Fundamentación

Teniendo en cuenta,  las diferencias importantes en cuanto a conocimientos previos de química que poseen los alumnos, los hábitos de estudio, los procedimientos adquiridos y las estrategias para resolver problemáticas, es necesario adecuar las estrategias de enseñanza a un grupo con conocimientos, capacidades y competencias muy diversas

La Química, como ninguna otra disciplina científica, comprende conceptos que son completamente abstractos, simbólicos, que sirven para interpretar las propiedades macroscópicas de los sistemas materiales que son comunes y normales para los docentes, científicos y expertos en la disciplina, pero que para los alumnos son términos difíciles de comprender.

Las principales dificultades en el aprendizaje de la química es la existencia de diferentes niveles de descripción de la materia, expresados por Johnstone en su muy difundido Triángulo de Niveles Representacionales de Química. Los niveles representacionales serían: el nivel macroscópico, el nivel simbólico y el microscópico, con diferentes entidades y conceptos asociados a cada uno de ellos. El nivel macroscópico es el de los eventos de laboratorio, de los fenómenos químicos  que se perciben desde los sentidos. El nivel simbólico, es el de los símbolos químicos, ecuaciones, etc. El nivel microscópico es el que representa mediante esquemas de partículas los eventos que, a manera de modelos, los expertos usamos para dibujar cómo nos imaginamos lo que pasa e nivel de partículas.

 Pero debemos tener en claro que la barrera primaria que poseen los alumnos para comprender  la química  no es la existencia de los tres niveles de representación de la materia, sino que la enseñanza de la química transcurre predominantemente en el nivel más abstracto, el nivel simbólico.  Es necesario siempre conectar a los tres niveles representacionales para enseñar Química y es importante que los profesores entendamos la triple relación para poder transmitirla a los estudiantes. Por eso, en el área de la enseñanza de la Química, es muy difundido el uso de “modelos de partículas” para explicar lo que ocurre en el mundo microscópico, ya que  estos modelos tienen una función didáctica al permitir explicar la teoría subyacente a fenómenos macroscópicos y constituyen un recurso habitual del lenguaje científico.

Una postura tradicional en la enseñanza de las Ciencias Naturales, y por lo tanto de la química, es la distinción entre teoría, prácticas de laboratorio o problemas de lápiz y papel,  pero esta distinción no guarda paralelismo alguno con la actividad científica real, ya que la  química como disciplina, como ciencia o como tecnología es una unidad compleja y los mencionados aspectos son absolutamente complementarios.

La orientación mas general de los trabajos prácticos es la que los concibe como una mera ilustración de  los conocimientos teóricos introducidos, pero numerosos autores han destacado que las prácticas de laboratorio aparecen como “recetas” que transmiten una visión deformada y empobrecida de las actividades científicas Sin embargo, teniendo en cuenta la naturaleza del trabajo científico, es necesario concebirlas en forma orgánica, vinculadas al tratamiento de un problema relevante, a la construcción dehipótesis que focalicen la investigación, incorporando aspectos claves de la actividad científica, habitualmente ignorados.

Los problemas de lápiz y papel, tienen como obstáculo principal que en realidad no se enseña a resolver problemas, es decir a enfrentarse a situaciones desconocidas, sino que los profesores explicamos soluciones que nos son conocidas, y que por lo tanto no nos genera ningún tipo de duda y lo que pretendemos es que el estudiante vea con claridad el camino a seguir (pretendemos convertir el problema en un no problema). Esto lleva a que los estudiantes aprendan dicha solución, pero no aprenden a abordar un verdadero problema y cualquier cambio pequeño les supone dificultades que les cuesta superar.

En la medida en que pretendamos proporcionar a los estudiantes una visión correcta del trabajo científico, el tratar por separado aspectos como la teoría, las prácticas y los problemas que en la actividad científica aparecen absolutamente imbricados, se convierte en un obstáculo ya que genera en ellos compartimientos estancos, aislados y que carecen de sentido complementario; ya que no logran una visión correcta de la química o del trabajo científico

                    Contenidos:

1.-Soluciones. Solución, soluto, solvente. Propiedades coligativas. Formas de expresar la concentración de una solución: % P/P (sv). % P/P(sc). % P/V. Molaridad (M). Normalidad (N). Molalidad (m). Fracción Molar. Partes por millón(ppm).

2.-Estequiometría en reacciones;  Uso de ecuaciones para el cálculo de cantidad de productos obtenidos conociendo cantidades de reactivos. Resolución de problemas estequiométricos aplicando Leyes de los gases. Reactivo limitante. Reactivo en exceso. Cálculos con rendimiento y pureza. Problemas integrados de estequometría y soluciones

3.-Uniones intermoleculares. Teoría de repulsión de los electrones de valencia(TREPEV)relaciones entre estructura y propiedades

4.-Transformaciones energéticas asociadas a los cambios de la materia. Reacciones y energía .Termoquímica. Reacciones endotérmicas y exotérmicas .

5.-Equilibrio Químico;  Velocidad de reacción.  Factores que la afectan: Naturaleza, de los reactantes, Concentración, Presión, Temperatura, Adición de un catalizador. Constante de equilibrio. Principio de Le Chatelier. Factores que alteran el equilibrio químico.

6.Equilibrio ácido base: Teoría de Arrhenius. Teoría de Bronsted y Lowrry. Fuerza de ácidos y bases. El agua. Disociación. Producto iónico del agua. pH. Buffer.

7.-Equilibrio de oxido reducción. Número de oxidación. Agente oxidante. Agente reductor. Potencial de oxido reducción. 

8.- Equilibrio de solubilidad. Solubilidad molar. Constante del Producto de Solubilidad.

9.- Métodos analíticos clásicos: análisis volumétricos, ácido base

10-  Química de los elementos representativos: Propiedades generales de los elementos del bloque s y p. Aspectos biológicos de los elementos: H, C y Si, N y P, O y S (Se), y halógenos. Rol biológico de metales alcalinos y alcalino-térreos.

Química de los metales de transición: Tendencias periódicas generales en metales de transición. Formación de complejos, estabilidad y reactividad. Complejos de  interés biológico. Metales con función biológica: Fe, Cu, Zn, Mo, Co y Cr.

Trabajos Prácticos (TP)

Se realizarán 4 TP, 3 experimentales y 1 Seminario.

Trabajo  Práctico Nº 1:   Preparación de Soluciones

Trabajo  Practico Nº 2: Titulación ácido -base:(Método volumétrico: Valoración ácido-base)

Trabajo  Practico Nº 3: Parte A: Equilibrio químico: Acido-Base –Óxido -reducción

                                       Parte B: Equilibrio de óxido - reducción

Seminario 4: Grupos de la Tabla Periódica. Aplicaciones a los alimentos y sus derivados

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