las condiciones son diferentes. Infieren que el
tipo de reacción es de condensación.

Enlaces intermoleculares y
propiedades de polímeros
9C/H. Comprende que la
presencia de otros átomos
diferentes al átomo de
carbono en las moléculas
de los polímeros, favorecen
uniones intermoleculares e
intramoleculares
que
modifican las propiedades
del polímero, al realizar un
experimento. (N3)

Fuerzas intermoleculares:
-

Puente de hidrógeno.
Dipolo-dipolo.
Dipolo
inducido-dipolo
inducido.
Ión-ión.
Ión-dipolo.

Relación
enlaces
intermolecularespropiedades:
- Resistencia mecánica.
- Maleabilidad.
- Flexibilidad.
- Atracción
al
agua
(hidrofóbicos
e
hidrofílicos)

4 horas
¿Cómo se logra mayor resistencia en los polímeros?
Los alumnos investigarán la estructura de polímeros reticulares como el
fenol formaldehído y lo compararán con los polímeros lineales como el
PVC para obtener regularidades respecto al comportamiento de los
polímeros lineales y los reticulares respecto a la temperatura o esfuerzo
mecánico.
Se sugiere pedir a los alumnos clips de diferentes colores para simular los
monómeros y construir un modelo de polímero lineal y de un polímero
reticular.
Los alumnos hacen algunas de las siguientes actividades; a) investigan el
proceso de vulcanización, b) observan lo que sucede al agregar bórax,
talco o sal a una muestra de resistol (u otro pegamento), c) observan
como el polímero contenido en diversos productos comerciales para
absorber agua contiene grupos que atraen a las moléculas de agua, d)
observan en un video lo que sucede al agregar amoníaco a una muestra
de latex comercial.
Informan sus observaciones y guiados por el
profesor, las explican mediante la formación de enlaces entre las cadenas
47

de los polímeros iníciales, enfatizando que se ha partido de cadenas
poliméricas (no de monómeros), entre las que se han formado enlaces
llamados enlaces intermoleculares. Los alumnos analizan información
sobre polímeros diseñados para resistir más que los metales y con
menor peso, como el kevlar utilizados en chalecos anti bala o en cohetes
espaciales.

Polímeros naturales
¿Cuáles son las diferencias
sintéticos?
10C.
Distingue
las
biomoléculas, al identificar
las
siguientes
características:
tipo
de
monómero, tipo de enlace y
los
grupos
funcionales
presentes,
al
analizar
fórmulas estructurales de
diferentes compuestos.(N3).

Polímeros
naturales:
polisacáridos, proteínas y
ácidos nucleícos, caucho,
seda. (N1)
Enlace glucosídico, peptídico,
de hidrógeno y de azufre en
los polímeros naturales

4 horas
entre los polímeros naturales y los

El profesor promueve que los alumnos comparen los polímeros naturales
con los sintéticos con actividades como las siguientes:
Se hará una presentación en Power point dónde se presentarán las
estructuras de polímeros naturales y sintéticos para que los alumnos
establezcan diferencias entre ellos. Posteriormente, se pedirá a los
alumnos que identifiquen los grupos funcionales que contienen los
polisacáridos, las proteínas y los ácidos nucleícos.
Con las estructuras de proteínas, polisacáridos y ácidos nucleícos, el
alumno señalará los sitios de las macromoléculas dónde existe posibilidad
de formación de un puente de hidrógeno, explicando la importancia que
esto tiene para las propiedades de las macromoléculas y su importancia
para la vida.
Proyectar un video que permita a los alumnos establecer la importancia
de los polímeros naturales y sintéticos, como ”La era de los polímeros” de
la serie “El mundo de la química”, Vol 11, ILCE (duración 30 min.).

11C.
Explica
algunas
diferencias
entre
los
polímeros
naturales
y
sintéticos, con relación a su
biodegradabilidad,
al
analizar
diferentes

Características comunes y
diferencias
entre
los
polímeros naturales y los
sintéticos, respecto a su:
• Biodegradabilidad.
•
Contaminación
del

Análisis grupal de la información presentada para concluir sobre la
importancia de los polímeros naturales y cómo los puentes de hidrógeno
entre las cadenas de proteínas son responsables de la formación de
estructuras y de forma similar de la estructura del ADN. Así como la
importancia de los enlaces glucosídico, peptídico y los enlaces de azufre

48

estructuras
(N2)

poliméricas.

ambiente. (N2)

12V. Desarrolla un sentido
de
responsabilidad,
al
reflexionar y promover que
se preserve el ambiente en
la fabricación y uso de
polímeros.

Materiales del futuro

4 horas
¿Qué hace la química en los materiales del futuro?

13V. Reconoce y valora la Materiales del futuro:
importancia del estudio de Polímeros naturales

los productos que elaboran modificados
los seres vivos, para

generar
materiales
de Materiales diseñados con

aplicaciones
propiedades diferentes
biotecnológicas.(N2)
(composites) y materiales
inteligentes.

 Biopolímeros y
Superconductores

El profesor solicita que
como proyecto final.

los alumnos desarrollen una actividad grupal

Al inicio de la unidad los alumnos en actividad grupal diseñan su
investigación sobre algunos de los materiales novedosos.
Como cierre a los cursos de química se propone proyectar un video que
permita a los alumnos establecer la importancia del diseño y producción
de los nuevos materiales, como “La Química del futuro” de la serie “El
mundo de la química”, Vol 13, ILCE (duración 30 min.). Dirigir la discusión
hacia la reflexión de cómo la ciencia tiene aspectos negativos pero la
sociedad tiene la responsabilidad de impulsar que los gobiernos inviertan
en investigación y tecnología para remediar las desventajas que traen
consigo la producción y uso de materiales nocivos.

14V. Valora el conocimiento
químico
que permite
diseñar
materiales
que
respondan a las diversas
necesidades
de
la
humanidad.

49

consolidación de los aprendizajes. Sin embargo es también importante, confirmar el logro final alcanzado mediante la
evaluación sumativa.
entre los conocimientos específicos, correspondiente al nivel 2, puede verificarse mediante esquemas, llaves, diagramas,
mapas (geográficos, mentales, conceptuales), etcétera, que muestren cómo los alumnos van estructurando los nuevos
conocimientos en su mente.
REFERENCIAS
1. Burton, D., (1995). Química Orgánica y Bioquímica. México. Editorial McGraw-Hill.
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