Guía didáctica

La Historia de la Humanidad está relacionada con el intento de conocer la materia, su estructura, sus propiedades y sus posibles transformaciones. La Química constituye uno de los instrumentos de los que disponemos para comprender e interpretar la realidad, sobre todo en sus transformaciones más íntimas, y para controlar la composición, propiedades y cambios de todos los sistemas materiales.

Los contenidos del curso se organizan en tres grandes núcleos temáticos, que suponen una profundización respecto a lo estudiado en cursos anteriores y en los que también se abordarán temas nuevos que ayudarán a comprender mejor la Química y sus aplicaciones.

En el primer núcleo se profundiza en el tratamiento de la estructura de la materia con el estudio de las aportaciones de la Física cuántica al tratamiento del átomo y el enlace, lo que está en concordancia con el mayor desarrollo cognitivo del alumnado, que ha alcanzado el grado del pensamiento formal. Las bases fundamentales de la Química podrán ser aplicadas al estudio particular de sustancias que son de gran interés biológico e industrial.

En el segundo de ellos se introduce la química del carbono, con el estudio de las reacciones específicas de química orgánica y el estudio de sustancias orgánicas de interés industrial y biológico, así como sus repercusiones en la salud y el medio ambiente.

En la tercera parte se estudian las reacciones químicas en sus aspectos estequiométricos, energéticos, y cinéticos, así como algunas reacciones de especial interés, como los equilibrios químicos, moleculares e iónicos, resaltando las reacciones ácido-base y los procesos de oxidación-reducción y sus aplicaciones.

1. Utilizar con autonomía estrategias de investigación y procedimientos propios de la Química, para la realización de pequeñas investigaciones sobre problemas relevantes de interés para el alumnado.

2. Comprender los principales conceptos de la Química, su organización en leyes, teorías y modelos, como una serie de intentos de la mente humana, para abordar la solución de determinados interrogantes o problemas.

3. Aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de problemas de la vida cotidiana, relacionando los contenidos de la Química con los de otras disciplinas científicas, como forma de entender y poder abordar los problemas planteados.

4. Comprender las relaciones de la Química con el desarrollo tecnológico y social, así como su incidencia en el medio ambiente, valorando sus dificultades y sus aportaciones a la búsqueda de soluciones.

5. Acceder a las fuentes de información de forma autónoma, empleando las nuevas tecnologías, tanto para aprender los conceptos y procedimientos de la Química, como para seleccionar y obtener información útil.

6. Valorar la información obtenida de diferentes fuentes, para desarrollar el espíritu crítico y una opinión propia y fundamentada acerca de los problemas del mundo actual relacionados con la Química.

7. Comprender el desarrollo de la Química como un proceso dinámico, sin dogmas ni verdades absolutas, mostrando una actitud flexible y abierta frente a opiniones diversas, y apreciando su aportación a los valores sociales.

8. Conocer y valorar el crecimiento científico y tecnológico, así como las aportaciones de personas e instituciones al desarrollo de la Química y sus aplicaciones en Canarias.

9. Adquirir autonomía suficiente para utilizar en distintos contextos, con sentido crítico y creativo, los aprendizajes adquiridos, y apreciar la importancia de la participación responsable y de la colaboración en equipos de trabajo.

Al principio de cada bloque de contenidos te daré un documento, que debes pegar en tu cuaderno de trabajo, dónde se especifican los contenidos secuenciados y las preguntas que se han realizado en las pruebas PAU de la U.L.P.G.C., de años anteriores. Es fundamental ir trabajando “los problemas y las cuestiones PAU”, a medida que se vaya desarrollando la asignatura.

Los bloques de contenidos que vamos a estudiar a lo largo de este curso son seis:

Bloque

contenidos

Título

Contenidos

Estructura de la materia. Introducción a la química moderna

1. Orígenes de la teoría cuántica. Hipótesis de Planck.

2. Modelo atómico de Bšhr y sus limitaciones. Introducción del modelo cuántico para la interpretación del espectro del átomo de hidrógeno. Hipótesis de De Broglie. Números cuánticos. Orbitales atómicos.

3. Valoración del carácter dinámico y abierto de la Química en el estudio de la evolución de los modelos atómicos.

4. Estructura electrónica de los elementos y relación con la reactividad química.

5. Ordenación de los elementos en el sistema periódico. Estudio de propiedades periódicas de los elementos de los grupos principales.

6. Concepto de enlace en relación con la estabilidad energética de los átomos enlazados.

7. Estudio del enlace iónico. Estructura de los compuestos iónicos. Concepto de índice de coordinación. Estudio energético de su formación. Justificación de las propiedades de los compuestos iónicos.

8. Estudio del enlace covalente. Teoría del enlace de valencia. Hibridación de orbitales. Justificación de la geometría de algunas moléculas. Concepto de polaridad. Justificación de las propiedades de los compuestos covalentes.

9. Fuerzas intermoleculares.

10. Estudio cualitativo del enlace metálico. Justificación de las propiedades de los elementos metálicos.

11. Estudio del agua. Propiedades en función de las características de su molécula. Valoración de su importancia en Canarias: sociedad, industria y medio ambiente.

12. Revisión y ampliación en su caso de la nomenclatura inorgánica.

Química del carbono

1. Principales grupos funcionales de la química del carbono y su formulación en los casos más sencillos.

2. Isomería de compuestos del carbono.

3. Descripción de los tipos de reacciones orgánicas: adición, sustitución y eliminación.

4. Concepto de macromoléculas y polímeros: estudio de los principales.

5. Valoración del papel de las sustancias orgánicas, macromoléculas y polímeros en el desarrollo de la sociedad actual, tanto desde el punto de vista industrial como desde su impacto ambiental.

III

Las reacciones químicas y sus implicaciones energéticas

1. Sistemas termodinámicos. Primer principio de la termodinámica.

2. Estudio de las reacciones a presión constante. Concepto de entalpía.

3. Ley de Hess. Entalpías de enlace. Cálculo de entalpías de reacción. Aplicación al estudio de las reacciones de combustión, de formación, etc.

4. Espontaneidad de las reacciones químicas: introducción al estudio de la variación de entropía y de la energía libre de Gibbs en las reacciones químicas.

5. Valoración de la relación entre las reacciones de combustión que utiliza la tecnología y la industria y los problemas ambientales que se producen: el efecto invernadero.

6. Utilización de información, incluyendo la obtenida a través de las nuevas tecnologías, sobre las fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles, que se están introduciendo en Canarias, y análisis crítico de sus repercusiones sociales y ambientales.

7. Aplicación de las estrategias propias de la metodología científica a la resolución de problemas y al trabajo experimental relacionados con la energía y espontaneidad de las reacciones químicas.

Cinética y equilibrio químico

1. Estudio cualitativo de la velocidad de reacción. Factores que influyen en ella.

2. Ecuaciones cinéticas. Orden de reacción.

3. Teorías de las reacciones químicas.

4. Importancia biológica e industrial de los catalizadores.

5. Reacciones reversibles. Naturaleza dinámica de las reacciones químicas: equilibrio químico.

6. Caracterización del equilibrio por sus constantes: Kc y Kp. Aplicación a los casos de sustancias gaseosas.

7. Modificación del estado de equilibrio: ley de Le Chatelier. Valoración de su importancia en procesos industriales, como la obtención del amoníaco, y ambientales, como la destrucción de la capa de ozono.

8. Aplicación del estudio del equilibrio químico y de los factores que lo modifican a la resolución de ejercicios y problemas relacionados con reacciones de interés biológico, industrial y ambiental.

Reacciones de transferencia de protones

1. Teoría de Arrhenius, sus limitaciones. Teoría de Brösnsted-Lowry.

2. Equilibrios ácido-base en medio acuoso: disociación del agua.

3. Equilibrio iónico del agua. Concepto de pH.

4. Constantes de disociación de ácidos y bases en agua: fortaleza relativa de los ácidos y las bases.

5. Estudio cualitativo de la hidrólisis.

6. Indicadores ácido-base.

7. Aplicación a la química descriptiva de algún ácido de interés industrial: el ácido sulfúrico.

8. Descripción del procedimiento utilizado en la realización de una volumetría ácido-base. Interpretación de curvas de valoración.

9. Aplicación de las estrategias propias de la resolución de ejercicios y problemas al cálculo de concentraciones en el equilibrio.

10. Valoración de la influencia de las reacciones ácido-base en el medio ambiente: vertidos industriales, lluvia ácida.

Reacciones de transferencia de electrones

1. Conceptos de oxidación y reducción como procesos de intercambio de electrones. Número de oxidación.

2. Reacciones de oxidación-reducción. Estequiometría y ajuste de dichas reacciones.

3. Sustancias oxidantes y reductoras. Concepto de potencial normal de reducción. Escala de potenciales normales de reducción.

4. Aplicación de los conceptos anteriores al estudio de las pilas y las cubas electrolíticas.

5. Valoración de algunas aplicaciones tecnológicas, industriales y ambientales de los procesos de oxidación reducción: corrosión de metales, forma de protegerlos, reciclaje de pilas, etc.

6. Faraday y la electrólisis.

Los bloques de contenidos están repartidos en las tres evaluaciones según el siguiente orden:

1. Comprender y valorar las relaciones de la Química con la Tecnología, la Sociedad y el Medio Ambiente, así como conocer la evolución de los conocimientos científicos, los problemas asociados a su origen y los principales científicos que contribuyeron a su desarrollo.

2. Aplicar las estrategias propias de la metodología científica a la resolución de problemas y al trabajo experimental.

3. Describir los modelos atómicos y sus limitaciones y valorar la importancia de la teoría cuántica para el conocimiento del átomo y aplicar los conceptos, principios y teorías desarrollados a la explicación de las propiedades de los átomos en función de sus configuraciones electrónicas, relacionándolas con su posición en el sistema periódico.

4. Conocer la naturaleza del enlace químico y predecir el tipo de enlace que presenta una sustancia en función de sus propiedades.

5. Comprender la estructura de los compuestos orgánicos y explicar los distintos tipos de reacciones orgánicas aplicando las teorías y conceptos sobre el átomo, el enlace y las reacciones químicas.

6. Comprender los conceptos de polímero y macromolécula, así como valorar sus principales aplicaciones en la sociedad actual.

7. Comprender los conceptos termodinámicos de energía interna, entalpía, energía de enlace, entropía y energía libre de Gibbs, así como el primer principio de la Termodinámica y aplicarlo a las reacciones químicas. Predecir la espontaneidad de una reacción química.

8. Valorar la importancia de las reacciones de combustión, el uso de los distintos combustibles que utiliza la industria para la obtención de energía y los problemas ambientales que se generan y analizar sus repercusiones sociales.

9. Comprender los conceptos y leyes de la cinética química y aplicarlos a situaciones reales. Utilizar modelos teóricos para interpretar las reacciones químicas.

10. Comprender la ley del equilibrio químico y aplicarla a la resolución de ejercicios y problemas. Utilizar la ley de Le Chatelier para predecir la evolución de equilibrios de interés industrial, biológico y ambiental.

11. Comprender los conceptos relacionados con los ácidos y las bases y utilizar las constantes de disociación para realizar cálculos de concentraciones en el equilibrio.

12. Reconocer la importancia de algunos ácidos y bases de interés industrial y valorar los efectos que producen estas sustancias en el medio ambiente.

13. Identificar procesos de oxidación-reducción que se producen en nuestro entorno, representándolos mediante ecuaciones químicas ajustadas, y relacionar dichos procesos con sus aplicaciones tecnológicas e industriales, tales como las pilas y la electrólisis.

Es evidente la importancia de la Química en un mundo tecnológico como el actual y su influencia en la industria, la alimentación, la construcción, el medio ambiente, etc. Además, la Química está relacionada con otras ciencias que tienen que ver con el conocimiento de la materia como la Medicina, la Biología, la Física, la Geología, etc. La Química es, por tanto, una materia básica para los estudios superiores de tipo técnico y científico.

Es importante la familiarización con la metodología científica y de los contenidos actitudinales que relacionen la Química con la Tecnología, la Sociedad y el Medio Ambiente (QTSA). Por ello, el método de trabajo se fundamentará en los contenidos conceptuales y procedimentales, sin renunciar en ningún momento a los actitudinales.

La participación en clase, el uso de Internet (applets, animaciones, lecciones interactivas) y la resolución de ejercicios y cuestiones, será fundamental para la adquisición de estos contenidos.

A continuación te voy a indicar lo que te hace falta para poder trabajar esta asignatura:

-Cuaderno de tapas duras, que tenga las hojas cuadriculadas, para convertirla en tu "cuaderno de trabajo". Si tiene muchas hojas será mejor.

En la evaluación continua es muy importante el progreso, es decir, debes ir mejorando cada día, esta será tu mejor forma de recuperar si así lo requieres. Para evaluarte tendré en cuenta los siguientes puntos:

d) Actividades realizadas usando las TIC. Utilización de applets y solución de actividades.

EVALUACIÓN	BLOQUE DE CONTENIDOS
1ª	I y II
2ª	III IV y V
3ª	V y VI

Guía didáctica

INTRODUCCIÓN