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Lecciones 15–17 Formación de sustancias nuevas Preparar
En las lecciones 15 y 16, los estudiantes reúnen evidencia de que se pueden formar sustancias nuevas cuando se mezclan dos sustancias (PS1.B). Luego, los estudiantes representan gráficamente sus datos (SEP.5) para demostrar que cuando se mezclan sustancias, el peso total de dichas sustancias no cambia (PS1.A), incluso cuando se forma una sustancia nueva. En la Lección 17, los estudiantes aplican estas ideas para explicar cómo la interacción de las sustancias (CC.4) dentro y alrededor de la Estatua de la Libertad puede producir una sustancia nueva, cardenillo. Por último, los estudiantes aplican su comprensión de las reacciones químicas para completar una Verificación conceptual.
Aprendizaje del estudiante
Enunciado del conocimiento por adquirir
Algunas sustancias, al mezclarlas, producen una reacción para formar sustancias nuevas pero se mantiene el peso total de la materia.
Concepto 3: Mezcla de sustancias
Pregunta enfocada
¿Qué sucede cuando se mezclan sustancias?
Pregunta del fenómeno
¿Cuándo produce una mezcla una sustancia nueva?
Objetivos
▪ Lección 15: comparar las propiedades de las sustancias antes y después de mezclarlas para determinar si se ha formado una sustancia nueva
▪ Lección 16: medir el peso de las sustancias antes y después de mezclarlas para determinar si ha cambiado el peso total
▪ Lección 17: aplicar los conocimientos sobre las sustancias para explicar los cambios que sufrió la Estatua de la Libertad
Estándares abordados
5-PS1-2 Medir y representar gráficamente las cantidades para proporcionar evidencia de que, sin importar el tipo de cambio que ocurra al calentar, enfriar o mezclar sustancias, se conserva el peso total de la materia (Demostración)
5-PS1-3 Hacer observaciones y tomar medidas para identificar los materiales según sus propiedades (Demostración)
5-PS1-4 Conducir una investigación para determinar si la mezcla de dos o más sustancias da lugar a sustancias nuevas (Demostración)
Prácticas de ciencia e ingeniería Ideas básicas de la disciplina
SEP.4: Analizar e interpretar los datos
▪ Analizar e interpretar los datos para entender los fenómenos usando el razonamiento lógico, las matemáticas o la computación
SEP.5: Usar las matemáticas y el pensamiento computacional
▪ Describir, medir, estimar o representar gráficamente las cantidades, como el área, el volumen, el peso y el tiempo para resolver los problemas y las preguntas de la ciencia y la ingeniería
PS1.A: Estructura y propiedades de la materia
▪ La cantidad (peso) de materia se conserva cuando cambia de forma, incluso en transiciones en las que parece desaparecer.
▪ Se pueden usar las medidas de una variedad de propiedades para identificar materiales.
PS1.B: Reacciones químicas
▪ Cuando se mezclan dos o más sustancias diferentes, se puede formar una sustancia nueva con propiedades diferentes.
▪ No importa qué reacción o cambio ocurra en las propiedades, el peso total de las sustancias no cambia.
Conceptos interdisciplinarios
CC.3: Escala, proporción y cantidad
▪ Las unidades estándar se usan para medir y describir cantidades físicas, como el peso, el tiempo, la temperatura y el volumen.
CC.4: Sistemas y modelos de sistema
▪ Un sistema puede describirse en términos de sus componentes y de sus interacciones.
M ateriales
Lección 15 Lección 16 Lección 17
Estudiante Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 15) ●
Investigación del peso de las sustancias (muestra, por grupo): 4 g de bicarbonato de sodio, 60 ml de vinagre blanco, bolsa de plástico con cierre de un cuarto de galón, 2 vasos de plástico transparentes de 3 onzas, probeta, cuchara de plástico, báscula electrónica.
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Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 16) ●
Investigación acerca de la mezcla de sustancias con cobre (por grupo): pedazo de tubo de cobre (22 mm de diámetro, aprox. 5 cm de largo), papel de lija, 50 g (aprox. 3 cucharadas) de sal de mar, 120 ml (aprox. 1 2 taza) de vinagre blanco, 2 vasos de plástico transparente de 9 onzas, cuchara de plástico, bolsa de plástico con cierre, hoja de procedimiento de mezcla de sustancias con cobre
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Bolsa con 10 fichas de bingo (5 de un color y 5 de otro color) (por pareja de estudiantes) ●
Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 17)
Maestro Piezas de cobre patinado de la Lección 2 ●
Instrucciones de montaje de las estaciones de interacción de las sustancias y hojas de procedimientos (Recursos A y B de la Lección 15) ●
Estación de sal de epsom y carbonato de sodio: 2 recipientes de plástico de 8 onzas o más grandes con tapones de rosca (como botellas de bebidas lavadas), 20 g de sal de epsom, 20 g de carbonato de sodio (conocido en el mercado como amplificador de detergente), 400 ml de agua, 3 vasos de plástico transparentes de 9 onzas, probeta, toallas de papel, banda elástica, báscula electrónica, hoja de procedimientos de la estación de sal de epsom y carbonato de sodio
Estación de bicarbonato de sodio y vinagre: 50 g de bicarbonato de sodio, 500 ml de vinagre blanco, 2 vasos de plástico transparentes de 9 onzas, probeta, cuchara de plástico, báscula electrónica, hoja de procedimientos de la estación de bicarbonato de sodio y vinagre ●
Ejemplo de plan de investigación sobre el peso de las sustancias (Recurso A de la Lección 16) ●
Instrucciones de montaje de la investigación sobre la mezcla de las sustancias con el cobre y hoja de procedimientos (Recursos B y C de la Lección 16)
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Pinzas ●
Profundización: bolsas térmicas con lana de acero (opcional, Recurso D de la Lección 16) ●
Statue of Liberty: A Tale of Two Countries (La Estatua de la Libertad: un cuento de dos países) de Elizabeth Mann (2011) ●
Preparación Montar las estaciones de interacción de las sustancias (consultar el Recurso A de la Lección 15) ●
Montar la investigación sobre el peso de las sustancias (consultar el Recurso A de la Lección 16) ●
Montar la investigación sobre la mezcla de las sustancias con el cobre (consultar el Recurso B de la Lección 16) ●
Preparar una bolsa con las fichas de bingo por cada pareja de estudiantes ●
