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35 minutos
Mezclar sustancias 25 minutos
Para presentar la siguiente actividad, diga a los estudiantes que visitarán dos estaciones para mezclar sustancias y observar los resultados. Explique que tendrán 10 minutos en cada estación para registrar las propiedades de las sustancias antes y después de mezclarlas. Deben usar la hoja de procedimientos (Recurso B de la Lección 15) en cada estación para dirigir su trabajo. Recuerde a los estudiantes que registren sus observaciones en sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad de la Lección 15).
Antes de que los estudiantes comiencen a trabajar, revise las expectativas para el trabajo en grupo, así como las instrucciones de seguridad.
Nota de seguridad
Las sustancias en las estaciones de interacción de las sustancias representan peligros potenciales. Revise estas medidas de seguridad para minimizar los riesgos:
▪ Usa gafas de protección cuando trabajes en las estaciones de interacción de las sustancias.
▪ No pruebes ni bebas nada de las estaciones de interacción de las sustancias.
▪ Siempre usa la técnica de arrastrar el aire para oler sustancias.
▪ Desecha todas las sustancias adecuadamente.
Los estudiantes deben consultar la hoja de procedimientos en cada estación para ver las instrucciones de desecho de residuos. Recuérdeles pedir ayuda si tienen alguna pregunta sobre el desecho de residuos adecuado.
Divida a los estudiantes en grupos y pídales que comiencen con la investigación. Mientras los estudiantes trabajan, enséñeles a usar sus sentidos para capturar las observaciones detalladas. Use preguntas como ¿Qué observaron? ¿Cambiaron las propiedades? De ser así, ¿cómo? ¿Creen que se formó una sustancia nueva? Si así fue, ¿por qué?
Si es necesario, recuerde a los estudiantes cómo determinar el peso de las sustancias. Los estudiantes deben pesar primero el vaso vacío, agregar la sustancia al vaso y pesarlo otra vez. Luego, deben restar el peso del vaso vacío del peso del vaso y la sustancia para encontrar el peso de la sustancia.
Diferenciación
Algunos estudiantes pueden necesitar tiempo adicional para realizar la investigación y registrar sus observaciones en cada estación. Ajuste el tiempo como sea necesario para garantizar que todos los estudiantes tengan la oportunidad de completar las dos estaciones.
Nota para el maestro
Después de que los estudiantes mezclen las sustancias, invítelos a usar su sentido del tacto para observar cualquier cambio en la temperatura de los vasos. Dependiendo de varios factores, el cambio puede ser demasiado leve para detectarlo.
Nota para el maestro
Los estudiantes deben usar este método para pesar a lo largo del resto del módulo. Brinde ayuda según sea necesario, o considere colocar el método en el salón de clase para que los estudiantes lo consulten a lo largo de las lecciones.
Ejemplo de observaciones:
Estación: bicarbonato de sodio y vinagre
Sustancia 1: Bicarbonato de sodio Sustancia 2: Vinagre
▪ Polvo blanco
▪ Sin olor
▪ 3.0 gramos
▪ Líquido transparente
▪ Olor agrio y fuerte
▪ 45.6 gramos
Peso total de las sustancias antes de mezclarlas: 48.6 gramos
Durante la mezcla Después de mezclar
▪ ¡Se formaron muchas burbujas de gas!
▪ Las burbujas se elevaron hasta la parte superior del vaso, y luego no se formaron tantas burbujas.
▪ No podemos ver el bicarbonato de sodio.
▪ Todas las burbujas han desaparecido.
▪ El líquido se ve un poco turbio.
▪ El olor no es tan fuerte como antes.
El peso total de las sustancias después de mezclarlas: 47.2 gramos (disminuyó 1.4 gramos)
Estación: sal de epsom y carbonato de sodio
Sustancia 1: Mezcla de sal de epsom
▪ Líquido transparente
▪ Sin olor
▪ 22.4 gramos
Sustancia 2: Mezcla de carbonato de sodio
▪ Líquido un poco turbio
▪ Sin olor
▪ 22.9 gramos
Peso total de las sustancias antes de mezclarlas: 45.3 gramos
Durante la mezcla
▪ Dondequiera que se mezclaron los dos líquidos, se formó una sustancia blanca.
Después de mezclar
▪ Después de filtrar, quedó un sólido blanco.
▪ Sin olor
Peso total de las sustancias después de mezclarlas: 45.0 gramos (casi lo mismo)
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Nota para el maestro
El peso total de la sal de epsom y el carbonato de sodio después de mezclarlos debe ser similar al peso total antes de mezclarlos porque la mezcla no produce un gas. Sin embargo, el peso total del bicarbonato de sodio y el vinagre después de mezclarlos debe ser menor que el peso total antes de mezclarlos porque la mezcla produce un gas.
Si algunos grupos obtienen resultados diferentes, aproveche esta oportunidad para continuar analizando otras posibles fuentes de error, como
▪ errores cometidos al calcular los pesos antes de mezclarlos, y
▪ derramar algunas pocas gotas de líquido.
Analizar las observaciones 10 minutos
Explique que los científicos deben analizar sus observaciones para comprender mejor los resultados de una investigación. Recuerde a los estudiantes que durante la investigación, buscaron evidencia de que se formaron sustancias nuevas. Para analizar sus observaciones, pida a los grupos que encierren en un círculo o resalten cualquier observación que pueda ser evidencia de la formación de sustancias nuevas.
Ejemplo de las respuestas de los estudiantes:
Estación: bicarbonato de sodio y vinagre
Sustancia 1: Bicarbonato de sodio Sustancia 2: Vinagre
▪ Polvo blanco
▪ Sin olor
▪ 3.0 gramos
▪ Líquido transparente
▪ Olor agrio y fuerte
▪ 45.6 gramos
Peso total de las sustancias antes de mezclarlas: 48.6 g
Durante la mezcla Después de mezclar
▪ ¡Se formaron muchas burbujas de gas!
▪ Las burbujas se elevaron hasta la parte superior del vaso, y luego no se formaron tantas burbujas.
▪ No podemos ver el bicarbonato de sodio.
▪ Todas las burbujas han desaparecido.
▪ El líquido se ve un poco turbio.
▪ El olor no es muy fuerte.
El peso total de las sustancias después de mezclarlas: 47.2 g (disminuyó 1.4 gramos)
Estación: sal de epsom y carbonato de sodio
Sustancia 1: Mezcla de sal de epsom Sustancia 2: Mezcla de carbonato de sodio
▪ Líquido transparente
▪ Sin olor
▪ 22.4 gramos
▪ Líquido un poco turbio
▪ Sin olor
▪ 22.9 gramos
Peso total de las sustancias antes de mezclarlas: 45.3 gramos
Durante la mezcla Después de mezclar
▪ Dondequiera que se mezclaron los dos líquidos, se formó una sustancia blanca.
▪ Después de filtrar, quedó un sólido blanco.
▪ Sin olor
Peso total de las sustancias después de mezclarlas: 45.0 gramos (casi lo mismo)
Verificación de la comprensión
A medida que los grupos resaltan sus observaciones, busque evidencia de que los estudiantes notan los indicadores de que se formaron sustancias nuevas.
Evidencia
Busque evidencia de que todos los estudiantes notan
▪ cualquier cambio de color, olor, peso total o temperatura; y
▪ la formación de una sustancia en un estado nuevo (p. ej., gas, sólido).
Próximos pasos
Si los estudiantes necesitan ayuda para identificar los indicadores, divida a los estudiantes en grupos pequeños para revisar la investigación. Mientras demuestra cada reacción, represente la recopilación de evidencia resaltando los cambios en las propiedades u otros indicadores de la formación de sustancias nuevas, como la producción de un gas o un sólido.
Pida a los grupos que compartan la evidencia que resaltaron en sus observaciones. Use las respuestas de los estudiantes para agregar indicadores a la lista desarrollada en la Lección 11.
Diferenciación
Hablar y escribir sobre estas observaciones requiere estructuras gramaticales complejas y vocabulario preciso. Los estudiantes que estén aprendiendo inglés y los escritores en desarrollo pueden beneficiarse del andamiaje adicional a través de esquemas de oraciones, como las siguientes:
▪ After we mixed _____ and _____, we noticed _____.
▪ When I observed _____, that made me think that a new substance formed because _____.
Nota para el maestro
Los estudiantes pueden observar un cambio de temperatura durante estas investigaciones. Si los estudiantes notan esto, considere repetir las investigaciones como clase para reunir evidencia que respalde esta observación. Mida y registre la temperatura de las sustancias antes y después de las reacciones. Luego comente que el cambio de temperatura es otro indicador de una reacción química y agréguelo a la lista de indicadores de la clase. En la escuela intermedia, los estudiantes aprenden que esta observación se relaciona a la energía en las reacciones químicas.
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Lista de ejemplo de los indicadores de la clase de la formación de sustancias:
Indicadores de la formación de una sustancia
▪ Cambio de color inesperado
▪ Cambio de olor
▪ Formación de gas
▪ Formación de un sólido
▪ Cambio de peso (debido a la formación de gas)
Comparta el término reacción química con los estudiantes. Explique que una reacción química se produce cuando el calentamiento o la mezcla de sustancias forman una sustancia nueva. Pida a los estudiantes que compartan ejemplos de reacciones químicas que observaron a lo largo del módulo.
Cerrar
5 minutos
Reagrúpense como clase y reflexionen para analizar las limitaciones de la lista de los indicadores de formación de sustancias.
► ¿Hubo momentos en los que observamos estos indicadores, pero no se había formado una sustancia nueva?
▪ Sí, se formó un gas cuando hervimos el agua, pero no era una sustancia nueva. Era vapor de agua, que sigue siendo agua.
▪ El peso del agua cambió cuando la hervimos, pero no era un indicador de que se formó una sustancia nueva. El vapor de agua solo salió al aire.
► ¿Cuál es la mejor manera de determinar si se ha formado una sustancia nueva?
▪ También se tiene que observar las propiedades de las sustancias antes y después de calentarlas o mezclarlas.
▪ Si se formó realmente una sustancia nueva, tendrá algunas propiedades que no se verían con un cambio de estado.
Nota para el maestro
Si es necesario, resalte las reacciones químicas que los estudiantes observaron:
▪ Pan quemado (Lección 11)
▪ Cocinar un huevo (Lección 11)
▪ Mezclar bicarbonato de sodio y vinagre (Lección 15)
▪ Mezclar sal de epsom y carbonato de sodio (Lección 15)
Acuerde que buscar varios indicadores de la formación de sustancia puede ayudar a los estudiantes a detectar la formación de sustancias nuevas.
Luego, explore las siguientes preguntas abiertas sobre la mezcla de bicarbonato de sodio y vinagre.
► ¿Por qué creen que el peso total del bicarbonato de sodio y el vinagre cambió cuando se mezclaron?
▪ Debido a que se formó un gas cuando los mezclamos, y no estaba en el vaso cuando lo pesamos de nuevo.
▪ Debido a que no podemos pesar el gas que se formó. Las burbujas explotaron y el gas se alejó flotando.
► ¿Hay alguna manera de pesar el gas que se forma? Si es así, ¿cómo podríamos hacerlo?
▪ Creo que podríamos atraparlo para que no se escape.
▪ Tendríamos que atraparlo de alguna manera antes de poderlo pesar.
Acuerde que para obtener más información sobre el gas que se forma al mezclar bicarbonato de sodio y vinagre, debe quedar atrapado de alguna manera. Explique que en la siguiente lección, los estudiantes planificarán y llevarán a cabo una investigación para tratar de atrapar el gas.
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