Compendio de Evidencias de Ciencias Naturales y Experimentales by Subdirección de Bachillerato Tecnológico

COMPENDIO DE EVIDENCIAS DE DESEMPEÑO DE LAS MATERIAS DE SEMESTRES PARES DE CIENCIAS NATURALES Y EXPERIMENTALES DE BACHILLERATO TECNOLÓGICO

Biología Humana, Física II, Química II y Geografía y Medio Ambiente

Subdirección de Bachillerato Tecnológico Academia Estatal de Ciencias Naturales y Expermientales, Ciclo escolar 2012- 2013

Febrero 2013.

Apreciados docentes:

Uno de los propósitos fundamentales del Modelo Educativo de Transformación Académica (META) es la formación en competencias de los jóvenes bachilleres mexiquenses. Estos jóvenes que, hoy más que nunca, requieren de una formación integral que les permita alfabetizarse científica y tecnológicamente en beneficio de una transformación crítica de la realidad bajo el enfoque axiológico del desarrollo sustentable. La epistemología de las ciencias marca que, como parte de las actividades encaminadas a su aprendizaje, es fundamental la construcción de conceptos respetando su naturaleza práctica, y los procesos de abstracción y socialización. Todo docente del campo sabe de la importancia de acompañar al estudiante en la aventura de la experimentación y de la nueva mirada que ésta le da a los conocimientos teóricos, del desarrollo de hábitos y la comprensión de los procesos que se logra. Por ello, la Academia Estatal de Ciencias Naturales y Experimentales de la Subdirección de Bachillerato Tecnológico 2012- 2013, ofrece a ustedes el presente Compendio de evidencias de desempeño con la finalidad de enriquecer el acervo docente. Sabedores de las diversas realidades de los centros de trabajo, las propuestas abarcan opciones para ser trabajadas en el aula, el laboratorio o en campo. Los materiales y reactivos son de fácil acceso y las temáticas pueden reforzar los contenidos programáticos o ser detonadores de conflictos cognitivos (si se les emplea en el primer cuadrante dentro de la formación del escenario didáctico). Conscientes de que toda obra humana es perfectible, invitamos a los docentes del campo a enriquecer esta propuesta aportando nuevas ideas o las observaciones pertinentes a través de su Academia de Zona, del blog de la Academia estatal (academiaestatalcienciasnaturales.blogspot.com) o de nuestro correo electrónico (cienciasnaturlesyexperimentales@hotmail.com).

ATENTAMENTE

ACADEMIA ESTATAL DE CIENCIAS NATURALES Y EXPERIMENTALES, 2012- 2013

Contenido BIOLOGÍA HUMANA .............................................................................................................................. 7 UNIDAD I: EL HOMBRE COMO ENTE BIOPSICOSOCIAL ..................................................... 8 PRÁCTICA 1: Planos Anatómicos del Cuerpo Humano ...................................................... 8 PRÁCTICA 2: Disección de conejo ............................................................................................11 UNIDAD II: TU CUERPO: MAQUINA PERFECTA .....................................................................13 PRÁCTICA 3: Identificación de Tejidos Básicos ..................................................................13 PRÁCTICA 4: Tejidos que conforman el cuerpo humano ............................................... 16 PRÁCTICA 5: Sistema Tegumentario ..................................................................................... 19 PRÁCTICA 6: Estructura de un hueso largo ........................................................................22 PRÁCTICA 7: Sistema Nervioso ...............................................................................................25 PRÁCTICA 8: Sistema Nervioso. Actividades Reflejas .................................................... 28 PRÁCTICA 9: Sistema Endocrino ............................................................................................32 PRÁCTICA 10: Órganos de los sentidos ................................................................................35 PRÁCTICA 11: Sistema sensorial .............................................................................................. 39 PRÁCTICA 12: El Sentido del Gusto, hablemos de sabores........................................... 42 PRÁCTICA 13: La homeostasis como un mecanismo de importancia cotidiana en nuestro cuerpo.............................................................................................................................. 46 PRÁCTICA 14: Demostración de la digestión gástrica .................................................... 50 PRÁCTICA 15: Digestión .............................................................................................................53 PRÁCTICA 16: Proceso Digestivo ........................................................................................... 56 PRÁCTICA 17: Anatomía y fisiología del corazón ............................................................. 58 PRÁCTICA 18: Cómo varía el ritmo del pulso en los seres humanos ......................... 60 PRÁCTICA 19: Sistema Respiratorio ...................................................................................... 64 PRÁCTICA 20: Respiración....................................................................................................... 67 UNIDAD III: SEXUALIDAD EN EL ADOLESCENTE ............................................................... 70 PRÁCTICA 21: Sistema Reproductor Masculino ............................................................... 70 PRÁCTICA 22: Espermatobioscopia.......................................................................................73 FÍSICA II ....................................................................................................................................................78 UNIDAD I: MÁQUINAS SIMPLES, LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES ........................ 79 PRÁCTICA 1: Plano inclinado ................................................................................................... 79 PRÁCTICA 2: Poleas.................................................................................................................... 82 PRÁCTICA 3: Máquinas simples .............................................................................................. 85 PRÁCTICA 4: Densidad y peso específico de los cuerpos .............................................87 PRÁCTICA 5: Densidad y Volumen........................................................................................ 89 3

PRÁCTICA 6: Líquidos en movimiento ................................................................................. 92 PRÁCTICA 7: Principio de Pascal ........................................................................................... 94 PRÁCTICA 8: Presión y Principio de Pascal........................................................................ 97 PRÁCTICA 9: Principio de Pascal y Principio de Arquímedes ..................................... 101 PRÁCTICA 10: Principio de Arquímedes ............................................................................ 104 PRÁCTICA 11: Principio de Arquímedes .............................................................................. 107 PRÁCTICA 12: Principio de Arquímedes .............................................................................109 PRÁCTICA 13: Hidrodinámica ................................................................................................... 111 PRÁCTICA 14: Teorema de Bernoulli .................................................................................... 113 PRÁCTICA 15: Teorema de Torricelli ..................................................................................... 116 PRÁCTICA 16: El Torricellímetro ............................................................................................. 119 PRÁCTICA 17: Experimento de Torricelli ............................................................................ 122 UNIDAD II: PROPIEDATES TÉRMICAS DE LA MATERIA .................................................. 126 PRÁCTICA 18: Tipos y conversión de energía................................................................... 126 PRÁCTICA 19: Elaboración de un termómetro ................................................................. 129 PRÁCTICA 20: Temperatura y equilibrio térmico ........................................................... 132 PRÁCTICA 21: Calorímetro ....................................................................................................... 135 PRÁCTICA 22: Calor específico ............................................................................................. 138 PRÁCTICA 23: Calor cedido y absorbido por los cuerpos. Uso del calorímetro .. 142 PRÁCTICA 24: Equilibrio Térmico......................................................................................... 145 PRÁCTICA 25: Dilatación longitudinal de los cuerpos sólidos.................................... 149 PRÁCTICA 26: La evaporación como un fenómeno de enfriamiento ....................... 151 PRÁCTICA 27: Calor y temperatura ..................................................................................... 153 UNIDAD III: ELECTRICIDAD, ONDAS Y ACÚSTICA ............................................................ 158 PRÁCTICA 28: Equilibrio .......................................................................................................... 158 PRÁCTICA 29: Circuitos eléctricos ....................................................................................... 163 PRÁCTICA 30: Circuitos eléctricos ....................................................................................... 165 PRÁCTICA 31: Cargas electrostáticas .................................................................................. 170 PRÁCTICA 32: Calculo de voltajes y resistencias ............................................................ 175 PRÁCTICA 33: Ley de Ohm ..................................................................................................... 177 PRÁCTICA 34: Configuración del campo magnético...................................................... 181 PRÁCTICA 35: Fabricación de un electroimán ................................................................. 183 PRÁCTICA 36: Construcción de un electroscopio .......................................................... 186 PRÁCTICA 37: Campo magnético.........................................................................................190 PRÁCTICA 39: Espejos planos y cóncavo .......................................................................... 195 4

QUÍMICA II ............................................................................................................................................. 198 UNIDAD I: AIRE ................................................................................................................................ 199 PRÁCTICA 1: Características del aire ................................................................................... 199 PRÁCTICA 2: El efecto invernadero ..................................................................................... 201 PRÁCTICA 3: Presión atmosférica. ...................................................................................... 203 PRÁCTICA 4: Propiedades de los Gases ...........................................................................206 PRÁCTICA 5: Captura de un gas. .......................................................................................... 210 PRÁCTICA 6: El huevo mágico .............................................................................................. 213 PRÁCTICA 7: Medición del volumen de gases.................................................................. 216 UNIDAD II: AGUA ............................................................................................................................ 219 PRÁCTICA 8: Propiedades de los líquidos ......................................................................... 219 PRÁCTICA 9: Determinación de sólidos totales .............................................................. 221 PRÁCTICA 10: Determinaciones analíticas ........................................................................ 224 PRÁCTICA 11: Destilación por arrastre de vapor de agua............................................ 226 PRÁCTICA 12: Medición del volumen de un líquido ....................................................... 230 PRÁCTICA 13: Soluciones valoradas ................................................................................... 233 PRÁCTICA 14: Titulación Acido-Base ................................................................................. 237 PRÁCTICA 15: Velocidad de una reacción ........................................................................ 242 PRÁCTICA 16: Deshidratación ............................................................................................... 245 UNIDAD III: CORTEZA TERRESTRE ........................................................................................ 247 PRÁCTICA 19: Propiedades Químicas de Alcanos y Alquenos .................................. 247 PRÁCTICA 20: Destilación simple del petróleo................................................................ 251 PRÁCTICA 21: Combustión ..................................................................................................... 254 PRÁCTICA 22: Estequiometria de la pólvora ................................................................... 256 PRÁCTICA 23: Características de las proteínas ..............................................................260 PRÁCTICA 24: Reciclaje de basura y ahorro energético. ............................................ 263 GEOGRAFÍA Y MEDIO AMBIENTE............................................................................................... 266 UNIDAD I: GENERALIDADES DEL ENTORNO GEOGRÁFICO Y DEL MEDIO AMBIENTE ........................................................................................................................................ 267 PRÁCTICA 1: Principios científicos de las Ciencias Geoambientales ....................... 267 PRÁCTICA 2: Medio ambiente ............................................................................................... 270 PRÁCTICA 3: A través del tiempo........................................................................................ 272 PRÁCTICA 4: Crear nubes en una botella ......................................................................... 275 UNIDAD II: GENERALIDADES DE LAS CIENCIAS GEOGRAFICAS .............................. 278 PRÁCTICA 5: Elaboración de un globo Terráqueo. ....................................................... 278 5

PRÁCTICA 6: Tectónica de placas ....................................................................................... 280 PRÁCTICA 7: Conociendo México: Caracterización y situación geográfica ......... 287 PRÁCTICA 8: Lectura de cartas topográficas, uso de suelo y edafológica. .......... 292 PRÁCTICA 9: Relación temperatura-superficie-aire (Botella-fuente) ..................... 294 PRÁCTICA 10: Poblaciones y algunas características ................................................... 296 PRÁCTICA 11: Pirámide de Población.................................................................................. 298 PRÁCTICA 12: Muestreo de suelos ........................................................................................ 301 PRÁCTICA 13: Clasificación de suelos ................................................................................ 305 PRÁCTICA 14: Estudio de una comunidad ........................................................................308 PRÁCTICA 15: ¿Cómo está formada la corteza terrestre?............................................ 312 PRÁCTICA 16: Comentario de un paisaje natural ............................................................ 315 UNIDAD III: GENERALIDADES DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES ............................... 318 PRÁCTICA 17: Composta .......................................................................................................... 318 PRÁCTICA 18: Cambio climático........................................................................................... 320 PRÁCTICA 19: Limpieza del agua de un río. ..................................................................... 322 PRÁCTICA 20: Contaminación del aire .............................................................................. 326 PRÁCTICA 21: Efecto de los contaminantes de agua sobre las poblaciones vegetales. ...................................................................................................................................... 330 PRÁCTICA 22: Trampa de humo contaminante .............................................................. 333 PRÁCTICA 23: Inversión térmica. ......................................................................................... 336 DIRECTORIO................................................................................................................................... 340

2ยบ semestre

BIOLOGร A HUMANA

UNIDAD I: EL HOMBRE COMO ENTE BIOPSICOSOCIAL PRÁCTICA 1: Planos Anatómicos del Cuerpo Humano

TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Compara los diferentes niveles de organización estructural del cuerpo humano INTRODUCCIÓN Para estudiar las estructuras del cuerpo humano, sus movimientos o la relación de una región corporal con otra requiere que el cuerpo se encuentre en una postura fija esto se conoce como la posición anatómica. La posición anatómica es la postura convencional y universal aceptada para estudiar la anatomía y fisiología. En esta posición, el cuerpo se encuentra de pie y erguido, mirando hacia delante, la cabeza y pies se orientan hacia adelante, con los brazos a los lados y las palmas hacia al frente. Desde la posición anatómica podemos trazar tres cortes o planos anatómicos de su cuerpo. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1. Investigación previa de los planos del cuerpo Humano. 2. Tijeras. 3. Pegamento. 4. 2 pliegos de papeles bond. 5. Colores y Marcadores. 6. Revistas, Periódico o Imágenes del cuerpo humano. 7. Reglas. 8. Equipos de 4 alumnos. 8

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué entiendes por Anatomía? 2. ¿Qué estudia la fisiología? 3. ¿Qué es la higiene? 4. ¿Cuántos son los Planos Anatómicos que posee tu cuerpo? 5. ¿Para qué se utiliza los términos Proximal y Distal en la anatomía? 6.- ¿Cuál es el objetivo de estudiar la Biología humana? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Busca en las revistas o Periódico imágenes del cuerpo humano donde se puedan representar los planos Anatómicos. 2. Recórtalas y pégalas en el apartado de Resultados y observaciones. 3. Después de pegarlos con la regla marca los planos anatómicos con colores diferentes. 4. Repite los pasos anteriores pero ahora en el papel bond. 5. Identifica en otras imágenes los siguientes cuestionamientos: a. Con relación de la pierna el tobillo se encuentra en el extremo___________ y la rodilla se encuentra___________ b. Con relación al cuello la muñeca se encuentra en el extremo____________ y los dedos se encuentran__________ c.- Con relación a la cintura las piernas se encuentran en el extremo_________ y los brazos se encuentran__________ d.

En otro papel bond se colocaran las imágenes que representen los

cuestionamientos del paso 5 e. Los pasos 4 y 6 se expondrán en equipos al grupo; sin antes debatir en equipo,

si los cuestionamientos están correctamente plasmados para

poderlos exponer. RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Coloca las imágenes del cuerpo humano donde se esquematizan los planos del cuerpo humano. 2. Coloca la imagen del cuerpo humano donde se representa la utilización de los términos Proximal y Distal.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS CURTIS, H. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VELÁZQUEZ, O. Marta Patricia. Biología 2 Bachillerato. México: Ed. St. VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill

PRÁCTICA 2: Disección de conejo TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Biología humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identificar la anatomía de los diferentes órganos de un conejo INTRODUCCIÓN Durante siglos los conocimientos anatomicos se han basado en la observacion de plantas y animales diseccionados. Sin embargo la comprension adecuada de la estructura, implica un analisis completo mediante la observacion de cada uno de los organos que integran los diferentes sistemas de esta especie. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Conejo  Cloroformo  Bisturí  Algodón  Agua CUESTIONARIO PREVIO 1. En base a la planimetría ¿Cómo están integrados los diferentes planos anatómicos en el cuerpo humano?. 2. ¿Cuáles son los sistemas que integran al cuerpo humano? 3. ¿Qué órganos se encuentran alojados en la caja torácica? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL En equipos uno de los integrantes van a inmovilizar al conejo sosteniendolo de sus extremidades mientras que otro compañero va a humedecer el algodón con una solucion de 30 ml. De cloroformo de manera que el conejo lo inale a travez de las fosas nasales hasta que quede anesteciado, es decir, ya no se mueva, esto sucede al cabo de unos cinco minutos. Posteriormente, haciendo 11

uso del visturi se procede a hecer un corte de la piel en forma de U invertida en la región abdominal, procurando no cortar viceras, se desprende la piel del músculo y se procede a realizar otro corte del músculo abdominal pero ahora de forma sagital en la parte central del abdomen. OBSERVACIONES a) Organos digestivos como: intestinos delgado y grueso, higado, pancreas, besicula biliar, b) Organos del sistema escretor como: vejiga, riñones, conductos, etc. c) Movimiento musculares. d) Contracciones musculares del estomago. e) Diafragma. f) Corazón, venas y arterias, palpitaciones. g) Pulmones y demas organos que integran este sistema. h) Proceso de la respiracion. CONCLUSIONES Los alumnos de una manera clara y precisa redactaran las observaciones que se dieron en el transcurso de la práctica. REFERENCIAS TORTORA Gerard J. (2010). Principios de Anatomía y Fisiología. (11ª ed.). México: Panamericana

UNIDAD II: TU CUERPO: MAQUINA PERFECTA PRÁCTICA 3: Identificación de Tejidos Básicos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Diferencia morfológicamente y fisiológicamente los tejidos que constituyen el cuerpo humano INTRODUCCIÓN En el cuerpo humano las células no funcionan por separado, están agrupadas en diferentes tejidos, siendo estos la unión o conjunto de células que se relacionan entre sí por medio de uniones directas o celulares, material extracelular y/o líquidos intersticiales y que tiene por objetivo realizar una función específica dentro del organismo. El cuerpo humano está constituido por cuatro tejidos básicos que con el conectivo, que está constituido por células y fibras de unión; muscular, que forma los músculos liso, cardiaco y estriado; nervioso, constituye las estructuras des sistema nervioso, y el epitelial, que se encuentra recubriendo o revistiendo los órganos y estructuras corporales. El conocimiento de los tejidos básicos del cuerpo es empleado principalmente en el área médica, es decir, sirve diferenciar un tejido sano de un enfermo, determinación de planos quirúrgicos y para el posible diagnostico de enfermedades como el tétanos, poliomielitis entre otra, ya que estas afecta principalmente tejidos, la primera al tejido muscular estriado y la segunda al tejido nervioso. EQUIPO, MATERIALES Y EQUIPO -

Microscopio óptico

Preparaciones histológicas fijas de los cuatro tejidos básicos

Aceite de inmersión 13

Papel limpia lentes o paño óptico

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es un tejido? 2. Enumero los tejidos básicos que existen 3. De las características del tejido epitelial 4. ¿Cuántos tipos de tejido muscular existen? 5. Mencione los tipos de tejido conectivo que existen 6. ¿Cuáles son las los dos grupos de células que conforman el tejido nervioso? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Observar

microscopio

las

diferentes

preparaciones

histológicos

proporcionadas por el profesor, con los objetivos de 10, 40, 60, y 100X, en las cuales debes de: a. Identificar tipo de tejido básico b. Identificar Morfología celular (forma, numero de núcleos, forma del núcleo) c. Realizar los esquemas a color de los campos del microscopio observados en cada uno de los aumentos de los objetivos. RESULTADOS Órgano: Tinción o técnica Tejido: Características del tejido 10 X

40X

60 X

100 X

CONCLUSIONES

REFERENCIAS HIGACHIDA, Hirose B. (2008). Ciencias de la Salud. (6ª ed.). México: McGraw Hill TORTORA, Gerard J. (2010). Principios de Anatomía y Fisiología. (11ª ed.). México: Panamericana.

PRÁCTICA 4: Tejidos que conforman el cuerpo humano TIPO DE LA PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica los componentes y las funciones de los tejidos que forman los órganos del cuerpo humano. INTRODUCCIÓN La Histología, como rama de las ciencias morfológicas, constituye un eslabón indispensable en la cadena del conocimiento que permite al alumno conocer la forma y estructura normales del cuerpo humano lo que cimentará las bases para el buen entendimiento del comportamiento y cambios que sufrirá el organismo a consecuencia de las enfermedades. La Histología es el estudio microscópico descriptivo del cuerpo humano y de sus componentes más íntimos: la célula y los tejidos, los que permanecen ocultos a los ojos del observador hasta que se hace uso del microscopio y de la técnica histológica para prepararlos para su estudio. Al poder identificar formas y estructuras específicas de las células y los tejidos, el alumno estará en mejores posibilidades de entender los procesos fisiológicos, porque forma y función constituyen un binomio indisoluble y estrechamente correlativo EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS LABORATORIO Microscopio óptico Laminas fijas de tejidos (Epitelial, conectivo, Muscular y Nervioso. ALUMNOS Colores CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué es un tejido? 2.- ¿Qué tipos de tejidos conoces? 16

3.- ¿De qué crees que están formados los tejidos de un ser vivo? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1.-Colocar la preparación fija al microscopio observar con el objetivo de menor aumento hasta el objetivo de mayor aumento.

2.- Dibujar el tejido observado (colores) con todos los detalles.

3.- Procurar dibujar los cuatro tejidos básicos: epitelial, conectivo, muscular y nervioso

RESULTADO Y OBSERVACIÓN. Realice esquemas de lo que observo en cada tejido.

Tejido epitelial

Tejido conectivo

Tejido muscular

Tejido nervioso

CONCLUSIONES

REFERENCIAS FLORES, Carrasco Sergio; Martínez Soto Germán. (2006) Ciencias Biológicas 1, Chile: Santillana MUÑOZ, S. E. y Álvarez, S. L. (2008). Anatomía, Fisiología e higiene., México: Ed. Imagen. 298 pp. RODRÍGUEZ, P. M.; (2001). Anatomía, fisiología e Higiene. México: Ed. Progreso. 283 pp. WYNN, Kapit; Lawrence M. Elson. (1981). Anatomía Cromodinámica. México: Fernández editores

PRÁCTICA 5: Sistema Tegumentario TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica la estructura microscópica y macroscópica que integra la piel y las mucosas. INTRODUCCIÓN El aparato tegumentario está constituido por un revestimiento externo (piel) y un recubrimiento interno llamado mucosa, ambas poseen características propias, pero cumplen con la función común y primordial de proteger al organismo. La piel o recubrimiento externo, tiene un grosor medio de 1.5 mm, aunque en diferentes zonas del organismo esta dimensión puede variar, pero en el talón se encuentra sometida a gran fricción y se engruesa a través de un depósito de queratina. La piel está constituida por dos capas. La epidermis es la más superficial y se encuentra integrada a su vez por diferentes subcapas entre las que destaca el más

externo,

llamado

estrato

córneo,

que

desprende

cae

constantemente. La dermis, o capa interna de la piel está formada por tejido conjuntivo y le proporciona a la piel elasticidad y resistencia; la dermis a su vez se divide en dos porciones: capa papilar y capa reticular, la primera forma lo que denominamos las huellas digitales. Por debajo de la dermis se puede distinguir la hipodermis constituida por el panículo adiposo. En el espesor de la dermis encontramos diversas estructuras: folículos pilosos, glándulas sebáceas, glándulas sudoríparas, terminaciones nerviosas libres, corpúsculos de Ruffini, corpúsculos de Meissner, todos ellas con funciones específicas como son la percepción de las sensaciones táctiles (calor, frío, presión, dolor), la producción de grasa y sudor o simplemente la protección. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Microscopio 19

 Laminillas de piel y mucosas  Lupa  Cubre y porta objetos  Colores CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué entiendes por el órgano de la piel? 2. ¿Cuántas y cuáles son las capas de la piel? 3.- ¿Cuánto crees tú que mida en total la piel? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1.- Observar en el microscopio las laminillas de piel y mucosas con los objetivos panorámicos. Esquematiza tus observaciones

2.- Observar la superficie del dorso de la mano, palma de la mano y mucosa bucal de un compañero y hacer los esquemas correspondientes.

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

Piel

Mucosas

Piel

Dorso de la mano

Palma de la mano

Mucosa bucal 20

CONCLUSIONES

REFERENCIAS FERNANDEZ, De la O A. (2012). Biología Humana Lo celestial es terrenal. México: Chicome HIGACHIDA, Hirose B. (2008). Ciencias de la Salud. (6ª ed.). México: McGraw Hill TORTORA Gerard J. (2010). Principios de Anatomía y Fisiología. (11ª ed.). México: Panamericana

PRÁCTICA 6: Estructura de un hueso largo TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: identificar la estructura de un hueso largo, determinando la importancia que tienen los huesos en la formación de células sanguíneas. INTRODUCCION Todo hueso largo consta de las siguientes partes: dos epífisis o extremidades (superior o proximal e inferior o distal) y una diáfisis o cuerpo. Entre las dos epífisis y la diáfisis, se localiza una zona llamada metáfisis que durante la infancia y la primera juventud está formada por cartílagos de crecimiento; una vez que éste cartílago se calcifica, el individuo deja de crecer. La diáfisis está formada de tejido compacto en cuyo interior se localiza el canal medular que alberga a la médula ósea amarilla; el color amarillo se debe a la gran cantidad de grasa que contiene y es también formadora de glóbulos blancos. Las epífisis por el contario están formadas por tejido esponjoso (en pequeñas trabéculas) que alojan a la médula ósea roja, formadora de eritrocitos o glóbulos rojos. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS MATERIAL Laboratorio -

Lupa

Estuche de disección

Charola de disección

Guantes de hule látex

Gorro y cubre bocas

Corte longitudinal de un hueso largo de cerdo, carnero o de res (fresco).

Un hueso de pierna de pollo (fresco). 22

Una pequeña segueta

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cómo se llama a la formación de células sanguíneas en el hueso? 2. Investiga en qué otros órganos se originan las células sanguíneas. 3. Investiga que célula es precursora de los glóbulos rojos antes de entrar a la circulación sanguínea y en qué se diferencia de ellos. 4. Elabora un esquema de hueso largo identificando cada una de sus partes. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Localiza en el corte del hueso las siguientes partes: - Diáfisis y tejido compacto - Epífisis y tejido esponjoso - Periostio - Endostio - Médula ósea roja -Médula ósea amarilla - Canal medular 2. Extraer con cuidado la médula ósea amarilla y observa la disposición del canal medular. 3. Con precaución toma la segueta y realiza un corte longitudinal del hueso de pollo. Extrae con el estilete la médula ósea roja (del tejido esponjoso) y observa con la lupa la disposición de las celdillas. 4. Compara en los dos huesos el color y consistencia de las texturas. Una vez extraídas ambas médulas, observa las diferencias más evidentes entre ambas. RESULTADOS Y OBSERVACION Realiza el esquema del hueso largo e identifica las siguientes partes: Diáfisis y tejido compacto, epífisis y tejido esponjoso, periostio, endostio, médula ósea roja, médula ósea amarilla y canal medular.

CONCLUCIONES El estudiante realiza un resumen de lo comprendido en la práctica, teniendo que entregar a la siguiente sesión de clases.

REFERENCIAS HIGACHIDA, Hirose B. (2008). Ciencias de la Salud. (6ª ed.). México: McGraw Hill MUÑOZ, S. E. y Álvarez, S. L. (2008). Anatomía, Fisiología e higiene. Ed. Imagen, México: Ed. Imagen. pp. 298 RODRÍGUEZ, P. M. (2001). Anatomía, fisiología e Higiene. México: Ed. Progreso. pp. 283

PRÁCTICA 7: Sistema Nervioso TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y explica la importancia del sistema nervioso así como las partes que lo constituyen a través de una práctica de laboratorio. INTRODUCCIÓN El sistema nervioso central tiene la función de recibir y procesar la información sensorial, así como dar respuesta

a los estímulos que se reciben. Aquí es

donde se generan los pensamientos e interpreta la realidad. Los órganos que forman el Sistema nervioso central (SNC) son el encéfalo y la médula espinal. El hemisferio izquierdo controla los movimientos del lado derecho es centro de lenguaje

y operaciones lógicas.

El hemisferio derecho dirige los

movimientos del lado izquierdo controla emociones y capacidades artísticas. La capacidad de reproducción de las neuronas se pierde en los primeros años de desarrollo. En las aves, el cerebelo está muy desarrollado, esto les permite coordinar los movimientos complejos que se requieren para el vuelo y aterrizaje, un ave sin cerebelo no puede volar solo bate sus alas desordenadamente. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Traer un cerebro de res  Charola de disección  pinzas  Alcohol  Franela  Desinfectante  Servi-toallas

CUESTIONARIO PREVIO Cuando te subes a un juego mecánico violento, como la montaña rusa, o te lanzas del Bungee 1. ¿Qué reacciones presenta tu organismo? 2. ¿Qué sistema se pone en marcha? 3. Cuando mueves tus piernas durante un partido de fut-bol, ¿Qué sistema nervioso está participando, el somático o el autónomo? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca el cerebro en la charola de disección 2. Hazlo con cuidado para no reventarlo 3. Colócalo en una posición que efectivamente puedas observarlo cuidadosamente 4. Analiza los hemisferios cerebrales. 5. Obsérvalo con atención y describe sus partes 6. Comenta con tus compañeros como se vería el cerebro con algún daño causado por drogas o golpes. 7. Realiza un dibujo y señala sus partes. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Este material nos permite visualizar un cerebro con sus diferentes partes que lo componen así, como también, analizar e imaginar cómo quedaría un cerebro humano de una persona que consume drogas. Es de suma importancia tratarlo con delicadez para que no se reviente de lo contrario es imposible trabajar con éste órgano. El sistema nervioso dirige y controla las funciones del organismo, así, que la función del sistema nervioso es regular todos los procesos celulares y de los distintos órganos del cuerpo de manera que se mantenga la homeostasis, así como favorecer la supervivencia del organismo responder

al darle la capacidad de

rápidamente ante las situaciones que se le presentan. Al ser

humano además nos da la capacidad de pensar, aprender, imaginar, crear, y soñar.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS CURTIS, h. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill

PRÁCTICA 8: Sistema Nervioso. Actividades Reflejas TIPO DE PRÁCTICA: laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica algunos de los reflejos en el ser humano y la importancia de las respuestas reflejas en la vida cotidiana. Explica los componentes del arco reflejo y su función. INTRODUCCIÓN Uno de los aspectos más importantes de las funciones del sistema nervioso central depende de su función integradora. Las neuronas realizan las funciones comunes a todas las células: intercambio con el medio interno, metabolismo, etc. Pero además conducen impulsos nerviosos o estados de excitación generados por ellas mismas o en otras estructuras. Una de sus principales funciones es la de analizar y ordenar sistemáticamente la información procedente de los tejidos y telerreceptores. El arco reflejo es considerado como la unidad de organización del sistema nervioso central; la resultante de su actividad: respuesta refleja. El análisis de los reflejos en el hombre ofrece la oportunidad de observar estos fenómenos en el individuo íntegro y normal e inicia al estudiante en los primeros estudios de la exploración neurológica. Las vías del llamado arco reflejo están constituidas por las neuronas aferente y su receptor, la neurona eferente y su efector y una o varias sinapsis intermedias con las correspondientes interneuronas.

La respuesta refleja

podrá modificarse por alteraciones orgánicas o funcionales en cualquier parte del trayecto. Las lesiones que interrumpan la conducción, determinarán la abolición de los reflejos. Por otra parte, la activación refleja de la neurona eferente por un estímulo dado podrá ser disminuida o aumentada según las influencias de formaciones nerviosas encefálicas. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 28

ALUMNO  Algodón  Abatelenguas  Instrumento romo(de punta redondeada)  Lámpara pequeña de luz potente  Martillo de reflejo CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Cuál crees que sería la principal función del Sistema Nervioso? 2.- ¿Qué es una neurona? 3.- ¿Qué es un reflejo? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1.- En el cuadro siguiente se anota el nombre de varios de los reflejos que comúnmente se exploran en la clínica así como el modo de producirlos.

2.- El examen de los reflejos se hará en cada uno de los integrantes de cada equipo.

3.- Los alumnos deberán estar relajados y mantener sus ojos cerrados en los casos en los que los reflejos no sean observados en los ojos

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Anotar en el cuadro la respuesta y la intensidad que aparece al provocar cada uno de los reflejos. Especificar los nombres de los músculos que responden con una contracción en cada reflejo. NOMBRE DEL REFLEJO Conjuntival

MODO DE REPRODUCIRLO

EFECTO Y NOMBRE DE LOS MUSCULOS

o Tocar la córnea con un 29

Corneano

algodón limpio

Palatino

Tocar el paladar con un Abatelenguas

Faringeo

Tocar la faringe con un abatelenguas

Cutáneo-pupilar

Pellizcar la mejilla

Epigástrico

Golpear ligeramente el abdomen o deslizar suavemente los dedos sobre el abdomen

Plantar

Deslizar un instrumento romo haciendo presión en la planta del pie

Rotuliano

El sujeto sentado cruza las piernas colocando la derecha encima. Con el martillo de reflejos golpear el tendón del cuadriceps. Hacer lo mismo para la pierna izquierda.

Aquilano

Al sujeto sentado y relajado se le golpea el tendón de Aquiles del lado izquierdo con el martillo de reflejos. Repetir la maniobra con la pierna derecha

Fotomotor

Tapar los ojos del sujeto con la mano y colocarlo frente a una fuente de luz; destapar los ojos

Consensual

Tapar el ojo derecho y observar la pupila izquierda. Descubrir el ojo tapado 30

CONCLUSIONES

REFERENCIAS Muñoz, S. E. y Álvarez, S. L. (2008). Anatomía, Fisiología e higiene. México: Ed. Imagen. pp. 298 Rodríguez P. M. (2001). Anatomía, fisiología e Higiene. México: Ed. Progreso. pp. 283

PRÁCTICA 9: Sistema Endocrino TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y explica la importancia del sistema endócrino mediante un análisis de las glándulas y hormonas así como su localización y lugar donde actúan. A través de una práctica en el aula. INTRODUCCIÓN El

control de muchas de las funciones del organismo

se basa en las

hormonas, reguladoras de procesos biológicos. Las hormonas son sustancias que actúan a concentraciones mínimas, acelerando o inhibiendo las actividad de diversos órganos. Se producen en glándulas de secreción interna o endócrinas que viajan a través de la sangre hasta llegar al órgano blanco en el que ejercen su acción. Y las exocrinas o de secreción externa como las lacrimales, sudoríparas, sebáceas, mamarias, salivales o digestivas secreciones que salen del cuerpo pero no llegan a la sangre. Hay algunas hormonas que son proteínas pequeñas, como la insulina y la adrenalina; también hay esteroides, por lo tanto pertenecen a los lípidos, como las hormonas sexuales. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Materiales  Lona con la imagen del sistema endócrino  Las glándulas en imágenes de fomi o papel de color  Cinta para pegar imágenes  Cuadro sinóptico para redactar funciones y donde actúa cada glándula y hormona. CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué son las hormonas? 2. ¿Qué son las feromonas? 3. ¿Cuál es la causa de la diabetes? 32

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca la lona en el pizarrón 2. Comenta de que trata el tema 3. Anticipa a tus compañeros

de la importancia del tema y la dinámica a

llevarse a cabo 4. Estructura un cuadro sinóptico con las funciones de cada hormona 5. Invítalos a participar y colocar la imagen de las glándulas en donde corresponde. 6. Comenta la función y lugar donde actúa cada glándula y hormona correspondiente 7. Pueden contestar el cuadro en binas para que se apoyen entre los mismos compañeros. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El sistema endócrino nos habla de las diferentes glándulas del cuerpo humano así mismo la imagen que se presenta es de buen tamaño que se alcanza a visualizar desde una buena distancia. Ésta dinámica

nos ayuda a tener la participación grupal y a obtener la

atención del alumno desde que se exhibe la imagen también a invitarlos a realizar la dinámica. Los resultados son buenos pues es expositiva, práctica y de reflexión, análisis y redacción. CONCLUSIONES Las prácticas en el aula también son nutridas y las dinámicas que se emplean nos proporcionan interés, dinamismo y entendimiento oportuno, la sesión no se vuelve tediosa sino colaborativa. Además de que participan, redactan e interactúan sus conocimientos. GLANDULA

HORMONA

DONDE ACTUA

FUNCIÓN

TIROIDES

Tiroxina

todos los tejidos

PANCREAS

insulina

todos los tejidos

Es esencial para el desarrollo y crecimiento normales Disminuye el nivel de azucaren la sangre. Estimula la conversión

Glucagón

hígado y tejido graso

adrenalina y noradrenalina

músculos, corazón, vasos sanguíneos, hígado y tejido graso

Aldosterona

túbulos renales

Cortisol

todos los tejidos

Progesterona

útero

Estrógenos

varios tejidos

TESTICULOS

Testosterona

varios tejidos

PINEAL

Melatonina

hipotálamo

SUPRARRENALES(médula)

OVARIOS

de glucosa en glucógeno Aumenta el nivel de azúcar. Estimula la conversión de glucógeno en glucosa Incrementa la frecuencia cardiaca la presión arterial, el metabolismo, moviliza la grasa y eleva el nivel de azúcar. Equilibrio de Na, K y P Equilibrio lípidos, carbh y prot. Completa la preparación del útero para el embarazo Estimula el crecimiento de los órganos sexuales en la pubertad. Controla el crecimiento de caracteres secundarios sexuales. Influye en los ritmos biológicos y el inicio de la madurez sexual.

REFERENCIAS CURTIS, h. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VELÁZQUEZ, O. Marta Patricia. Biología 2 Bachillerato. México: Ed. St. VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill

PRÁCTICA 10: Órganos de los sentidos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica los procesos fisiológicos que regulan la respuesta electroquímica en los órganos de los sentidos del hombre, con especial énfasis en el olfato y el gusto INTRODUCCION El sistema nervioso

permite relacionarnos con el ambiente,

posibilidad de que nuestro cuerpo realice

nos da la

todas sus funciones de sentir,

pensar , imaginar, crear, degustar, oler, entre otras; sin embargo, la exposición prolongada

a olores muy penetrantes o desagradables

puede causar la

disminución en la capacidad de la percepción del estimulo por fatiga de las terminaciones nerviosas que se encuentran en la región de la pituitaria, afección conocida como anosmia ,y que puede ser temporal

o definitiva

dependiendo de la gravedad del caso. Por lo contrario si se adiestra el olfato de una forma correcta y constante se pueden percibir muchos olores muy finos y varia dos como es el caso del catador. El hombre conoce el mundo que lo rodea gracias a los órganos de los sentidos destinados a recoger y a trasmitir los estímulos procedentes del ambiente exterior al sistema

nervioso central y trasmitirlos al cerebro, centro

coordinador que tiene información completa de todo la que acorre. El sentido del olfato radica en la nariz, que posee células especializadas llamadas células olfatorias o células Schultze, las cuales son estimuladas por los diferentes olores estas células se comunican con el bulbo olfatorio del cerebro a través de terminaciones nerviosas. Se dice que en adulto puede captar entre 5000 y 10000 olores distintos. El sentido del gusto está constituido en la lengua, cuya superficie presenta papilas gustativas (captan lo agrio, amargo, dulce y salado) que tienen ramificaciones nerviosas para trasmitir las sensaciones al centro cerebral correspondiente. 35

MATERIALES, EQUIPO Y REACTIVOS. CANTIDAD

MATERIAL

CANTIDAD

MATERIAL

5 PIEZAS

VASO DE PLASTICO

1 CDA.

CAFÉ SOLUBLE

5 PIEZAS

CUCHARA

5 PIEZAS

SERVILLETA O SERVITOALLA

PAN

1 CDA.

SAL

1 CDA

AZUCAR

1 TROZO

CEBOLLA

1 PIEZA

PLÁTANO

100 ml

VINAGRE

1 CDA

CHOCOLATE EN

100 ml

JUGO DE NARANJA

MASCADA O

POLVO 1 PIEZA

LIMÓN

PALIACATE

CUESTIONARIO PREVIO ¿Cómo funciona el sentido del olfato? ¿Qué percepciones son captadas por las papilas gustativas? ¿En qué regiones de la lengua captamos esas percepciones? ¿Conoces algún factor que pueda alterar el funcionamiento del sentido del olfato o el gusto? ¿Cuál o cuáles? METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Tape los ojos a cada uno de los compañeros y pide le que se apriete la nariz para que no perciba ningún olor; luego dar a probar cada uno de los alimentos en trozos pequeño o mezclados 2. Deberán enjuagarse la boca después de cada degustación. 3. Se repite el procedimiento uno pero con la excepción de que no se tape la nariz. 4. Se registran los resultados en el Cuadro Comparativo correspondiente

RESULTADOS Y OBSERVACIONES Marca SI o NO según haya sido la respuesta de cada uno de los integrantes del equipo para detectar el sabor en las dos condiciones probadas: nariz tapada o nariz destapada. ALIMENTO

ALUMNO 1

ALUMNO 2

ALUMNO 3

ALUMNO 4

NARIZ

TAPADA

DESTAPADA

TAPADA

DESTAPADA

TAPADA

DESTAPADA

TAPADA

DESTAPADA

PAN AZUCAR PLATANO CHOCOLATE EN POLVO LIMON CAFÉ SAL CEBOLLA VINAGRE JUGO DE NARANJA

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1. ¿Qué diferencias observas cuando se mantiene tapada la nariz y cuando la destapas al consumir algún alimento? 2. ¿Cómo está relacionado el sentido del olfato con el gusto? 3. Te ha sucedido que cuando estás enfermo de gripa, no detectas los sabores de la comida ¿a qué crees que se deba? 4. Menciona ¿Qué cuidados debemos tener tanto para el sentido del olfato como del gusto para su buen funcionamiento? CONCLUSIONES Con base a la temática abordada y las actividades realizadas, establece tus conclusiones

BIBLIOGRAFIA VELÁZQUEZ, O. Marta Patricia. Biología 2 Bachillerato. México: Ed. St. pp. 237

PRÁCTICA 11: Sistema sensorial TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y explica la importancia del sistema sensorial mediante un análisis de las partes que lo constituyen (el ojo) a través de una práctica de laboratorio. Haciendo una observación, análisis, revisión, palpación y redacción. INTRODUCCIÓN Este sistema sensorial abarca oído, vista, tacto olfato y gusto. Las estructuras accesorias del ojo son las cejas, los párpados y las pestañas que tienen como función proteger al ojo de las agresiones del medio; mientras que el aparato lacrimal está formado por estructuras que forman y drenan las lágrimas y mantienen al ojo húmedo y lubricado. La única porción del ojo humano sensible a la luz es la retina. De forma esférica, está compuesta de células sumamente especializados llamadas conos y bastones. Se calcula que existen unos 125millones y medio de conos. La retina contiene muchas neuronas sensitivas de enlace. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Materiales  Traer un ojo de res (en equipos de 5 integrantes)  Charola de disección  pinzas  Alcohol  Franela  Desinfectante  Servi-toallas CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es la función de la pupila? 39

2. ¿La miopía es un trastorno de? 3. ¿cuáles son los pliegues móviles de piel que reparten lágrimas en la parte exterior del ojo? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Procedimiento 1. Coloca el ojo en la charola de disección 2. Hazlo con cuidado para no reventarlo 3.

Colócalo

una

posición

que

efectivamente

puedas

observarlo

cuidadosamente 4. Analiza las partes internas del ojo 5. Obsérvalo con atención y describe sus partes 6. Comenta con tus compañeros como se vería el ojo con algún problema visual incluso ceguera 7. Realiza un dibujo y señala sus partes RESULTADO Y OBSERVACIÓN Este órgano nos permita analizar las partes internas del ojo, así, como descifrar las funciones que cumple cada parte como el iris que posee una seria de músculos que lo ayudan a establecer su tamaño, de acuerdo con la intensidad de la luz que penetra al ojo, no responden de forma instantánea, requieren de 10 a 30 segundos para realizar este ajuste. El ojo tiene 6 músculos externos que se insertan en distintas posiciones con lo que el globo ocular del ojo se puede mover y se oriente en la dirección deseada, los dos globos se mueven al mismo tiempo y enfocan las imágenes. La única porción del ojo humano sensible a la luz es la retina. La fóvea se encuentra en el centro del ojo donde se concentran los conos que es la zona de mayor agudeza visual. CONCLUSIONES: Redacta tus conclusiones considerando las observaciones de tu práctica y utilizando los conceptos que utilizaste.

PRÁCTICA 12: El Sentido del Gusto, hablemos de sabores TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica las zonas de captación de los sabores en la lengua. INTRODUCCIÓN El sentido del Gusto se localiza en la lengua, específicamente, en receptores nerviosos especializados llamados papilas. Su función es percibir los sabores (aunque para cumplir plenamente son ayudados por los receptores olfatorios). En general, las papilas tienen forma de hongo, de cálices o de hilos, y se distribuyen en la lengua originando formaciones como la V lingual o el denominado “mapa lingual” para la percepción de los sabores básicos. Una vez masticadas y ensalivadas, las moléculas del alimento se disuelven para poder penetrar en las papilas y ser captadas por los receptores, que son terminaciones nerviosas en contacto con el cerebro, allí son interpretadas como sensaciones sápidas en el área olfatoria-gustativa.

A estos sabores se ha agregado, en la década de los noventa el llamado “quinto

sabor”

(en

japonés

umami),

conocido

comercialmente

como

ajinomoto (glutamato de sodio). Aunque fue descubierto en el primer cuarto del siglo XX, no fue sino hasta sus dos últimas décadas (1979-1999) cuando se ha hecho del dominio público (europeo-asiático), despertando polémica su 42

existencia y naturaleza, ya que se le describe como un “ sabor a carne” sin condimentar y con poca sal (sabor típico de los mariscos), pero más intenso con tendencia al queso rancio, que deja una sensación residual de ajo” y que para unos es grato y para otros pocos, desagradable. Químicamente se dice que su sabor es el de las proteínas. Se ha estudiado la química de sus receptores, pero todavía no se encuentra con resultados claros acerca de este “nuevo” sabor. Su localización se establece en el centro de la lengua, por detrás de la V lingual, aunque parece tener receptores auxiliares en otras regiones de la lengua. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS PROPORCIONADO POR LOS ALUMNOS  Soluciones con sabor, preparadas a indicación del profesor  Varias parejas de voluntarios para realizar la degustación  Un paliacate o mascada para vendar los ojos  Recipientes para soluciones PROPORCIONADO POR EL LABORATORIO 

Solución con azúcar al 5%



Solución de vinagre blanco al 1%



Solución de cloruro de sodio al 1%



Solución de hiel de toro



Cubitos de hielo



Servilletas o toallas desechables



Cotonetes

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Dónde encontramos el sentido del gusto? 2. ¿Cuáles son los sabores que percibe el ser humano? 3. ¿El sentido del gusto se relaciona con el sentido del olfato? y ¿por qué?

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1.- El miembro A de la pareja, con los ojos vendados, tratara de identificar los sabores de la(s) solución(es) que su pareja B le da a degustar con el cotonete en las diferentes áreas de la lengua.

4.- Entre ambos resumirán y comentaran los resultados obtenidos.

2.- El miembro B sombrea en el esquema las zonas donde el miembro A dijo captar los sabores de las soluciones recibidas.

3.- Cuando el sujeto A haya terminado de probar las distintas soluciones de sabor, deberán cambiar los papeles, de modo que ahora B es quien se someterá al ejercicio de captación de sabores. El sujeto A llenara el esquema con la referencia de los sabores descritos por su compañero.

5.- Ahora, con otra pareja de voluntarios, se colocaran por turnos un cubito de hielo en la lengua durante un minuto. En seguida, se procederá a aplicar alguna de las soluciones. ¿Captaron el sabor con la misma intensidad?, ¿percibieron algún cambio?, ¿por qué?

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

Sabor

Punta de la lengua

Lados

Centro

Parte posterior

Dulce Salado Amargo Agrio Umami

Sabor

Punta de la lengua

Lados

Centro

Parte posterior

Otro Otro Otro

CONCLUSIONES

REFERENCIAS VELÁZQUEZ, O. Marta Patricia. Biología 2 Bachillerato. México: Ed. St. pp. 237

PRÁCTICA 13: La homeostasis como un mecanismo de importancia cotidiana en nuestro cuerpo TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica los procesos fisiológicos básicos de cada uno de los aparatos y sistemas que conforman al hombre. INTRODUCCIÓN: Comprueba experimentalmente alguno de los mecanismos y determinar la funcionalidad para mantener la homeostasis en nuestra vida diaria dentro del laboratorio. Variación del diámetro de la pupila al variar la intensidad luminosa, sed después de sudar, incremento en la frecuencia respiratoria al hacer ejercicio, etc. Hacer hincapié de que no es necesario lastimar el cuerpo humano sino de demostrar que la homeostasis se lleva a cabo en cualquier organismo. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Un limón sin abrir Sal Chile Hielo Lámpara de luz Agua fría para beber Baumanómetro Agua 1 ½ lt. Lanceta Alcohol Algodón Termómetro

CUESTIONARIO PREVIO ¿Cuál es la frecuencia respiratoria normal en un ser humano? ¿Cuál es la frecuencia cardiaca normal en un ser humano? ¿Cómo se toma la frecuencia respiratoria y cardiaca en un ser humano? ¿Cuál es la temperatura normal en un ser humano? ¿Qué es la dilatación y contracción pupilar en un ser humano? ¿Qué indica la pupila en un ser humano cuando esta ante la luz? ¿Cuál es el sudor en un ser humano? ¿Cuál es la frecuencia respiratoria normal en un ser humano? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Experimento I A) Colocar un poco de agua con hielo en un cristalizador y tomar la temperatura del agua B) Colocar en un vaso de precipitado agua y calentarla a 40°C, tomar temperatura C) A un voluntario de cada equipo pedirle que muestre la palma de una mano y tomar la temperatura, ingresar la mano en el agua fría y tomar temperatura, y a los cinco minutos después de haberla sacado del hielo volver a tomar la temperatura. D) Al mismo compañero, después de estabilizar la temperatura, pedirle que la introduzca la misma mano en agua caliente y después de cinco minutos registrar la temperatura del agua y de la mano. F) Anotar observaciones Experimento II A) Con la ayuda de una lámpara iluminar la pupila de otro de sus compañeros B) Por tiempos rápidos, para no causar irritación en el ojo B) Observar lo que sucede y hacer las anotaciones correspondientes cuando se ilumina la pupila y deja de iluminar. Experimento III 47

A) Pedir a dos voluntarios realicen una rutina de recorrer el perímetro de la escuela y regresar al laboratorio B) Tener agua fría y /o fresca lista para tomar y en el momento de su llegada solo mostrarles el agua sin dejar que la tomen C) Preguntar en qué momento sienten la necesidad de tomar el agua fresca checar el tiempo en que se llega al laboratorio y sienten la necesidad de tomar el agua. D) Anotar las observaciones Experimento IV A) Pedir a otros compañeros realicen secuencias de 10 sentadillas por minuto durante 3 minutos B) Entre cada secuencia tomar la frecuencia respiratoria C) Repetir el experimento tres veces por cada individuo y; D) Hacer las anotaciones correspondientes Experimento V A) Pedir a dos compañeros se coloquen uno frente a otro, uno de ellos solo observará y el otro realizará B) Solicitar a un compañero corte un limón y lo ingiera con sal y chile exprimiéndolo en su boca C) Observar a otro compañero como se le antoja y empieza a tragar saliva, después de un tiempo la insalivación se detiene. D) Hacer las observaciones correspondientes Experimento VI A) Asustar a un compañero diciéndole que done un poco de sangre para el experimento siguiente B) El alumno tendrá un ritmo cardiaco acelerado C) Determinar las pulsaciones por minuto antes y después del susto. D) Hacer las anotaciones correctas. Experimento VII

A) Al entrar al laboratorio pedir a un alumno vaya al baño y orine al término, que tome litro y medio de agua B) Checar en qué momento el alumno pide ir al baño de nuevo C) Observar y tomar datos Experimento VIII A) Pedir a un alumno realizar una punción sanguínea con una lanceta B) Utilizar algodón y alcohol para limpiar el dedo pulgar de la mano izquierda C) Hacer punción con lanceta estéril y determinar el tiempo de sangrado D) Con un papel absorbente cada quince segundos limpiar la herida hasta que esta deje de sangrar. NOTA: puede usarse a este mismo voluntario y tomar la frecuencia cardiaca en lugar del susto. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Elabora un esquema de cada experimento en hojas blancas y anéxalas a tu práctica. Elabora el reporte del experimento realizado. No olvides incluir imágenes. CONCLUSIONES

REFERENCIAS http://www.latindex.ucr.ac.cr/med-2010-1/med-2010-1-10.pdf http://www.todonatacion.com/frecuenciaRespiratoria/ http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/pdvedado/franco_05a.pdf

PRÁCTICA 14: Demostración de la digestión gástrica TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana NOMBRE DE LA COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Distingue y explica los procesos básicos que se llevan a cabo en el aparato digestivo a si como los posibles factores que los puedan alterar. INTRODUCCIÓN El sistema digestivo está formado por una seria de órganos cuya función es el procesamiento de los alimentos para obtener sus proteínas, carbohidratos, lípidos, minerales y

vitaminas e introducirlos en la corriente sanguínea de

modo que los puedan utilizar los diferentes tipos de células con que cuenta el organismo. Este procesamiento de los alimentos para obtener sus nutrientes está dividido en cinco fases, las cuales son: ingestión, fragmentación, digestión, absorción y defecación, siendo todas de suma importancia dentro del proceso. Hablando específicamente de la digestión, la cual se entiende como la degradación mecánica y química de los alimentos a moléculas simples que pueden absorberse y ser usadas por las células del organismo; empieza con la digestión mecánica desde el momento en que los dientes cortan y trituran los alimentos antes de la deglución, y luego el musculo liso del estomago y del intestino se encargan de mezclarlos. De esta manera, las moléculas se disuelven y se mezclan con las en simas digestivas; el proceso continua con la digestión química, donde las grandes moléculas de hidrato de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos de los alimentos se dividen en moléculas más pequeñas por hidrólisis. Las enzimas digestivas, producidas por las glándulas salivales, el estómago, el páncreas y el intestino delgado catalizan esta reacción química. EQUIPO, MATERIALES Y REACTIVOS -

Incubadora 50

4 tubos de ensayo

1 gradilla

Solución Volumen-volumen de HCl al 5%

Pepsina

1 Huevo duro (huevo cocido)

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es una enzima? ¿Cómo contribuye a la digestión? 2. ¿Por qué es necesario masticar bien la comida? 3. Explique la importancia del ácido clorhídrico en el estómago 4. Nombre tres enzimas que se encuentren en el jugo gástrico. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL A) Coloque un centímetro cubico de clara de huevo duro, finamente picada en cuatro tubos de ensayo diferentes. 

Al tubo de ensayo #1 agregue 3ml de agua.



Al tubo #2 agregue 3mL de solución al 0.5% de ácido clorhídrico.



Al tubo #3 agregue un poquito de pepsina y 3 ml agua.



Al tubo #4 agregue un poquito pepsina y 3 ml de solución al 0.5% de ácido clorhídrico.

B) Deje todos los tubos de ensayo destapados en una incubadora a 35º C (o en un lugar templado) durante la noche. Observe los resultados. RESULTADOS Y OBSERVACIÓN TUBO DE

CONTENIDO

OBSERVACIÓN

ENSAYO #1

#2 #3

Clara de huevo + agua Clara de huevo + solución al 0.5% de HCl Clara de huevo + pepsina y agua

Clara de huevo + pepsina y solución al 0.5% de HCl

CONCLUSIONES

REFERENCIAS HIGACHIDA, Hirose B. (2008). Ciencias de la Salud. (6ª ed.). México: McGraw Hill TORTORA Gerard J. (2010). Principios de Anatomía y Fisiología. (11ª ed.). México: Panamericana

PRÁCTICA 15: Digestión

TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Reconoce

explica

las

características de las enzimas mediante una práctica de laboratorio que le permita conocer las propiedades de éstas con las cuales vivimos. INTRODUCCIÓN Los animales vertebrados en general tienen un sistema digestivo similar: Se podría decir que es un tubo digestivo continuo que se inicia en la boca y concluye en el ano, ensanchándose en algunos puntos y cambiando su estructura interna de acuerdo a la función de cada órgano. Una vez ingerido el alimento, se inicia un proceso muy importante del que depende que los nutrientes puedan ser aprovechados: la digestión. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Materiales  Equipo  Gradilla  Liga de hule  Parrilla  Pipetas  Termómetro Reactivos y material biológico  Solución acuosa de almidón al 1%  Reactivo de lugol

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Dónde inicia la digestión? 53

2. ¿Qué enzimas participan? 3. ¿Cómo es el paso de los alimentos hasta el estómago? 4. ¿Qué acido produce el estómago? 5. Menciona algunos órganos que participan en el aparato digestivo METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Procedimiento 1. Coloca tres tubos de ensayo en la gradilla. 2. En el tubo 1 coloca 2 ml de solución de almidón y 2 ml de agua. 3. Agrega 3 gotas de lugol y observa 4. En el tubo 2 coloca 2ml. De almidón y 2 ml de saliva (para producirla mastica una liga) 5. Agita y deja reposar 10 minutos 6. Agrega 2 gotas de lugol y observa cuidadosamente 7. En el tubo 3 vierte 2 ml de solución de almidón y 2ml de saliva que ha sido previamente calentada durante algunos minutos

en baño María a una

temperatura de 80 °C o 90 °C (hasta que hierva) 8. Agita y deja reposar por 10 minutos 9. Agrega 2 gotas de lugol y observa RESULTADO Y OBSERVACIÓN Tubo

Sustancias

2ml de sol. almidón y 2ml agua 2 gotas de lugol y observa 2ml de almidón y 2 de saliva

deja reposar y observa

2ml almidón y 2 ml saliva y 2 de lugol y observa

agita y deja reposar

2 3

Observaciones

Explicación

deja reposar 10 minutos

CONCLUSIONES Se anotan las observaciones y el color que toma cada tubo. Recuerda que el lugol es una sustancia que se utiliza para detectar almidón. Al masticar se produce saliva que facilita el trabajo a los dientes y además aporta enzimas digestivas que empiezan a romper las moléculas de almidón

en azúcares pequeños para que sean fáciles de absorber por las células. Las enzimas que contiene la saliva se llama amilasa salival. Una vez ingerido el alimento se inicia el proceso de la digestión, que degrada las partículas en pequeñas moléculas para que puedan ser absorbidas y transportadas a todas las células del cuerpo para llevar a cabo las funciones. De esa manera funciona el almidón en nuestro cuerpo. REFERENCIAS CURTIS, h. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VELÁZQUEZ, O. Marta Patricia. Biología 2 Bachillerato. México: Ed. St. VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill

PRÁCTICA 16: Proceso Digestivo TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Distingue y explica los procesos de digestión en su cuerpo. INTRODUCCIÓN El Sistema Digestivo es el encargado de digerir los alimentos que consumimos, haciéndolos aptos para que puedan ser primero absorbidos y luego asimilados. El sistema digestivo comprende el Tubo Digestivo y las Glándulas Salivales. En la boca se inicia el proceso de digestión Química de absorción de los alimentos gracias ala saliva que humedece y aporta enzimas que facilitan el rompimiento de las

Biomoléculas de los alimentos que consumimos

diariamente. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS a. 7 Tubos de ensayo. b. 1 Mortero c. ½ Papa cruda y cocida. d. 5gr de Jamón. e. Pipetas 2 y 5 ml REACTIVOS: a. Solución acusa de Almidón. b. Diez gotas de reactivo de Biuret. c. Cinco gotas de Lugol. d. 20 ml Agua oxigenada (H2O2) CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es la digestión? 2. ¿Dónde inicia la digestión? 56

3. ¿Función de la saliva? 4. ¿Qué son las enzimas? 5. ¿Función de las enzimas en el aparato digestivo? 6. ¿Tipos de enzimas función y donde se encuentran? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca en un tubo de ensayo 5ml de solución acuosa de almidón, agrégale tres gotas de Lugol y observa el cambio de coloración. 2. Coloca en otro tubo de ensayo trocitos de papa cocida y agrégale 2 ml de agua oxigenada. 3. Coloca en otro tubo de ensayo Trocitos de papa cruda agrégale 2 ml de agua oxigenada y compara ambas reacciones. Paso 2 y 3. 4. Muele en el mortero los 5gr de jamón con un poco de agua; coloca esta mezcla en un tubo de ensayo y agrega diez gotas de reactivo de Biuret, si aparase una coloración lila nos indica presencia de proteínas. 5. Coloca en un tubo de ensayo trocitos de hígado crudo y agrega 2ml de agua oxigenada. 6. Coloca en un tubo de ensayo trocitos de hígado cocido agrégale 2 ml de agua oxigenada y compara Ambas reacciones pasos 5 y 6. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Esquematiza y explica los fenómenos observados.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS CURTIS, H. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VELÁZQUEZ, O. Marta Patricia. Biología 2 Bachillerato. México: Ed. St.

VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill PRÁCTICA 17: Anatomía y fisiología del corazón TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identificar y comprender la anatomía y fisiología de del corazón de de un cerdo y hacer la comparación con la del ser humano. INTRODUCCIÓN. El sistema circulatorio (Cardiovascular) interviene en el transporte de nutrientes y gases respiratorios O y CO hacia y desde las celulas. Así mismo recoge los desechos metabolicos que se han de eliminar mediante la exhalacion y a través del sistema excretor. El corazon es un organo que se situa en el interior del tórax entre ambos pulmones, esta integrado por un musculo estriado cardiaco. Esta bomba presenta dos cabidades superiores llamadas auriculas y dos cabidades inferiores llamadas ventriculos y una serie de venas, arterias y capilares. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Corazón de cerdo  Bisturí  Algodón  Agua limpia  Jabón liquido CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es la función principal del sistema circulatorio (cardiovascular)? 2. ¿Cómo está constituida la sangre? 3. ¿En qué consisten los dos ciclos que se dan en este sistema sobre la circulación venosa y arterial de la sangre?

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Integrados en equipos, los alumnos consegiran un corazón de cerdo adulto, en óptimas condiciones, donde en el aula se analizaran las principales partes que integran este organo OBSERVACIONES a) Anatomía externa del corazón b) Principales venas y arterias que integran al corazón c) Bombeo de la sangre desde que sale hasta que regresa (ciclo corto y ciclo largo) d) Cabidades del corazón e) Relación que existe entre los pulmones y el corazón f) Proceso de la respiración. CONCLUSIONES Los alumnos ilustraran el sistema circulatorio de manera creativa, indicando sus principales partes, el recorrido que realiza la sangre desde que sale del corazón, oxigena las células hasta que regresa al corazón.

REFERENCIAS OLVERA, Pérez David Alfredo. (2010). Biología humana para bachillerato (1ª ed.). México: Siena Editores. TORTORA Gerard J. (2010). Principios de Anatomía y Fisiología. (11ª ed.). México: Panamericana.

PRÁCTICA 18: Cómo varía el ritmo del pulso en los seres humanos TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Biología humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios códigos y herramientas apropiadas. INTRODUCCIÓN El pulso o ritmo cardiaco es la velocidad a la que palpita tu corazón para bombear sangre a todo el cuerpo. En otras palabras, es el número de veces que tu corazón palpita por minuto. Cuando el médico te toma el, por lo general también puede darse cuenta de si tu corazón es fuerte y si los vasos sanguíneos son duros o suaves. Seguramente te has sentido el pulso a través de algunos vasos sanguíneos ubicados en la superficie de la piel como en tu muñeca, tu cuello o en la parte superior del brazo. Si tu pulso se acelera o se hace muy débil es un signo de que hay alguna irregularidad con tu corazón u otro problema. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Cronómetro  Hojas de papel milimétrico  Formar grupos de dos alumnos CUESTIONARIO PREVIO ¿Por qué aumenta el ritmo cardiaco cuando se hace un esfuerzo físico? ¿Qué es el pulso? ¿Cuál es la importancia de conocer el valor de la frecuencia cardiaca? ¿A qué se refiere el latido cardiaco? ¿Qué es la resistencia aeróbica?

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL a. Localiza en la parte del cuello o en la base de tu mano (con la palma de la mano hacia arriba). Usa los dedos índice y medio ¡nunca el pulgar! b. Toma tu pulso durante 15 segundos. Tu pareja puede usar el reloj para indicar los intervalos de 15 segundos. Multiplica el número de pulsaciones por 4 para que veas cual es tu pulso durante un minuto, así obtendrás tu Frecuencia

Cardiaca en Reposo. (FCR), ejemplo: 22 x 4 = 88

latidos/minuto. Repite este procedimiento cuatro veces dejando pasar 1 minuto en cada procedimiento. Anota tus datos en la tabla 1. Busca el pulso promedio para las cuatro pruebas. c. Ayuda a tu compañero (a) a buscar su pulso en reposo. Busca su pulso promedio. d. Anota en la tabla 2, los ´pulsos promedios de integrantes del equipo de la mesa de trabajo. Realiza una gráfica para representar los resultados de las frecuencias cardiacas de tus compañeros, en la cual en el eje Y indicarás los latidos promedio por minuto y en el eje X, el número de estudiantes. e. Realiza sentadillas de la forma en que se simule sentarse en una silla durante 1 minuto, llevando un ritmo constante y sin dejar de hacerlas durante ese lapso de tiempo. Al término del ejercicio, permanecer de pie durante un minuto (en reposo) y tomar el pulso nuevamente siguiendo los pasos del procedimiento A. f. Anota los resultados en la tabla 3 de los integrantes del equipo y grafica tus resultados. g. En la gráfica 1, se muestra el diagnóstico de Respuesta cardiovascular, ubica

determina

qué

nivel

encuentras

condición

cardiovascular sometido a un esfuerzo físico. RESULTADOS TABLA 1 RITMO DEL PULSO EN REPOSO O FRECUENCIA CARDIACA EN REPOSO (FCR) INTERVALO DE TIEMPO (15 SEG)

RITMO

DEL

PULSO

(LATIDOS/MINUTO) PRUEBA 1 61

PRUEBA 2 PRUEBA 3 PRUEBA 4 RITMO DEL PUSO PROMEDIO:

TABLA 2. RITMO DEL PULSO EN REPOSO O FRECUENCIA CARDIACA EN REPOSO (FCR) INTEGRANTES

L INTERVALO

EQUIPO

TIEMPO (15 SEG)

DE RITMO

DEL

PULSO

(LATIDOS/MINUTO)

RITMO DEL PUSO PROMEDIO:

TABLA 3. FRECUENCIA CARDIACA MAXIMA (FCM) ALUMNO

LATIDOS POR MINUTO

RITMO DEL PUSO PROMEDIO:

CONCLUSIONES

REFERENCIAS http://www.vidaysalud.com/daily/corazon/el-ritmo-cardiaco-o-pulso/ http://www.termoludicocascante.com/ficheros_articulos/LA%20FRECUENCI A%20CARDIACA.pdf http://www.institutomardecortes.edu.mx/prueba/estudiantil/apuntes/quinto_ semestre/biologia_II/Manual_de_practicas_Biologia_II.pdf

PRÁCTICA 19: Sistema Respiratorio TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Distingue y explica los procesos del Sistema Respiratorio en su cuerpo. INTRODUCCIÓN La Respiración es un proceso fundamental para mantener la vida; basta con intentar dejar de respirar por unos minutos para darnos cuenta de que no es posible resistir la falta de oxigeno por mucho tiempo; de hecho, la respiración es una de las características que nos permite distinguir a un ser vivo de la materia inerte. Aprendamos como se realiza este proceso en los seres vivos sobretodo en el ser humano. Cuando nosotros inspiramos, tomamos al aire de nuestro entorno y lo llevamos a los pulmones. Allí se efectúa el intercambio de gases, se absorbe el oxígeno y se libera el dióxido de carbono al exterior. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1. 1 Probeta de 100ml. 2. 1 Matraz Erlenmeyer. 3. Popotes. 4. Goteros. 5. Bureta. 6. Cronometro. 7. Soporte Universal. 8. Pinzas para Bureta. REACTIVOS. 1. 100 ml de hidróxido de sodio a 0.04%. 2. Solución de Fenolftaleína

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es la Respiración? 2. ¿Donde se lleva a cabo el intercambio de gas? 3. ¿Qué gases se intercambian durante la respiración? 4. La fenolftaleína es un indicador de sustancias básicas, en las que toma un color rosa, si la solución es acida se ve transparente. Cuando agregaste NaOH al agua, ¿la solución era ácida o básica? 5. ¿Cuál es la diferencia entre los resultados obtenidos en las dos actividades: en reposo y después de hacer ejercicio? ¿A qué piensas que se debe? 6. ¿Hubo diferencias notables entre los resultados de un equipo y otro? Explica porque estas diferencias. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Con una probeta, mide 100 ml de agua y colócala en el matraz Erlenmeyer. 2. Añade 5 gotas de fenolftaleína observa si hay un cambio de coloración. 3. Si no es así, añade, gota a gota, solución de hidróxido de sodio a 0.04% hasta obtener un color rosa. 4. Un compañero del equipo, en estado de reposo, con ayuda de un popote burbujeará en la solución anterior aire exhalado durante un minuto. Inhalará normalmente y exhalará a través del popote. ( al realizar esto tener cuidado de no salpicar fuera del matraz). 5. Llena la bureta con la solución de hidróxido de sodio a 0.04%. 6. Con la bureta, agrega, lenta y cuidadosamente, gota a gota, la solución de NaOH a la solución contenida en el matraz; luego agita constantemente. 7. Adiciona la solución hasta que se obtenga un color rosa que no desaparezca al agitar la mescla. 8. Anota el número de mililitros de solución de hidróxido de sodio empleados. 9. Repite el procedimiento desde el principio; para esto utiliza otro matraz Erlenmeyer. 10. El compañero que participo en el experimento anterior, hará lo mismo pero después de realizar ejercicio vigoroso durante cinco minutos antes de la prueba.

RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Esquematiza y explica los fenómenos observados.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS CURTIS, h. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill

PRÁCTICA 20: Respiración TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Reconocer

explicar

importancia de los movimientos de la respiración, mediante una práctica de aula que le permita conocer las propiedades de inspiración y expiración que realizamos constantemente. INTRODUCCIÓN Cuando se produce la inhalación, el aire llena los pulmones y en la exhalación los pulmones se comprimen y el aire sale. En el proceso de la ventilación interviene de manera muy especial

un músculo situado debajo de los

pulmones, en la base de la caja torácica, llamado diafragma. Cuando éste músculo se contrae, hace que aumente el espacio disponible en la caja torácica

y por consecuencia los pulmones se llenan de aire. Cuando el

diafragma se relaja, el espacio en la caja torácica disminuye y los pulmones se vacían. Los pulmones se encuentran cubiertos en su exterior por una capa delgada llamada pleura. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  2 envases desechables de 2 lt cada uno  2 guantes de cirujano  6 ligas  Cinta para adherir  2 globos del No. 6

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué funciones tiene la nariz? 2.- ¿Qué órgano es responsable de la voz? 3.- ¿Qué órgano puede recibir tanto el alimento como el aire que respiramos? 67

4.- ¿Dónde se lleva a cabo el intercambio de gases? 5.- ¿Qué gases se intercambian durante la respiración? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Elabora un modelo para representar el proceso mecánico de la respiración siguiéndolos siguientes pasos. 1.-Corta a la mitad dos envases de refresco familiar de plástico 2.-Coloca en la parte superior un tapón de corcho horadado

al que le

coloques un tubo de vidrio 3.-Inserta un globo en la parte inferior de cada tubo de vidrio 4.-Coloca un guante de cirujano en la parte de debajo del envase, de manera que abarque el diámetro de éste. 5. Jala el guante que está debajo del envase y observa cómo se llena de aire los globos que representan los pulmones. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El diafragma se mueve de manera voluntaria cuando pensamos en hacer una inspiración profunda, pero se mueven involuntariamente todo el tiempo que respiramos sin parar en ello. Existen mecanismos de control

provenientes del sistema nervioso que se

aseguran que el nivel de oxígeno en la sangre no disminuya por debajo de ciertos niveles, por lo que, si dejamos deliberadamente de respirar, estos mecanismos toman el control y producen la respiración aun estando inconscientes. De esta manera con la práctica demostramos como el envase, simula la caja torácica y los globos nuestros pulmones. Y así la inspiración y espiración. CONCLUSIONES

REFERENCIAS CURTIS, h. y Barnes. S. (2008). Biología. (7ª ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana VILLEE, Claude A. (2007). Biología. (8ª ed.). México: McGraw Hill

UNIDAD III: SEXUALIDAD EN EL ADOLESCENTE

PRÁCTICA 21: Sistema Reproductor Masculino TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza y explica la importancia de los espermatozoides y su comportamiento con los anticonceptivos, observado en una práctica de laboratorio, con lo que el joven experimenta diariamente INTRODUCCIÓN: El aparato reproductor masculino nos permite visualizar, aprender y comunicar los aspectos de las funciones de las partes que constituyen dicho aparato. Es importante saber qué; la cantidad de espermatozoides por milímetro de semen determina la fecundidad masculina. Un hombre que produce menos de 35 millones de células por mililitro de semen tiene problemas de fecundidad y si produce menos de 20 millones suele considerarse estéril. En 1970 la cifra promedio de espermatozoides en un hombre normal era de 100 millones /ml, pero ha descendido a 60 millones posiblemente por factores ambientales, hábitos de tabaquismo y consumo de alcohol. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Materiales  Microscopio  Portaobjetos  Gotero  Papel absorbente  Vaso de precipitado  Pastilla u óvulo anticonceptivo

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuáles son las partes de un espermatozoide? 2. ¿Existen diferentes tipos de espermatozoides? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Solicitar que esté preparado el material de laboratorio. 2. Una vez obtenida la muestra se procede con agilidad para lograr ver la movilidad de los espermatozoides. 3. Anticipa la preparación, conforme avanza el tiempo empiezan a bajar la movilidad. 4. Coloca a una gota de esperma, una parte del óvulo, y en otra muestra de semen coloca un trozo de pastilla anticonceptiva. 5. Observa en el microscopio cada muestra y toma el tiempo en que deja de tener movilidad los espermatozoides. 6. Así tendrás la oportunidad de observar la efectividad del método anticonceptivo. 7. Dibuja lo observado y redacta lo comprendido. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Se observó al microscopio las muestras, se observaron y anotaron las conclusiones. Se pretende a la vez comprender la importancia de la no concepción si no se ha determinado una idea contundente. Necesariamente debe obtenerse una muestra en el momento y sugerir al alumno su atención, comprensión y respeto a sus compañeros. Se puntualiza en la importancia del aparato reproductor masculino así como sus cuidados, prevención, y el análisis de las ETS bastante ofertadas a su edad. La práctica se realiza en el laboratorio y se hace conciencia sobre el respeto hacia todos sus compañeros. CONCLUSIONES

PRÁCTICA 22: Espermatobioscopia TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Biología Humana COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Identifica

producción,

morfología y la importancia en la reproducción humana del gameto sexual masculino. INTRODUCCIÓN La reproducción sexual es el proceso mediante el cual los organismos producen descendencia, por medio de células germinales llamadas gametos, los que se producen por medio de un proceso llamada gametogénesis, el cual se conoce como ovogénesis en las mujeres y espermatogénesis en el hombre. Esta ultima siendo el proceso de formación de los gametos masculinos (espermatozoides), y que se realiza en las gónadas (testículos) Cuando se te tiene problemas de fertilidad estos pueden ser atribuibles al hombre o a la mujer, para determinar origen del problema se pueden realizar diferentes estudios de laboratorio que ayudaran a solucionar la infertilidad. La Espermatobioscopia incluye técnicas que se basan en la posibilidad que existe de estudiar en forma más o menos exacta el número, la morfología, la motilidad y la vitalidad de los zoospermos, directamente en el eyaculado masculino. EQUIPO, MATERIALES Y REACTIVOS - Microscopio - Frasco de vidrio - isopo - Palillo para brochetas - Papel pH - Portaobjetos - Cubreobjetos - Azul de metileno 73

- Etanol - Colorante de Wright CUESTIONERIO PREVIO 1. ¿Qué es la gametogénesis? 2. ¿Cuál es el proceso de la meiosis? 3. ¿Cuáles son los órganos que constituyen el aparato reproductor masculino y cuál es la función de cada uno de ellos? 4. ¿Cómo está constituido el semen? 5. ¿A que se le denomina un zooesperma? 6. Menciona las características de los espermatozoides de humano METODOLOGÍA EXPERIMENTAL a) Obtención de la muestra Se le indica al donador que recoja el semen eyaculando (por masturbación) después de abstinencia sexual de 4 días, cuando menos (de preferencia una semana). La muestra se recoge en un frasco de boca ancha, limpio y seco, preferiblemente estéril. El donador debe remitirla al laboratorio lo más pronto posible después de su emisión, de preferencia antes de transcurridas 2 horas, procurando mantenerla resguardada del frío, a fin de que la temperatura sea la más vecina posible de la normal. No se recomienda obtenerla la muestra mediante el preservativo, ya que contienen espermaticidas y darían resultados alterados. b) Determinación de características físicas macroscópicas Volumen.- El volumen de la eyaculación se mide en una pipeta calibrada. Normalmente se encuentra entre 2.5 y 5 ml. pH.- el pH del semen normal suele ser ligeramente alcalina, vecino de 8.0. La medición del pH se realiza con papeles indicadores 74

Aspecto.- usualmente el semen presenta un aspecto ligeramente opalino lechoso. Consistencia.- En el momento de la eyaculación, el semen es bastante viscoso, filante, pero en condiciones normales se produce licuefacción a los 30 min. La licuefacción depende de la potente fibrinolisina del semen normal. c) Determinación características físicas microscópicas Movilidad.- La movilidad de los espermatozoides se reduce en medio ácido y aumenta en medio alcalino, siendo máxima a pH 8.5. la motilidad espermática es la característica más notable y la más fácil de apreciar en los zoospermos; sus movimientos de traslación pueden ser rápidos, moderados o lentos, mediante impulsos de reptación, pendulares o vibrátiles. La movilidad se estudia examinando al microscopio una gota de la muestra entre el porta y el cubreobjetos, de la manera siguiente: * Sobre un portaobjetos limpio y seco se deposita 1 gota pequeña de semen; se coloca un cubreobjetos, se sella con un poco de vaselina y se examina al microscopio con el objetivo seco fuerte. Se aprecia el grado de movilidad espermática. Normalmente a las 2 horas de la eyaculación el 60% de los zoospermos muestran intensa movilidad y traslación; y a las 6 horas hay un promedio de 25% de espermatozoides móviles. Morfología: La estructura del espermatozoide consta de una sola célula dividida en: Cabeza, Cuerpo o Segmento intermedio, Cola y un segmento terminal o flagelo, generalmente considerado como parte de la cola. Las alteraciones pueden ser las siguientes:  Anormalidades a nivel de la cabeza  Anormalidades a nivel del cuerpo  Anormalidades a nivel de la cola * Se prepara un frotis con una gota del semen y dos gotas de Azul de metileno, empleando un palillo de madera en lugar del asa de platino, se pone el cubreobjetos y se observa al microscopio. 75

* Se prepara otro frotis en la forma habitual * Se sumerge en etanol para fijarlo durante 30 seg. y se deja secar * Se aplica colorante de Wright sobre la preparación, durante 5 a 8 min, se lava con agua * Se deja secar * Se examina al microscopio con el objetivo de inmersión Ordinariamente se examinan de 100 a 200 espermatozoides en busca de anormalidades. Normalmente no debe de haber anomalías morfológicas en más del 20% de los espermatozoides. RESULTADOS Y OBSERVACIONES Tiempo.- Debe anotar en el informe a) La hora de emisión de la muestra: b) La hora de la iniciación del estudio: Determinación física macroscópica a) Volumen: b) Aspecto: c) Consistencia Determinación física microscópica Esquematiza la observación al microscopio en los objetivos 10, 40, 60 y 100X de los diferentes frotis del semen, indicando en cada uno de ellos las diferentes estructuras que componen un espermatozoide y anotando si la morfología es normal o anormal. Tinción: 10X

40X

60X

100X

CONCLUSIONES

4ยบ semestre

Fร SICA II

UNIDAD I: MÁQUINAS SIMPLES, LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES PRÁCTICA 1: Plano inclinado TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, Consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. INTRODUCCIÓN Registrar distintas mediciones de ángulos en forma práctica para comprobar por medio de las formulas la veracidad de éstas en un plano inclinado, así como calcular en forma práctica el coeficiente de fricción en un plano inclinado. El plano inclinado es una máquina simple de las más utilizadas en la vida diaria, ya que nos permite mover objetos de pesos considerables con poco esfuerzo. Verificar el coeficiente de fricción nos permite ver la importancia que tiene este y su utilidad. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Plano inclinado  Regla graduada  Transportador  Monedas ($10, $5) CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es una máquina simple? 2. ¿Qué es un plano inclinado? 79

3. ¿Qué es el coeficiente de fricción? 4. En qué condiciones el coeficiente nos beneficia y en que nos perjudica. 5. Menciona dos casos prácticos de beneficio del coeficiente de fricción 6. Menciona dos casos prácticos de inconveniencias

del coeficiente de

fricción 7. Menciona las Unidades de medición de ángulos 8. Buscar y realizar una tabla de coeficientes de fricción de al menos 5 materiales comunes METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Arma El siguiente modelo o prototipo.

La tabla inclinada tiene movilidad Se coloca un transportador que permite medir el ángulo de inclinación en el momento en que resbala la moneda 1. Colocar el plano inclinado en una superficie plana 2. Colocar en el centro una moneda 3. Alzar poco a poco la parte del plano que tiene movimiento, hasta donde resbale. 4. Medir el ángulo de inclinación, o sacarlo con el teorema de Pitágoras usando una relación trigonométrica. 5. Hacer 10 eventos y registrarlos en la tabla. 6. Repetir lo anterior para la otra moneda 7. Sacar un promedio de cada ángulo para cada moneda. No.

Moneda de 10 Angulo (α)

Moneda de 5 Angulo (α)

RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante debe de realizar lo siguiente. 1. Realizar el diagrama de cuerpo libre 2. Pesar la moneda con un dinamómetro 3. Resolver en forma teórica encontrando el ángulo alfa, y compararlo con el práctico, para ambas monedas. 4. Presentar en forma grafica los resultados para su interpretación 5. Realizar una tabla de casos reales donde se vea la importancia que tiene el plano inclinado y los coeficientes de fricción CONCLUSIONES Elabora tus conclusiones partiendo de los resultados prácticos comparados con los teóricos. REFERENCIAS Pérez, H. (2004). Física general. México: Publicaciones Culturales Addison, W. (1999). Física Conceptual. México: Panamericana

PRÁCTICA 2: Poleas TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Elabora, analiza y experimenta la forma en que las máquinas hacen más fácil el trabajo. INTRODUCCIÓN El hombre siempre ha buscado cómo realizar un trabajo de manera más cómoda y que le posibilite ejercer una fuerza mayor a la que podría utilizar solo con sus músculos. Para esto ha construido desde herramientas sencillas, llamadas máquinas sencillas, hasta máquinas complejas, cuyo funcionamiento parte del principio en el cual se basan las máquinas simples, una máquina sirve para transformar un trabajo en otro y cuya transformación siempre provoca una pérdida de energía; esta pérdida es menor cuando la eficiencia de la máquina es mayor. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

2 vasos de cartón o plástico



1 carrete de hilo vacío



2 lápices



20 monedas o canicas



marcador



tijeras



cuerda (cordón)



cinta adhesiva.

CUESTIONARIO PREVIO 1. Describe el funcionamiento de un elevador 2. En una bicicleta ¿dónde se observa el funcionamiento de las máquinas simples?

3. ¿Por qué se facilita el trabajo de subir una masa a cierta altura utilizando poleas? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Se requieren de 6 a 7 monedas en el vaso “B” para levantar las 10 monedas del vaso “A”. 2. El vaso “B” recorre una distancia mayor que el vaso “A”, debido a que la distancia alrededor del carrete es mayor que la distancia alrededor de los lápices. 3. Esto hace que el vaso sujeto al carrete se mueva más rápidamente cada vez que el carrete y el lápiz giran. 4. Con esto se observa que las máquinas hacen más fácil el trabajo. Esta máquina, formada por el carrete y el lápiz, se denomina “rueda y eje”, la cual

requiere la fuerza equivalente al peso de sólo 6 a 7 monedas para

elevar la carga de otras 10. Meter los lápices por la punta en cada lado del carrete vacío asegurando que ajusten bien y no se deslicen 5. Meter los lápices por la punta en cada lado del carrete vacío asegurando que ajusten bien y no se deslicen 6. Con marcador identificar los vasos con las letras A y B 7. Hacer dos agujeros en la parte alta de cada vaso y atar una cuerda de 60 cm. a cada vaso de cartón como se muestra en la figura 1.1 8. Pegar la cuerda del vaso “A” a uno de los lápices. Dar vuelta

a los

lápices en dirección contraria a donde te encuentres, hasta enrollar la totalidad de la cuerda y pegar la cuerda del vaso “B” ala parte externa del carrete. 9. Girar los dos lápices hacia ti para enrollar la cuerda del vaso “B” ala parte externa del carrete, el vaso “B” debe encontrarse en su posición más alta. 10. Colocar 10 monedas en el vaso “A” 11. Agregar monedas al vaso “B”, una por vez, hasta que comience a moverse lentamente hacia abajo. Observar la distancia a que se mueven ambos vasos

Figura 1.1 RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. (Es un punto determinante para considerar si la competencia fue lograda o en proceso) REFERENCIAS Hewitt,P. (1999). Física conceptual, (3ª ed.). México: Pearson Education.

PRÁCTICA 3: Máquinas simples TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos, hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. INTRODUCCIÓN Se denominan máquinas a ciertos aparatos o dispositivos que se utilizan para transformar o compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables. Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una ventaja mecánica. Esta ventaja mecánica comporta tener que aplicar la fuerza a lo largo de un recorrido (lineal o angular) mayor. Además, hay que aumentar la velocidad para mantener la misma potencia. Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus labores, hoy son conocidas como máquinas simples. La rueda, la palanca, la polea simple, el tornillo, el plano inclinado, el polipasto, el torno y la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano inclinado son las más simples de todas ellas. En general, las maquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Los materiales, sus dimensiones y cantidades están en función del dispositivo que el equipo de alumnos decida construir. Tendrán que estar asociados con las máquinas simples, pudiendo incluir: palancas, tornillos, engranes, poleas, planos inclinados, cuñas, ruedas, tornos y polipastos, por ejemplo.

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cómo se define una máquina simple? 2. ¿Cuál es la intención de usar una máquina simple? 3. ¿De qué manera utilizan las máquinas simples la fuerza que se les proporciona? 4. ¿Conoces algunos ejemplos de máquinas simples? ¿Cuáles? 5. ¿Cuáles de ellas utilizas en tu casa? ¿Cuáles en tu práctica como enfermera (o)? 6. ¿Te imaginas nuestra vida diaria sin el uso de este tipo de máquinas? 7. ¿Cuáles son algunas de las leyes físicas que describen a las máquinas simples? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Este apartado lo construye y reconstruye el grupo de alumnos de acuerdo a un razonamiento lógico y al prototipo seleccionado para ser construido. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. (Es un punto determinante para considerar si la competencia fue lograda o en proceso) REFERENCIAS http://www.profesorenlinea.cl/fisica/MaquinasSimples.htm http://www.abcpedia.com/construccion/maquinas/simples.html http://iegonzalo-fisica11mariaavila.blogspot.mx/2009/04/maquinassimples.html http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_simple.h tm

PRÁCTICA 4: Densidad y peso específico de los cuerpos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA Analiza el peso específico de sustancia para identificarla en una muestra problema. INTRODUCCIÓN La masa, el volumen y el peso son propiedades generales de la materia, la densidad y el peso específico son propiedades específicas, es decir permiten determinar el tipo de sustancia de la que se trata. Se llama masa específica de un cuerpo a la masa de la unidad de volumen de un cuerpo; se obtiene dividiendo la masa del cuerpo entre su volumen, se le da el nombre de densidad absoluta o simplemente densidad. El peso específico de un cuerpo es el peso por unidad de volumen y se encuentra dividiendo el peso del cuerpo entre el volumen. (Montiel, 2000) (Tippens, 2000) (Alvarenga, 1998) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Balanza de precisión



Alcohol



Vernier



Densímetro



De 3

a 5 cuerpos regulares de 

Agua

hierro



Sólidos irregulares



Probeta



Mechero de bunsen



Sólidos irregulares



Pinzas para capsula de porcelana



Cuerpo desconocido

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Para qué te sirve conocer la densidad de un cuerpo? 2. ¿Qué le sucede a la densidad de un cuerpo cuando aumenta su volumen? 3. ¿Con que otro nombre se le conoce a la densidad absoluta? 87

4. ¿Por qué algunos cuerpos flotan en el agua? 5. ¿Por qué si el hierro tiene una densidad de 7.9gr/ml los barcos no se hunden? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Separe los cuerpos regulares de los irregulares. 2. Nivele y calibre la balanza siguiendo las precauciones de manejo. 3. Mida la masa de todos los objetos y regístrelos. 4. Con el vernier mida el diámetro y la altura de uno de los cilindros y registre: diámetro & altura. 5. Calcule el volumen del cilindro usando la fórmula:

6. Mida el volumen de los cuerpos de forma irregular, usando el método del desplazamiento en agua. 7. Calcule la densidad de todos los cuerpos empleando la fórmula de la densidad Densidad

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS Alvarenga, M. (1998). Física General. México: Harla. Montiel, H. P. (2000). Física General. México: Publicaciones Culturales. Tippens. (2000). Física General, Conceptos y aplicaciones. México: Mcgraw Hill.

PRÁCTICA 5: Densidad y Volumen TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA Analiza el peso específico de sustancia para identificarla en una muestra problema. INTRODUCCIÓN Es muy conocida la anécdota del rey de Siracusa, que planteó al sabio Arquímedes el problema de averiguar si la corona que había mandado fabricar era totalmente de oro. Arquímedes sumergió en agua la corona y observó el volumen de agua desalojado. Luego sumergió una masa de oro igual a la de la corona y comparó los volúmenes de agua desalojados. Al ser diferentes, concluyó que el orfebre había mezclado el oro con otro metal. Arquímedes se basó en que iguales masas de diferentes sustancias, ocupan volúmenes diferentes. Este concepto se conoce como densidad. D=m/v m = masa de la sustancia V= volumen EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • Una probeta graduada de 20 mililitros. • Una probeta graduada de 50 mililitros. • Una balanza graduada hasta décimas de gramo. • Un vaso de precipitados. • Una barra de plastilina. • Tornillos gruesos de acero. CUESTIONARIO PREVIO 1. Compara la densidad de la bola con las densidades de la plastilina y la de los tornillos por separado. ¿Qué infieres?

2. Saca los tornillos de la plastilina y mide con tu balanza las masa de la plastilina y los tornillos. Compara los resultados medidos con los calculados. 3. Menciona algunos ejemplos de cómo puedes aplicar lo aprendido a casos similares de nuestra vida cotidiana METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca 10 mL de agua en la probeta e introduce un trozo de plastilina de manera que puedas medir el volumen de agua desalojado. VP= 2. Mide con la balanza la masa del trozo de plastilina y anota tu lectura: 3. Repite los pasos anteriores, pero empleando algunos tornillos. Vt = m< = 4. Trata de repetir el experimento realizado por Arquímedes con su corona: un estudiante formará una bola de plastilina en cuyo interior colocará arbitrariamente, cierta cantidad de tornillos, mientras que otro resolverá el problema de indagar la composición de la mezcla (bola). 5. Para hacer el experimento, llena parcialmente de agua el vaso de precipitados

haz

una

marca

hasta

donde

quede

nivel

inicial;

introduciéndose la bola de plastilina que tiene los tornillos en su interior y marca el nivel final alcanzado por el agua. 6. Mide el volumen de agua desalojado por la bola; para esto, regresa el agua desalojada a una probeta graduada hasta que el nivel del agua quede en la marca inicial. Esta cantidad de agua corresponde al Vb = 7. Mide la marca de la bola de plastilina con tornillos mb = RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Con las medidas obtenidas en los pasos del 1 al 3, calcula las densidades de la plastilina y los tornillos: 2 Calcula ahora la densidad de la bola de plastilina que contiene los tornillos, utiliza las mediciones que hiciste en los pasos 6 y 7. 90

3. Trata de determinar la masa de los tornillos y de la plastilina, sin separarlos de la "bola". Recuerda que la masa de la plastilina, más la de los tornillos es igual a la masa total de la bola v que lo mismo sucede en cuanto a su volumen. 4. Si no puedes, pide ayuda a tu profesor, el caso es que conociendo el volumen de la plastilina y los tornillos. Compara los resultados medidos con los calculados.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS HEWITT, P. (1996) Física conceptual. México: Trillas.

PRÁCTICA 6: Líquidos en movimiento TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR

EXTENDIDA interpreta las velocidades de

líquidos en movimiento mediante la hidrodinámica. INTRODUCCIÓN La hidrodinámica es la parte de la física que se encarga de los líquidos en movimiento en el cual sufre un gasto al fluir (G = V / t ), así como la cantidad de masa de ese liquido (F = m / t ). Es así como se puede calcular la velocidad de un líquido con todas estas características V² = 2 * g * h EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Flexómetro (metro)  Calculadora  Agua  Cronometro  Tubería de agua  Cuaderno de física II  Recipiente con orificio al fondo CUESTIONARIO PREVIO 1. Define hidrodinámica 2. Define flujo 3. Define densidad 4. Da un ejemplo práctico donde puedes encontrar la velocidad un liquido 5. En que unidades se da la densidad en el sistema cegesimal

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. El volumen del tinaco de tu casa es de 1100 litros (hacer la conversión en metros cúbicos) 2. Calcula el gasto de agua y toma el tiempo de 3 minutos (conversión a segundos) en que fluye el agua 3. Calcula también el flujo del agua, con su densidad dada (1000 kg/m³ ) 4. Después calcula su velocidad de salida midiendo la altura del líquido del orificio a donde llega el líquido RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS WALKER, J. (2003). Física Recreativa. México: Limusa.

PRÁCTICA 7: Principio de Pascal TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA Analiza la fuerza de un sistema hidráulico para satisfacer necesidades de trabajo utilizando el Principio de Pascal. INTRODUCCIÓN “Si dos tubos verticales de diferente sección transversal se comunican entre sí y se llenan parcialmente con un líquido, de modo que presenten dos superficies libres al mismo nivel, la aplicación de una presión adicional a una de ellas se transmite sin pérdida a la otra” (ver fig. 2.1). Este enunciado se conoce como Principio de Pascal. Este Principio se utiliza en muchos aparatos, incluyendo los frenos hidráulicos de los automóviles modernos. (Walker, 2003) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1 Jeringa de 3 ml. (A1) 1 Jeringa de 20 ml. (A2) 1 Tramo (40cm.) de manguera transparente delgada 1 Objeto de 500 gr. 80 ml. Aceite para muebles rojo 1 Jeringa de 3 ml. (A1) 1 Jeringa de 20 ml. (A2) 1 Tramo (40cm.) de manguera transparente Delgada CUESTIONARIO PREVIO Explica brevemente el principio de Pascal ¿Por qué cuando existe una fuga del líquido en el pistón de un freno hidráulico dejan de funcionar los otros tres pistones? Donde podemos encontrar aplicaciones del principio de Pascal 94

¿Qué significa la ventaja mecánica de una máquina?

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

1.- Mide el área de los émbolos de las jeringas

2.-Construye un dispositivo como el que se muestra en la figura 2.1 y llena la manguera con aceite rojo.

3.-Coloca un peso de 500 gr. sobre la jeringa chica.

( A1 A2 )

4.-Observa si el émbolo de la jeringa grande se eleva (fuerza de equilibrio: F2)

Sabemos que: F1 F2 A1

Figu ra 2.1

Cálculos: Área del émbolo de la jeringa chica A1 =_______ m2 Área del émbolo de la jeringa grande A2 = _____ m2 Fuerza aplicada en la jeringa chica F1 = (m1) (g) = ( ____ kg.)(9.8 m/s2) F1 = ________N Calcula la fuerza de equilibrio F2 =___________N 95

RESULTADOS Y OBSERVACIONES

CONCLUSIONES

REFERENCIAS WALKER, J. (2003). Física Recreativa. México: Limusa.

PRÁCTICA 8: Presión y Principio de Pascal TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Caracteriza la magnitud física que expresa la fuerza ejercitada en un área determinada y sus implicaciones físicas. Establece la aplicación del principio de Pascal con el desarrollo de tecnología en la hidráulica. INTRODUCCIÓN La densidad de la atmósfera va decreciendo poco a poco con la altitud hasta llegar al espacio. Similar a la presión en el mar, que al sumergir a mayor profundidad un objeto la presión a la que está sometido aumenta. La fórmula a utilizar es: p = p g h además

= densidad, m= masa, p=presión, P=peso, F=fuerza, A=área, g= gravedad EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS: Bata blanca de manga larga, envase de 1 litro de agua vacío y con perforaciones en la base con tapa, envase de 1 litro de agua vacío con tapa, un punzón con punta de manera que pueda perforar un envase, un globo del número

cualquiera

ellos,

vasija

recipiente

amplio

aproximadamente 20 cm por lado y 5 cm de profundidad. CUESTIONARIO PREVIO: 1. Si quitáramos la atmósfera ¿qué pasaría? 2. Menciona al menos dos efectos importantes de la atmósfera sobre nuestro cuerpo. 3. ¿Corrió se mide la presión arterial? 97

4. ¿Cuál es la presión normal de la sangre? 5. ¿Qué producen los vientos en la presión atmosférica?¿Qué mezcla de elementos producen la atmósfera? 6. ¿El aire pesa? 7. ¿Qué es el vacío? 8. ¿Cuál es la presión atmosférica en Toluca Estado de México y en Cancún Quintana Roo? 9. ¿Qué es una prensa hidráulica? 10. ¿Qué aplicaciones tiene el principio de Pascal, menciona al menos tres y su fundamentación? 11. ¿Qué fluidos utilizan estas aplicaciones? 12. ¿Qué relación tienen los fluidos con la presión en la prensa hidráulica? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Envase y globo 1. Coloca el globo dentro del envase. 2. Infla el globo que está dentro del envase. 3. Toma nota. Nota 1 4. Con el punzón perfora la parte inferior del envase. 5. Infla el globo. 6. Inflando el globo tapa la perforación. 7. Deja de inflar el globo. 8. Toma nota. Nota 2 9. Destapa la perforación. 10. Toma nota. Nota 3 11. Envase perforado y recipiente. 12. En el recipiente vierte agua, de manera que no se llene. 13. Coloca el envase perforado y destapado en el recipiente con agua, espera 30 segundos y sácalo. 14. Toma nota. Nota 4 15. Coloca el envase perforado y destapado en el recipiente con agua, espera 30 segundos, tápalo y después sácalo. 16. Toma nota. Nota 5 98

17. Coloca el envase perforado y tapado en el recipiente con agua, espera 30 segundos, y sácalo. 18. Toma nota. Nota 6 Jeringas y manguera 19. Quita las agujas de las jeringas deséchalas y conecta la manguera en las entradas de las agujas, (ambos extremos) 20. Quita el émbolo de la jeringa grande y llena la manguera y la jeringa grande con agua, considerando que la jeringa chica quede vacía. 21. Empuja el embolo de la jeringa grande una marca a la vez. 22.Registra el avance de la jeringa chica por cada marca. 23. Coloca una serie de libros en la orilla de la mesa, de manera que sobresalgan, y coloca una de las jeringas por debajo de la pila. Presionando a la otra jeringa intenta levantar la pila de libros. 24. Intenta con la otra jeringa. 25. Toma nota. Nota 7 26.Repite el levantar la pila de libros, pero sin agua en las jeringas. 27.Toma nota. Nota 8 RESULTADO Y OBSERVACIÓN: 1. ¿A qué se debe que no se pueda inflar el globo? 2. ¿A qué se debe que se infle el globo al perforar el envase? 3. Al desinflar el globo ¿qué tiene que ver que se tape y destape la perforación? 4. ¿Qué sucede al colocar el envase perforado en el recipiente con agua y al sacarlo? ¿por qué en términos de física? 5. ¿Qué sucede al colocar el envase perforado en el recipiente con agua, taparlo y sacarlo? ¿Por qué en términos de física? 6. ¿Qué sucede al colocar el envase perforado y tapado en el recipiente con agua y al sacarlo? ¿Por qué en términos de física? 7. Determina que efectos produce la presión atmosférica en los fluidos. 8. ¿Qué jeringa debe ponerse debajo de la pila de libros? 9. ¿En el caso de realizarlo con aire, se pudo levantar también?

CONCLUSIONES Reflexiona. Distingue la magnitud física que expresa la fuerza ejercitada en un área determinada. Especifica las implicaciones físicas de una fuerza ejercitada en un área. Identificas una aplicación del principio de Pascal dentro del desarrollo de tecnología en la hidráulica. REFERENCIAS HEWITT, P. (2009). Física Conceptual, México: Pearson.

100

PRÁCTICA 9: Principio de Pascal y Principio de Arquímedes TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Analiza

las

características

fundamentales de los fluidos a través de la teoría del principio de pascal y principio de Arquímedes, aplicados en situaciones cotidianas INTRODUCCIÓN Todo líquido contenido en un recipiente origina una presión hidrostática debido a su peso, pero si el líquido se encierra de modo hermético dentro de un recipiente puede aplicársele otra presión utilizando un embolo; dicha presión se transmitirá íntegramente a todos los puntos del liquido. Esto se explica si recordamos que los líquidos, a diferencia de los gases y sólidos, son prácticamente incomprensibles. Cuando un cuerpo se sumerge en un líquido se observa que este aplica una presión vertical ascendente sobre él. La magnitud del empuje (E) que recibe un cuerpo sumergido en un liquido se determina multiplicado el peso especifico del liquido (Pe) por el volumen (V) desalojado de este: E=PeV. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  1 picahielo  1 aguja de coser  1 pinza sujetadora  1 mechero de bunsen  1 jeringa de plástico  1 cardón  1 trozo de hierro  1 dinamómetro  1 probeta de 500 cm3  1 trozo pequeño de madera 101

 Agua CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Se comprueba el principio de Pascal? 2. ¿Cuál es la magnitud del peso del trozo de hierro en el aire? 3. ¿Cuál fue la magnitud del peso aparente al introducción en la probeta? 4. ¿A qué se debe la disminución aparente en la magnitud del empuje que recibe el trozo de hierro y en qué dirección y sentido actúa dicho empuje? 5. ¿Cómo es la intensidad con que sale el agua por cada uno de los oficios? 6. ¿Qué cantidad de agua desalojó el trozo de hierro? 7. ¿Cuál es su volumen si sabemos que el peso especifico del agua es de 1 gf / cm3? 8. ¿Cuál será la magnitud del peso del volumen de agua desalojada por el trozo de metal? 9. ¿Se comprobó el principio de Arquímedes? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Caliente en el mechero de Bunsen la punta de un picahielo, o una aguja sostenida con una pinza para que usted no se queme, y con ella haga seis perforaciones alrededor de la parte inferior de una jeringa de plástico. 2. Introduzca agua en la jeringa; por medio del embolo, presione sobre la superficie del liquido y observe la intensidad con la que sale el agua en cada orificio. 3. Ate con un cordón el trozo de hierro y una el extremo libre del cordón al gancho del dinamómetro para determinar su peso en el aire. 4. Agregue 200 cm3 de agua a la probeta de 500 cm3 de capacidad, e introduzca en ella el trozo de hierro. 5. Mida con el dinamómetro el peso del trozo de hierro sumergido en el agua, y observando la graduación de la probeta determine el volumen del líquido desalojado por el trozo de hierro. 6. Anote sus mediciones

102

RESULTADO Y OBSERVACIÓN El alumno comprobará que al introducir el trozo de madera en la probeta graduada en el agua, la madera será empujada hacia arriba, por ello se deberá ejercer una fuerza hacia abajo si se deseará mantener sumergida. El empuje que recibe el cuerpo al ser introducido en el líquido fue estudiado por el griego Arquímedes, quien enuncio el siguiente principio que lleva su nombre: todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado. CONCLUSIONES El físico francés Blaise Pascal, experimento que toda presión que se ejerce sobre un líquido encerrado en un recipiente se transmite con la misma intensidad a todos los puntos del líquido y a las paredes del recipiente que lo contiene. El principio de Arquímedes dice: todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado. Para que flote un cuerpo en cualquier fluido, su densidad promedio debe ser menor a la densidad del fluido.

REFERENCIAS PÉREZ, H. (2010) Física general, serie bachiller. (4ª ed.). México: Patria.

103

PRÁCTICA 10: Principio de Arquímedes TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Observar y comprobar el principio de Arquímedes. INTRODUCCIÓN Los líquidos y los gases reciben el nombre de fluidos porque fluyen. Los líquidos son tan importantes en nuestra vida que no es sorprendente que una de las primeras leyes cuantitativas de la física se refiera a los fluidos. De hecho, Arquímedes de Siracusa (287-212 a. C.) en su libro sobre los cuerpos flotantes enuncia lo que hoy llamamos Principio de Arquímedes: “Un cuerpo sumergido (total o parcialmente) en un fluido está sujeto a la acción de una fuerza vertical hacia arriba cuya magnitud es igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo”. El hecho de que exista el empuje de abajo hacia arriba es muy conocido. En efecto, es una experiencia común que los cuerpos parecen pesar menos si están dentro del agua y que una pelota que flota en el agua tiene que ser empujada para que se sumerja. Es claro, entonces, que el agua empuja hacia arriba a los objetos que están en ella. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • Una pesa de 100 gramos. • Un dinamómetro. • Una probeta graduada de 100 mi. • Pesa de diferente material (fierro, plomo, bronce, madera, aluminio). Se recomienda que sean del mismo tamaño. • Agua. • Aproximadamente 15 cm de hilo. CUESTIONARIO PREVIO 104

1. Menciona el principio de Arquímedes 2. Señala las características de los fluidos METODOLOGÍA EXPERIMENTAL • Una pesa de 100 gramos. • Un dinamómetro. • Una probeta graduada de 100 mi. • Pesa de diferente material (fierro, plomo, bronce, madera, aluminio). Se recomienda que sean del mismo tamaño. • Agua. • Aproximadamente 15 cm de hilo.

RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Haz dos esquemas: uno que represente al objeto suspendido del dinamómetro dentro del agua y otro cuando está afuera. 2. Dibuja ahora un esquema que represente el empuje recibido por el objeto. 3. Si ya te diste cuenta, cuando la pesa está debajo de la superficie del agua, aparece una fuerza de empuje. ¿Como la pesa está en reposo, la suma de las fuerzas que actúan sobre la pesa es cero, entonces, representas matemáticamente esta relación? ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de empuje (Fe ¡J, para cada una de las pesas, cuando se encuentran en el agua? Para facilitar el registro de los datos, llena la siguiente tabla.

105

MATERIAL

T AIRE

1 AGUA

A EMPUJE

ANÁLISIS 1. ¿Cómo es la fuerza de empuje comparada con el volumen del líquido desplazado? 2. ¿Hubo algún problema con la pesa de madera? Explica lo que observaste 3. ¿Tiene algo que ver la densidad de las pesas con la fuerza de empuje? 4. ¿Tiene algo que ver el peso de las pesas con la fuerza de empuje? 5. ¿Tiene algo que ver el volumen de las pesas con la fuerza de empuje? 6. ¿Tiene algo que ver la forma de la pesa con la fuerza de empuje? 7. El aire es un fluido y las pases están sumergidas en él. ¿Ejerce el aire un empuje sobre las pesas? ¿Cómo podrías verificarlo? CONCLUSIONES

REFERENCIAS Alvarenga, B. & Máximo, A..(1995). Física con experimentos sencillos, México: Haría. Cetto. A. et al. (1993). El mundo de la física, México: Trillas. Hewitt. P. G. Iberoamericana.

(1995).

Física

conceptual,

México:

Addison-Wesley

106

PRÁCTICA 11: Principio de Arquímedes TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza la aplicación del principio de Arquímedes INTRODUCCIÓN Aparentemente los cuerpos pesan menos dentro del agua que fuera de ella, pero no hay tal disminución de su peso; su peso siempre es el mismo. Lo que ocurre cuando un cuerpo es introducido en el agua es que, recibe una fuerza conocida como fuerza de flotación, y cuyo valor se determina mediante la expresión matemática siguiente: Empuje = Peso específico X Volumen sumergido * Las unidades del empuje es el Newton EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS - Balanza hidrostática

- Agua

- Marco de pesas

- Gotero

- Vaso de p.p de 250 ml.

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Se aplica el principio de Arquímedes a los submarinos? ¿De qué forma? 2. Para que flote un barco de 1 X

Kg; ¿Cuántos metros cúbicos de agua

dulce debe desalojar? 3. Dónde será mayor el empuje en una alberca o en una tinta de mercurio? ¿Por qué? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Ponga uno de los platillos de la balanza los dos cilindros; el hueco sobre el platillo y el macizo colgado debajo. 107

2. En el otro platillo se colocan las pesas del marco hasta obtener el equilibrio. 3. Coloque el vaso de precipitado, con agua, debajo del platillo que contiene los cilindros.

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS ALVARENGA, M. (1998). Física General. México: Harla. MONTIEL, H. P. (2000). Física General. México: Publicaciones Culturales. TIPPENS. (2000). Física General, Conceptos y Aplicaciones. México: Mcgraw Hill.

108

PRÁCTICA 12: Principio de Arquímedes TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica la flotación de cuerpos en los fluidos mediante el principio de Arquímedes INTRODUCCIÓN El fenómeno de flotación de los cuerpos es muy útil en diversas áreas de la ingeniería. El principio que rige este fenómeno permite que muchas obras como los grandes barcos o cruceros, que llevan en su interior muchas maquinas y equipos para su funcionamiento, puedas sostenerse sobre la superficie del agua. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Una botella vacía de vidrio  Una botella vacía de plástico  Cuatro litros de agua salada  Cuatro litros de agua dulce  Dos depósitos de cuatro litros CUESTIONARIO PREVIO ¿En qué consiste el principio de Arquímedes? ¿Qué aplicaciones tiene el principio de Arquímedes en nuestra vida? ¿A qué se debe que los cuerpos presenten diferencias en la flotación? ¿Qué es la presión? ¿Qué relación existe entre presión y densidad? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Actividad 1. Diseño experimental Propón un diseño experimental que permita realizar esta determinación con la mayor precisión posible (Considerar las dimensiones de las botellas) y el 109

depósito en el que se sumergirán, así como el volumen de agua que será desplazado). Propón hipótesis sobre el resultado de cada prueba). Actividad 2. Registro de datos Obtén una tabla de datos del peso de cada botella vacía y con el líquido introducido, la línea de flotación de la botella y el volumen de agua desplazada en cada caso. ¿Qué relación encuentras entre estas magnitudes? Actividad 3. Determinación de la ecuación del principio de Arquímedes Con base en los datos obtenidos determina el peso de las botellas y los volúmenes desplazados de agua. Identifica el empuje aplicado a cada botella y su relación con la densidad del agua dulce y el agua salada. Comprueba que se cumple el principio de Arquímedes. Actividad 4. Análisis de las características de los cuerpos y el fluido. Con base en los datos obtenidos determina el efecto de la densidad del fluido y del cuerpo en el fenómeno de flotación. ¿Qué sucede si la densidad del cuerpo (botella y agua) es mayor que la del líquido? ¿Qué ocurre si la densidad del líquido es mayor? RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

REFERENCIAS PAREDES, E. (2010). Física II. El comportamiento físico de la naturaleza. México: Grupo editorial Esfinge. RESNICK, R., Halliday, D. y Krane, K. (2001). Física 1 Vol. 1 (10ª ed.). México: Compañía Editorial Continental.

110

PRÁCTICA 13: Hidrodinámica TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y manejo del mismo INTRODUCCIÓN La Hidrodinámica es la parte de la Hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para ello considera entre otras cosas la velocidad, la presión, el flujo y el gasto del líquido. La Hidrodinámica investiga fundamentalmente a los fluidos incompresibles, es decir, a los líquidos, pues su densidad prácticamente no varía cuando cambia la presión ejercida sobre ellos. Aquí el teorema de Bernoulli, que trata de la ley de la conservación de la energía, es de vital importancia. Las aplicaciones de la Hidrodinámica, se pueden ver en el diseño de canales, puertos, prensas, cascos de barcos, hélices, turbinas, y ductos en general. En el cuerpo humano, el sistema circulatorio es de vital importancia para la vida celular; a través de él se transportan oxigeno y nutrientes utilizando como medio de transporte venas, arterias y capilares. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Los materiales, sus dimensiones y cantidades están en función de la medición física que realice el equipo de alumnos en su práctica hospitalaria. Su esfuerzo debe estar orientado al cálculo y uso de: gasto, flujo, ecuación de continuidad, Teorema de Torricelli y Teorema de Bernoulli. CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es el campo de estudio de la Hidrodinámica? 2. ¿Cuáles son las características de los fluidos incompresibles?

111

3. ¿Qué ocurre con la velocidad de un fluido que se mueve por un tubo en que cambia su sección, por ejemplo, al pasar de una cañería gruesa a otra más delgada? 4. ¿Cómo puedes describir la circulación de la sangre a través del sistema circulatorio? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Este apartado lo construye y reconstruye el grupo de alumnos de acuerdo a un razonamiento lógico y a las condiciones y equipo disponible en cada centro de salud. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. (Es un punto determinante para considerar si la competencia fue lograda o en proceso) REFERENCIAS ALVARENGA, M. (1998). Física General. México: México. PÉREZ, H. (2000). Física General. México: Publicaciones Cultural. TIPPENS, P. (2000). Física General: conceptos y aplicaciones. México: Mc Graw Hill. http://www.uia.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/13Hidrodinamica.pdf http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/hidrodinamica.pdf www.youtube.com/watch?v=MKbIDhLZsi0 http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/SistemaCirculatorio.htm http://html.rincondelvago.com/la-circulacion-sanguinea.html

112

PRÁCTICA 14: Teorema de Bernoulli TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Construye

prototipo

experimentando las características de los fluidos aplicando la ley de conservación de la energía de un punto “A” a un punto “B”. INTRODUCCIÓN El principio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. Dando como resultado la Ecuación de Bernoulli: (V^2*p/2)+P+p*g*z = constante V= Velocidad p= La densidad del fluido P= la presión en la que se encuentra g= la gravedad Z= la altura de la columna de agua encima de la partícula estudiada. Esta ecuación desprecia las perdidas localizadas de la tubería ocasionadas por expansiones, cambios de dirección, válvulas y contracciones de la tubería, Así como también las perdidas por fricción creadas por el fluido en contacto con el tubo. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Recipiente de 500 ml perforado a 4 cm (A)  Recipiente de 500 ml perforado a 1 cm (B)  Respectiva tapa del recipiente (B) perforada a 2.5 cm de distancia del diámetro de una jeringa  2 jeringas (sin aguja) con capacidad de 10 ml (preferentemente)  Popote 113

 Regla  Plastilina  Botella de plástico de medio litro y colorante oscuro o tinta negra CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es un fluido? 2. Menciona un fluido con alta densidad 3. Escribe el valor de la constante de gravedad 4. ¿En qué consiste la Ley de la conservación de la energía? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. En

el recipiente perforado (A) introduce el popote y asegúralo con

plastilina desde el exterior. 2. El extremo libre del popote se introduce en el recipiente (B) y se asegura con plastilina desde el interior. 3. En una de las jeringas succiona 3 ml de aire y en otra 4 ml. 4. En la tapa del recipiente (B) introduce las jeringas en los respectivos orificios y asegúralas con plastilina. 5. Tapa el recipiente (B). 6. Llena tu botella de agua y agrega el colorante o tinta (colorea el agua!!) 7. Rellena con agua el recipiente (A) hasta pasar el orificio de salida (perforación del popote). 8. Observa con atención lo que ocurre. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados, observaciones obtenidas a partir del desarrollo de la metodología experimental. Elaboración y entrega de una reseña.

CONCLUSIONES

114

REFERENCIAS PEREZ, H. (2006). Física. México: Patria MILLAN, S. (2004).Automatización neumática y electro neumática. México: Norgren. TIPPENS, P. (2000). Física general, conceptos y aplicaciones. México: McgrawHill NETTO, R. Mecánica de fluidos. Consultado el15 de Octubre del 2012 de: Http://www.fisicanet.com.ar/fisica/estatica_fluidos/ap03_hidroestatica.php

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PRÁCTICA 15: Teorema de Torricelli TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Determina la velocidad, gasto y flujo de un chorro de agua que sale de un orificio del fondo de un recipiente. INTRODUCCIÓN El Principio de Torricelli establece “La velocidad con la que sale un líquido por el orificio de un recipiente es igual a la que adquiriría un cuerpo que se dejara caer libremente desde la superficie del líquido hasta el nivel del orificio” este principio fue desarrollado en base al Teorema de Bernoulli y su ecuación es la siguiente: V =  2gh EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  1 cubeta de 19 litros con conexión a manguera y llave de paso de ½”  Recipiente con capacidad 5 litros(recipiente 2) con llave de paso de ½”  Vernier  Cinta métrica o flexómetro  Mesa o banco de 70 cm de altura  Cronómetro  19 litros de agua CUESTIONARIO PREVIO 1. 1. Enuncia el Teorema de Torricelli: 2. Escribe la ecuación matemática para calcular la velocidad de un líquido que sale por un orificio de un recipiente. 3. Explica cómo funciona el tubo de Venturi para determinar la velocidad que lleva un líquido por una tubería. 4. Define el término de Gasto. 116

5. Define el término de Flujo. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca la cubeta sobre la mesa o banco a 70 cm del piso recipiente 1, con

la llave cerrada 2. Llena la cubeta con 18 litros de agua 3.

Mide la altura de la columna de agua (h)

4. En el piso coloca un recipiente, para recibir el agua que cae del orificio 5. Manteniendo el nivel de agua, en el recipiente 2 abre la llave y deja salir el

chorro de agua 6.

para comprobar la cantidad de gasto mide el volumen de agua que se deposita en el recipiente 2 en un determinado tiempo.

RESULTADOS Y OBSERVACIONES Altura de la columna de agua en la cubeta:__________________ Velocidad del chorro de agua: _________________ Área de conexión de la manguera: _____________ Altura de la columna de agua en la cubeta:_________ Velocidad del chorro de agua: _______

117

Área de conexión de la manguera: ____________ Comprobación de la cantidad de Gasto G = V/t________ m3/s_______

Lt/min______ Experimental Comprobación de la cantidad de Gasto

G = A v______ m3/s_______

Lt/min_____ Teórico Determina el Flujo a través del tubo F = m/t ___________________kg/s CONCLUSIONES EN BASE AL CUESTIONARIO PREVIO

REFERENCIAS PÉREZ, Montiel H. (2004). Física general. (2ª ed.). México: Publicaciones Culturales

118

PRÁCTICA 16: El Torricellímetro TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: aplica el teorema de torricelli, movimiento rectilíneo uniforme y caída libre en la elaboración de un torricellímetro. INTRODUCCIÓN El teorema de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. "La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio" -

(PRINCIPIO TORRICELLI)

Caída libre de un

tiro parabólico.

(MRU)

EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Recipiente (Bidón) de 10 l.  Orificio con diámetro conocido  Envase (lata) de 355 ml.  Tapón de teflón para orificio  Regla de plástico de 30 cm. 119

 Transportador de plástico (180°) CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es la aceleración de la gravedad? 2. ¿Cuál es el valor promedio de la aceleración en la tierra? 3. ¿Qué es el principio de Torricelli? 4. ¿Qué es un tiro parabólico? 5. ¿Qué es la velocidad inicial (Vo)? 6. ¿Qué es un ángulo de disparo (Ɵ)?

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Se llena el bidón con agua hasta el nivel considerado 2. Se le quita el tapón al orificio para que salga el chorrito de agua 3. Se mide el tiempo de llenado de la lata de 355 mL. 4. Se mide el tiempo de vuelo del chorrito 5. Se mide la distancia máxima en “x” 6. Se mide el ángulo de entrada (O) del chorrito 7. Se compara lo medido con lo calculado (Torricelli y tiro parabólico) 8. En caso de existir discrepancias, realizar las correcciones necesarias RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. (Es un punto determinante para considerar si la competencia fue lograda o en proceso) -

Se puede comprender el principio de Torricelli lo que es un caudal o gasto para llenar un recipiente (hidrodinámica) y los parámetros de medición de un tiro parabólico (cinemática). De manera que las variables calculadas y medidas en esta práctica son comprobables así sea en un chorrito de agua. 120

REFERENCIAS Pérez, H. (2000) Física general serie bachiller. México: Patria.

121

PRÁCTICA 17: Experimento de Torricelli TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DECIPLINAR EXTENDIDA: Comprueba el teorema de Torriceli y determina los fenómenos naturales donde se puede aplicar INTRODUCCIÓN La atmósfera que rodea a nuestro planeta es una gran masa de aire y debido a su peso produce una presión sobre todos los cuerpos sumergidos en ella. A esta presión se le llama presión atmosférica, ésta no es constante a lo largo del planeta, varía con la altitud de las regiones, debido a que la densidad del aire cambia con la profundidad. Como el aire es un fluido la presión hidrostática que ejerce se puede calcular mediante la ecuación P = pgh; donde h es la profundidad a la que se encuentra el cuerpo con respecto a la parte superior de la atmósfera, por lo que no es fácil medirla y p es la densidad del aire que también es variable; ¡el cálculo se complica demasiado! Sin embargo como los físicos son muy abusados, a uno llamado Evangelista Torricelli se le ocurrió cómo determinar el valor de la presión atmosférica. Simplemente recordó sus clases de la prepa y se le vino a la memoria que si dos fluidos que están en contacto y ninguno se desplaza, significa que están en equilibrio, por lo tanto ejercen la misma presión. Como todo buen físico, aparte de inteligente también era creativo, así diseñó un experimento (que por cierto lleva su nombre) para determinar el valor de la presión atmosférica. En esta práctica se utilizará el experimento de Torricelli para medir la presión atmosférica del lugar en que te encuentres. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • Un tubo de vidrio de aproximadamente 1 m de largo, sellado por uno de sus extremos. • Un vaso de precipitados de 250 mL. • Un soporte universal. 122

• Pinzas de doble nuez. • Un gotero. • 350 mi de mercurio. • Guantes de látex • Una manguera de aproximadamente 10 m de longitud y Vi pulgada de diámetro interior. • Agua. • Un tapón de hule para la manguera. • Una abrazadera de 34 pulgada. • Una cubeta. • Un lazo de aproximadamente 10 m. • Masking tape. CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es el máximo valor para la presión atmosférica? Escríbelo en Pascales, atmósferas y mm de mercurio. 2. ¿En qué región del planeta la presión atmosférica es mayor? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL a) Con Mercurio Llena el tubo de vidrio completamente con mercurio, con el auxilio del gotero. . Coloca en el vaso de precipitados 125 mL de mercurio. . Ponte los guantes y tapa con un dedo el orificio del tubo de vidrio. . Invierte el tubo e introdúcelo en el vaso de precipitados, es importante que el tubo se destape hasta que se encuentre sumergido adecuadamente en el mercurio. Fig. 1. . Se fija el tubo con la ayuda del soporte universal y de las pinzas. . Se mide la longitud de la columna de mercurio. Anota este dato. ¡Debes tener cuidado de no ingerir mercurio ya que es venenoso!, para trabajar con él deberás quitarte tus anillos de oro o plata ya que se manchan, al término de la práctica lávate bien las manos con agua y jabón, una manera de hacer inofensivo el mercurio derramado es espolvorear azufre en las zonas donde se tiró. 123

b) Con agua.  Con el tapón de hule sella un extremo de la manguera.  Coloca la abrazadera en el mismo extremo y aprieta con el desarmador, cuidando que no haya fuga de agua. Figura 2  Vierte agua en la cubeta hasta la mitad aproximadamente.  Llena la manguera con agua, verifica que no queden burbujas de aire.  Tapa fuertemente con la palma de la mano el extremo de la manguera que no está sellado.  Introduce en la cubeta el extremo de la manguera que estás tapando con la mano y retírala cuando esté sumergida adecuadamente.  Levanta,

con

ayuda

lazo

manguera,

debe

quedar

completamente vertical. Observa la parte superior de la manguera.  Marca con masking tape la parte inferior de la manguera, justo en el nivel del agua que está en la cubeta y en donde termina la columna de agua.  Tira el agua de la manguera en las plantas.  Baja la manguera y extiéndela sobre el piso.  Con el flexómetro mide la longitud de la columna de agua. Anótalo.

124

RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Con los datos que obtuviste en el experimento, determina el valor de la presión atmosférica de tu región. 2. Verifica el valor experimental, con el que aparece en un libro, en una tabla o en la estación meteorológica de tu plantel. ANÁLISIS 1. ¿Cuál es el máximo valor para la presión atmosférica?.Escríbelo en Paséales, atmósferas y mm de mercurio. 2. ¿En qué región del planeta la presión atmosférica es mayor? 3. De acuerdo con los cálculos realizados en la práctica. ¿Es mejor utilizar mercurio o agua? Explica 4. Si se supone que el valor de la presión atmosférica es independiente del fluido que se utilice, ¿Por qué la columna de agua y de mercurio no tienen la misma longitud? 5. Si realizaras el experimento en Acapulco, ¿obtendrías la misma longitud de las columnas de los fluidos utilizados? Explica. 6. Si lo realizaras en Toluca, ¿cambiaría el valor de la presión atmosférica? Explica. 7. Explica por qué la parte superior de la manguera se aplasta. 8. ¿Por qué es importante que no queden burbujas de aire al llenar el tubo de vidrio o la manguera? 9. Cuando una persona que vive en la Ciudad de México va a Acapulco, ¿aumenta o disminuye la presión atmosférica? Explica. 10. Si la misma persona que vive en la Ciudad de México va a Acapulco, ¿aumenta o disminuye su presión arterial? Explica. 11. ¿Qué ocurriría si se quitará la atmósfera terrestre? CONCLUSIONES REFERENCIAS Hewwitt, P. (1996) Física conceptual. México: Trillas

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UNIDAD II: PROPIEDATES TÉRMICAS DE LA MATERIA PRÁCTICA 18: Tipos y conversión de energía TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, Consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. INTRODUCCIÓN Comprender y explicar el fenómeno de conversión de energía, así como su aplicación práctica en sistemas reales, en la actualidad el cuidado de los recursos energéticos es de vital importancia que tienen implicaciones y repercusiones no solo a nivel científico y tecnológico,

también en otros

ámbitos como son: económico, social y político. La transformación de la energía y utilización de la misma nos permite entender y aprovechar los recursos energéticos con mayor eficiencia. Por medio de un experimento verificamos y comprobamos que la manifestación de la energía se da en distintas formas, calorífica, mecánica y eléctrica. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Lata de metal perforada



Jeringa



Soporte universal



Rehilete



Mechero de alcohol o bunsen



Pinzas de soporte

126

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es la energía? 2. Enuncia la ley de la conservación de la energía 3. Menciona varias formas de energía. 4. ¿Qué es el calor? 5. Menciona las unidades de energía y calor. 6. Menciona las disciplinas encargadas del estudio de la energía y el calor. 7. Menciona algunos ejemplos de transformación de la energía METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Arma el siguiente modelo o prototipo.

Colocar en la mesa del laboratorio el soporte universal y el mechero como lo muestra la ilustración. 1. Armar el rehilete con plástico para evitar que se humedezca y se altere su forma. 2. Colocarlo en el soporte como se muestra en la imagen. 3. Realizar un pequeño orificio con una jeringa a una lata de refresco. 4. Vaciar el refresco de la lata a través del orificio. 5. Verter agua en la lata aproximadamente un cuarto de lata. 6. colocar la lata en el soporte como se muestra en la imagen. 7. Prender el mechero a fuego constante. 8. Observar lo que sucede. 9. Apagar el mechero cuando toda el agua se haya evaporado. 127

Precauciones:  No prender el mechero hasta que este armado todo.  Una vez caliente “No tocar”  Cuando el vapor salga a presión no asomarse.  Observar el fenómeno desde una distancia adecuada.  No jugar  No hacer bromas.  No abrir la llave del gas sin encender el mechero  Tener cuidado con las cosas calientes RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante debe de realizar lo siguiente.  Explicar el fenómeno con sus palabras y tecnicismos.  Realizar dibujos que muestren lo sucedido.  Explicar los tipos de energía que podemos apreciar.  Hacer un mapa conceptual sobre la transformación de la energía. CONCLUSIONES

REFERENCIAS: PÉREZ, H. (2004). Física general. (2ª ed.). México: Publicaciones Culturales ADDISON, Wesley. (1999). Física Conceptual. (3ª ed.). México: Panamericana

128

PRÁCTICA 19: Elaboración de un termómetro TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Construye un termómetro identificando 2 puntos fijos y determina la temperatura ambiente. INTRODUCCIÓN La escala centígrada fue desarrollada por Celsius, de aquí que se conozca como grados centígrados o grados Celsius. La forma en que se consigue la graduación en esta escala es tomando dos puntos fijos y dividiendo su intervalo en 100 partes iguales. EQUIPO, MATERIAL, REACTIVOS 

1 kg de Hielo



1 Frasco con tapa de 100 mililitros.



1 popote



1 Pipeta



1 Perilla de succión



1 Regla



1 Termómetro para cuerpo humano



1 Termómetro de máximas y mínimas (ambiental)



1 Sellador (Silicón plastilina)



50 ml Alcohol

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura? 2. ¿El termómetro registra temperatura o el calor? 3. ¿Qué es lo que hace la columna de un termómetro se mueva? 4. ¿Por qué los termómetros clínicos no marcan 60° C? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 129

1.- A temperatura ambiente se vierte alcohol a la mitad del frasco.

2.- Es importante que el popote y la tapa del frasco se encuentren sellados

4.- Se marca el nivel de alcohol después de permanecer 5 min. En el hielo, este es el punto inferior que corresponde a 0° C.

5.- Se eleva la temperatura del termómetro conservándolo entre las manos para que alcance la temperatura del cuerpo humano, este será el punto fijo superior de 37° C.

3.- Antes de sellar el popote se le coloca alcohol; dicho nivel servirá como punto de referencia para la temperatura ambiente.

6.- ¿Mencione la temperatura ambiente graduando entre el punto 0° C y 37° C dividiendo el intervalo en 37 partes?

RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. ¿Cuál es la diferencia entre el calor y temperatura? Longitud del Popote ____________ Punto donde se observa la temperatura __________ Punto donde se encuentra la temperatura del cuerpo humano ___________ Distancia entre el punto fijo inferior y el punto fijo superior________ ¿Cuál es la temperatura ambiente? __________ CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica en base a las preguntas planteadas

130

REFERENCIAS RIVERO, R. H. (2008). Experimentos impactantes. México: Trillas. LEVENSPIEL, O (1997). Fundamentos de termodinámica. México: Pearson Educación

131

PRÁCTICA 20: Temperatura y equilibrio térmico TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica los fenómenos relacionados con el calor y la temperatura estableciendo estrategias para aprovechar la energía. Obtiene, registra y sistematiza datos de la medición de temperatura de diferentes sustancias expresándolas en valores de las diferentes escalas de temperatura INTRODUCCIÓN La temperatura es una medida de la “energía interna de un objeto”, esto es, representa prácticamente la energía cinética de las moléculas que lo contienen. Para medir esta magnitud física se utiliza algún tipo de termómetro y una escala en la cual comparar las mediciones. 

Escala Celsius



Escala Fahrenheit



Escala Kelvin

EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS 

Computadora



Internet Explorer 7.0



Java



Flash Player



Resolución mínimo de 800X600 pixeles

CUESTIONARIO PREVIO 1.

¿Qué es temperatura?

2. ¿Qué es energía interna? 3. Mencionar las escalas de temperatura 132

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Ingresa a la siguiente página http://www.profes.net/varios/videos_interactivos/definitivo.swf 1. Observa el video 2. Ingresa en los tres primeros temas de ¿Qué vamos a ver? 3. Interactúa con las tres primeras actividades interactivas. 4. Realiza las evaluaciones hasta la actividad 4 5. Imprimir y anexar la evaluación como cuestionario previo. 6. Ingresa a la página y anota en la siguiente tabla las temperaturas en las diferentes escalas de: http://www.educaplus.org/play-116-Escalas-termométricas.html a. Temperatura en el interior de un automóvil b. Temperatura promedio en Alaska c. Temperatura del cuerpo humano d. Temperatura promedio de una computadora e. Temperatura de congelación del aluminio RESULTADO Y OBSERVACIÓN Elemento Temperatura ºC Temperatura ºF Temperatura ºK

De la página de videos interactivos 1. Realiza cada una de las evaluaciones hasta la actividad 4 2. Imprimir y anexar la evaluación resultado y observación Ahora de la práctica de temperaturas. 3. Grafica los datos de la tabla de temperaturas (auto, Alaska, humano etc.) de la siguiente manera:

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4. Calcula la pendiente en ambas gráficas (variación lineal) 5. Encuentra la ecuación de la recta punto-pendiente para las dos gráficas. 6. Encuentra el valor de Temperatura del sol 6000 ºC con la ecuación que obtuviste. 7. Encuentra el valor con tus ecuaciones de 68 ºF y 45 ºK en grados Celsius 8.

Busca las ecuaciones para convertir grados centígrados a Fahrenheit y viceversa.

Compara las ecuaciones de conversión con las ecuaciones de la recta obtenidas. ¿Cuáles son sus semejanzas? CONCLUSIONES REFLEXIÓN: Explica un fenómeno relacionado con el calor para aprovechar la energía. Explica un fenómeno relacionado con la temperatura para aprovechar la energía. Obtén y registra la medición de la temperatura de tu cuerpo y de tu ciudad, en valores de las diferentes escalas de temperatura ¿Para qué te sirve tener estos datos?

REFERENCIAS HEWITT, Paul. (2009) Física conceptual, México: Pearson

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PRÁCTICA 21: Calorímetro TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Determina el calor específico de un sólido o de un líquido cualquiera por medio de un calorímetro, estableciendo la importancia y la relación del calor y la temperatura. INTRODUCCIÓN: Cuando dos cuerpos con diferente temperatura se ponen en contacto, alcanzan, luego de cierto tiempo, una misma temperatura logrando un equilibrio térmico. A principios del siglo pasado, los científicos explicaban este hecho suponiendo que todos los cuerpos contenían en su interior, una sustancia fluida, invisible y de masa nula llamada calórico. La idea de que el calor es energía fue presentada por Benjamín Thompson, dejando atrás la idea de que un cuerpo más caliente posee mayor cantidad de calor, empezaba a ser sustituida por la de que tal cuerpo en realidad posee mayor cantidad de energía en su interior. Actualmente se sabe que cuando crece la temperatura de un cuerpo, la energía que posee en su interior, denominada energía interna, también aumenta. Un calorímetro es un instrumento que se usa para medir

el calor

intercambiado entre dos cuerpos colocados en su interior, obteniendo como resultado el calor específico de una sustancia cualquiera. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS:  Material por equipo.  Un recipiente de unicel aproximadamente 1 L de capacidad, de forma cilíndrica y con tapa,  1 lata o recipiente de plástico que pueda introducirse al recipiente de unicel,  1 termómetro, 135

 un pedazo de alambre que pueda ser moldeado de aproximadamente 20 cm de longitud  un paquete grande de algodón.  200 gr de aceite de cocina,  200 gr de azúcar,  200 gr de lubricante  agua destilada. CUESTIONARIO PREVIO: 1. ¿A qué se le denomina calor? 2. Explica cuáles son las formas en que se transmite el calor. 3. Explica que es el calor específico de una sustancia. 4. Un estudiante construyó un calorímetro y trató de determinar el valor de la capacidad térmica de este aparato. Para ello, colocó en su interior 300 gr de agua fría, y luego de esperar cierto tiempo, pudo comprobar que el conjunto alcanzó el equilibrio térmico de una temperatura de 20°C. Enseguida agregó al calorímetro 100 gr de agua tibia a 45°C. Cerrando rápidamente el dispositivo, esperó hasta que se volviera a establecer el equilibrio térmico y halló entonces que temperatura era de 25°C. Con base en estos datos, calcula la capacidad térmica del calorímetro del estudiante. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: Construcción del calorímetro. 1. Toma el recipiente de unicel provisto de una tapa ajustada. 2. En su interior coloca otro recipiente de plástico o de lata, y llena con algodón el espacio entre los dos. Realiza en la tapa dos orificios, introduciendo en uno de ellos un alambre con punto encorvada (agitador) y en el otro un termómetro. 3. Ahora tu calorímetro está listo, pero es necesario determinar su capacidad térmica para lo cual: pon atención en el enunciado del problema de la pregunta 4 y sigue el procedimiento efectuado por el estudiante que se menciona en dicho problema. 136

4. Evidentemente las masas y temperaturas en tu experimento pueden variar. Podrás utilizar el calorímetro para medir el calor específico de un líquido o un sólido cualquiera. Determinación del calor específico para un sólido o líquido cualquiera. 5. Coloca en el calorímetro 150 gr de agua fría, que tratando de ocupar un poco menos de la mitad de su volumen. Con el termómetro lee la temperatura de equilibrio del calorímetro con el agua fría. 6. Mide en la balanza la misma cantidad de aceite que de agua y coloca en el calorímetro. 7. Calienta la masa de aceite hasta una temperatura de entre 60°C y 70°C, usando el termómetro y anota la temperatura. 8. Coloca inmediatamente el aceite en el interior del calorímetro. Usando el agitador para uniformizar la temperatura de la mezcla, y observa el termómetro, espera a que alcance el valor final del equilibrio. Anota dicho valor. 9. Usando los valores medidos y recordando tus conocimientos acerca de calorímetros, determina el calor específico del aceite. 10. Repite los mismos pasos para otras sustancias. RESULTADO Y OBSERVACIÓN: Sustancia

Equilibrio de

Temperatura

agua fría (°C) masa de aceite caliente (°C)

Temperatura

Calor

del equilibrio

específico

agua-aceite (°C)

CONCLUSIONES: REFERENCIAS: ALVARENGA, B. (2005). Física General. México: HARLA.

137

PRÁCTICA 22: Calor específico TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Obtiene, registra y sistematiza datos de la medición del calor de diferentes sustancias expresándolas en valores adecuados. INTRODUCCIÓN La energía calorífica que se necesita para elevar la temperatura de una sustancia dependerá de 3 factores: i) de la naturaleza de la sustancia, ii) del aumento de la temperatura deseada, y iii) de la masa de la sustancia. Las dos últimas cantidades probablemente no causen problemas, ya que se sabe que la temperatura se mide en grados Celsius (°C) y la masa en kilogramos o gramos; mientras que para cuantificar el primer factor será necesario definir una nueva unidad, la caloría. Para ello, se toma como referencia a la sustancia más "común" para el ser humano, el agua y para facilitar su manejo, solamente a 1 gramo de ella. A la cantidad de energía calorífica necesaria para cambiar la temperatura de lg de agua, en 1°C, se le denomina caloría. Si quieres complicarte la vida, emplea la definición en términos de Joules, donde l eal = 4.186 J, es decir 1J « 0.238 cal. Pero dirás, no todo en la naturaleza es agua. Entonces, ¿cómo se medirá la cantidad de calor que absorbe o cede una sustancia que no es agua? La solución será dando otra definición, el calor especifico. A la cantidad de calorías que se necesitan para cambiar la temperatura de 1 gramo de cualquier sustancia en 1°C, se le bautizará con el nombre de calor específico. ¿Cuál será el calor específico del agua? Pues 1 cal/g°C, no lo olvides, este valor te será útil para tus cálculos posteriores

138

EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • 100 g en trozos de metal (tachuelas de cobre, chinches de aluminio, clavos de hierro, etc.). • 100 mL de agua. • Dos termómetros. • Vaso de precipitado (en su lugar puede utilizarse un calorímetro o un vaso de unicel tapado o un tortillero de unicel). • Matraz de bola. • Tubo de ensaye. • Fuente de calor. • Soporte universal. • Balanza granataria. • Sujetador para matraz. • Pinzas para tubos de ensaye. • Anillo de alambre. CUESTIONARIO PREVIO 1. Señala los siguientes conceptos: calor, temperatura, calor específico, 2. Menciona las principales escalas termométricas METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Monta la fuente de calor en el soporte universal, coloca sobre ella el matraz de bola con el apoyo de un sujetador especial para ello. 2. Vierte agua dentro del matraz hasta que llegue a la mitad. 3. Coloca los trozos del metal (100 g), en el tubo de ensaye, e introdúcelo en la boca del matraz como se muestra en la figura

139

4. Pon a funcionar tu fuente de calor, si es una parrilla eléctrica conéctala a la toma de corriente. 5. Introduce uno de los termómetros entre los trozos del metal que fueron colocados en el tubo de ensaye. 6. En el vaso de precipitado vierte 100 ml de agua y mide la temperatura de ella, deja el termómetro en el interior del líquido. ¡Sería mejor utilizar un calorímetro, un tortillera o un vaso de unicel tapados, para evitar pérdidas de calor! 7. Cuando los trozos de metal alcancen una temperatura promedio entre 90 a 95 °C, toma al tubo de ensaye con las pinzas y viértelos al calorímetro que contiene los 100 ml de agua. 8. Con el termómetro mueve un poco la mezcla y mide la temperatura de equilibrio (T¡). RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Las cantidades medidas en el experimento son: m = 100g T agua = T = *- metal C

Tf- e(agua) = 1 Cal/g °C 2. Recuerda que el calor ganado por el agua es igual al calor que pierden los trozos de metal, 3. Calcula el calor específico del metal empleado en el experimento, a partir de la ecuación: 140

[m ce (Tf - T¡)] agua = [- m ce (tf - t¡)] meta! Despeja el ce del metal y sustituye los valores medidos. Recuerda que T f es la temperatura de equilibrio. ANÁLISIS 1. Si en otro(s) equipo (s) se empleó el mismo metal, calcula el ce promedio obtenido en el laboratorio. ¿Es éste el calor específico del metal problema? 2. ¿Coincide el calor específico calculado experimentalmente con el que aparece en los libros? 3. Si el valor promedio difiere del que reportan los libros, anota las causas por las cuales difiere este valor. 4. El ccde un material, ¿depende de su masa? 5. ¿Cómo se define la capacidad térmica de un material? 6. La capacidad térmica de las sustancias, ¿depende de su masa? CONCLUSIONES

REFERENCIAS ALONSO Y ROJO. (1995) Física, Mecánica y Termodinámica, México: Addison Wesley. ALVARENGA, B. Máximo A. (1995) Física General, México: Harla.

141

PRÁCTICA 23: Calor cedido y absorbido por los cuerpos. Uso del calorímetro TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Estima los cambios en la materia provocados por la alteración de la temperatura INTRODUCCIÓN Cuando un cuerpo caliente se pone en contacto con uno frío se da un intercambio de energía térmica del cuerpo caliente al frío hasta igualar su temperatura. En un intercambio de calor, la cantidad del mismo permanece constante, pues el calor transmitido por uno o más objetos calientes será el que reciba uno o más objetos fríos. Esto origina la llamada ley del intercambio de calor, que dice: en cualquier intercambio de calor efectuado el calor cedido es igual al absorbido. En otras palabras: calor perdido=calor ganado. Cuando se realizan experimentos cuantitativos de intercambio de calor en el laboratorio, se deben evitar al máximo las pérdidas de éste a fin de que nuestros cálculos sean confiables. Por ello, es común utilizar un calorímetro. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Un calorímetro de agua  Una balanza granataria  Un vaso de precipitados de 250ml  Un soporte universal  2 anillos  Un mechero de Bunsen  Un termómetro  Un trozo de hierro  Hilo  Agua

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CUESTIONARIO PREVIO  ¿Qué es calor?  ¿Qué es temperatura?  ¿Qué sucede al elevar la temperatura a una sustancia? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Ponga 300 ml de agua en el recipiente interno de aluminio del calorímetro y registre cuál es la temperatura inicial (To) tanto del agua como del recipiente interno. Anotarla. 2. Amarre con un hilo el trozo de hierro para poder cargarlo. Encuentre con la balanza

la masa del trozo de hierro, sustancia a la cual se le

determinará su calor específico. Anotar el valor 3. En un vaso de precipitados con agua, poner a calentar el trozo de hierro a la temperatura que se elija, por ejemplo 90°C. Ello se logra midiendo la temperatura del agua que se calienta en el vaso de precipitados, cuando el agua alcance los 90°C significará que el trozo de hierro sumergido en el agua también tiene 90°C de temperatura. Anote en su cuaderno esta temperatura que será la inicial del hierro (TFe). 4. Una vez calentado el trozo de hierro a la temperatura deseada (90°C) y para evitar que se enfríe, introdúzcalo inmediatamente en el agua que contiene el recipiente interno del calorímetro, tomándolo del hilo que tiene atado. 5. Agite el agua contenida en el recipiente interno del calorímetro hasta que la temperatura marcada por el termómetro no varíe, ello indicará la existencia de un equilibrio térmico en todas las partes. Mida el aumento de la temperatura en el agua del calorímetro, que será la misma temperatura del recipiente interno del calorímetro hecho del aluminio y que tendrá el trozo de hierro una vez que ha cedido calor al agua y al recipiente interno. Esta temperatura será la final del sistema, hierro, agua, aluminio (Tf). Anótela.

143

RESULTADO Y OBSERVACIÓN  Determinar el valor del calor específico del hierro, recordando lo siguiente: calor perdido por el hierro=calor ganado por el gua y el aluminio: QFe= Como

Q=mCe

QH2O+ T

QAl

tenemos:

mFeCeFe(TFe-Tf) mH2OCeH2O (Tf-To) + mAlCeAl (Tf-To) Sustituya los valores y despeje el valor del calor específico del hierro CONCLUSIONES ¿Por qué se calienta el trozo de hierro en un vaso con agua que recibe calor de un mechero y no directamente? Explique. ¿Cómo evitó pérdidas de calor en su experimento? Explique ¿Cuál es la ley del intercambio de calor? Escríbala y diga si se demostró esta ley en el experimento. Compare el valor del calor específico del hierro calculado con el reportado en tablas

REFERENCIAS PÉREZ H. (2011), Física General, México: Patria

144

PRÁCTICA 24: Equilibrio Térmico TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Hace explicita las formas de transmisión del calor. INTRODUCCIÓN En termodinámica lo mismo que en mecánica, un estado de equilibrio en un sistema, es aquel en el que no hay tendencia a un cambio. Decimos también que dos sistemas están en equilibrio térmico si no existe transferencia neta de energía térmica cuando se ponen en contacto. Cuando se vierte agua caliente en un vaso de cristal, el vaso se calentará rápidamente hasta que éste y el agua lleguen a la misma temperatura. Si nadie toca el vaso con agua, éste se enfriará lentamente hasta llegar a la temperatura ambiente. Esto significa que todos los sistemas físicos tienden a establecer un equilibrio termodinámico, en otras palabras, todos los sistemas tienden a alcanzar la misma temperatura. De esta experiencia simple se concluye una Ley fundamental de la naturaleza llamada Ley Cero de la termodinámica, que dice: "Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, están en equilibrio térmico entre sí". Esta ley nos llevi a otra conclusión importante: si no hay transferencia de energía térmica entre dos sistemas, es que tienen la misma temperatura. No

existen

límites

para

las

temperaturas

elevadas,

sin

embargo,

temperatura mínima posible es el cero absoluto. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • 4 vasos de precipitados de 250 mi. • Agua. • 2 Termómetros de mercurio. • Hielo. • Cuchara. 145

• Refrigerador. • Fuente de calor. • Soporte universal. • Anillo con presa de sujeción. • Probeta graduada. CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Podríamos asegurar que todos los cuerpos tienden a equilibrase térmicamente? ¿Por qué? 2. ¿Todo el Universo se está equilibrando térmicamente? ¿Por qué? 3. Todos los átomos que conforman un cuerpo, ¿están en equilibrio térmico? 4. ¿Cuándo dices que dos cuerpos están a la misma temperatura? 5. Investiga, el significado de sistema y medio ambiente en termodinámica. 6. Enuncia la ley cero de la termodinámica. 7. Explica qué relación existe entre la ley cero, y un refrigerador funcionando METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Vierte 200 mL de agua en uno de los vasos de precipitados. Monta el arreglo experimental como se muestra en la figura y calienta el agua hasta que alcance una temperatura aproximada de 70 °C. 2. Con mucho cuidado vierte el agua en otro de los vasos, después de unos segundos toca el vaso. 3. Con ayuda de los termómetros efectúa las siguientes mediciones: T agua = Tambiente = 4. Toma ahora 2 cubos de hielo y deposítalos en el tercer vaso de precipitados, después de unos segundos, toca el vaso y efectúa las siguientes mediciones: T. hielo en vaso = T. ambiente = 146

5. Compara la temperatura del vaso con la temperatura ambiente. 6. Vierte aproximadamente 200 ml de agua de la llave en otro vaso de precipitados y mide su temperatura. T. agua = 7. Colócalo en el congelador de un refrigerador (si no hay en la escuela verifícalo en tu casa). 8. Anota la temperatura ambiente y la que indica el termostato del refrigerador (si no da la lectura considera una aproximada). •T ambiente = •T termostato = RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. Inmediatamente después de vaciar el agua caliente en el vaso de precipitados, si tocas la superficie de éste, ¿qué sientes? 2. ¿Dirías que están en equilibrio térmico? 3. Si dejas un tiempo prolongado el vaso con el agua, sin alterarlo, ¿el sistema alcanza el equilibrio con el medio ambiente? 4. Después de dejar el hielo en el vaso, toca el vaso inmediatamente; ¿qué sientes? 5. ¿Estarán entrando en equilibrio térmico el vaso y el hielo? 6. Después de un tiempo prolongado sin alterar el sistema, se observa que el hielo se funde. Entonces, ¿llegarán nuevamente a equilibrarse con el ambiente? 7. ¿Qué ocurriría sí la temperatura ambiente fuera de -10 °C? 8. Si se deja un tiempo prolongado el vaso con agua en el congelador, ¿qué pasará con el agua y el vaso? ¿Están en equilibrio térmico con el congelador? 9. Si desconectaras el refrigerador, ¿qué pasaría con el congelador, el vaso y el agua?

147

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BLATT, F. (1997). Fundamentos de Física. México: Prentice Hall. DOUGLAS, C. (1988) Física General. México: Vol. 1. México: Prentice Hall. LEA, S. (2011). Física, La Naturaleza de las cosas. Vol.l. México: Thompson Parafino. PÉREZ, H. (2004). Física general. (2ª ed.). México: Publicaciones Culturales

148

PRÁCTICA 25: Dilatación longitudinal de los cuerpos sólidos TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Conocer la importancia que sucede cuando se le aplica calor a los cuerpos sólidos INTRODUCCIÓN Dar al estudiante un panorama general del tema de la práctica y la posible aplicación en la vida cotidiana. Debe ser concreta, coherente y de fácil asimilación para el estudiante. En el medio ambiente se encuentran cuerpos sólidos que es necesario estudiar cuando sufren un cambio de temperatura. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 3 Tubos metálicos 1 Indicador 1 Cubeta para recoger gotas 1 Regla metálica 2 Varillas de soporte, 50 cm 2 mordazas dobles 1 Pinza universal 1 Erlen Meyer 50 ml. 1 Termómetro CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Que se observa cuando se calienta el tubo metálico? 2. ¿Porqué es utiliza (acero) en combinación con el hormigón y ningún otro material? 3. ¿Por qué motivo se dejan pequeños espacios libres entre los rieles de los ferrocarriles?

149

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1.- Fijar el Erlenmeyer por medio de la mordaza doble y de la pinza universal (introducir aproximadamente 40 ml. de agua. 2.- Sujetar el dispositivo de indicación (perforación central final. 3.- Fijar la mordaza con el tubo de aluminio y el dispositivo de presión del indicador. RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS ADDISON, Wesley. (1999). Física Conceptual. (3ª ed.). México: Panamericana PÉREZ, H. (2004). Física general. (2ª ed.). México: Publicaciones Culturales

150

PRÁCTICA 26: La evaporación como un fenómeno de enfriamiento TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Explica

los

fenómenos

relacionados con el calor y la temperatura estableciendo estrategias para aprovechar la energía. INTRODUCCIÓN Como ya sabes, el calor es la cantidad de energía que se transmite de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperaturas, y también sabes que es muy utilizada para el calentamiento de diversos objetos y de sustancias, pero ¿sabías que la transferencia de energía también puede utilizarse para enfriar alimentos?... Éste es el principio de los refrigeradores. Con esta experiencia se pretende que el alumno se de cuenta de que la evaporación como un fenómeno de enfriamiento tiene aplicación en la vida cotidiana. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

1 Termómetro



Algodón



Alcohol



Diurex

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es el proceso de evaporación? 2. ¿Qué es el proceso de enfriamiento? 3. ¿Qué pasa cuando un líquido se evapora? 4. ¿Crees que la evaporación se utilice para enfriar un cuerpo?, ¿Por qué?

151

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca un pedazo de algodón humedecido en alcohol en el bulbo del termómetro. 2. Fija el algodón con un trozo de diurex. 3. Observa la temperatura que marca el termómetro y anótala. 4. Mueve rápidamente el termómetro y nuevamente observa la temperatura que marca el termómetro. 5. Anota tu observación. RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1.- Dibuja lo observado con el algodón humedecido con alcohol. 2.- Completa la siguiente tabla: Temperatura Inicial Temperatura Final 3.- Explica lo sucedido con la temperatura 4.- ¿Por qué crees que bajo la temperatura? 5.- ¿Crees que tenga alguna utilidad este fenómeno de la evaporación en la vida cotidiana? 6.- Da un ejemplo de lo que sucedió con este fenómeno. CONCLUSIONES 1.- Teniendo en cuenta los datos obtenidos y el fenómeno observado, explica la aplicación que tiene esto en la vida cotidiana 2.- ¿Crees que la evaporación funcione para enfriar un cuerpo caliente?, ¿Por qué? REFERENCIAS GALICIA, J. F. (1997). Física I. México: INITE.

152

PRÁCTICA 27: Calor y temperatura TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Física II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Explica

los

fenómenos

relacionados con el calor y la temperatura. INTRODUCCIÓN Existen materiales que son buenos conductores del calor y otros malos. Esto depende del tipo de enlace químico de sus moléculas y de la facilidad para ceder electrones que se localizan

ultimo

nivel

energía. Por

ejemplo, los metales son excelentes conductores del calor y la electricidad; a diferencia de la madera, el asbesto, el corcho, la porcelana y la lana que son malos. Igualmente los líquidos y los gases conducen mal el calor. De manera indistinta escuchamos y usamos temperatura y calor en frases como “Tengo mucho calor”, “Échale hielos para que se enfríe”, “Mi suéter es calientito”, “Cierra la puerta para que no entre frío”. Significados diferentes a los que se emplean en Física, y por ello es necesario conocer el lenguaje aceptado por la comunidad científica. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS LABORATORIO  1 termómetro.  Guantes de asbesto.  1 cronómetro.  Agua.  Soporte universal.  Mechero de alcohol o de bunsen.  2 matraz Erlenmeyer.  Anillo metálico.  Tela de alambre. 153

 4 vasos precipitados de 50 a 250 ml.  1 conductómetro con diferentes metales.  Charola.  Nuez doble.  1 cristalizador ALUMNO  1 barra de mantequilla por grupo.  1 chocolate pequeño.  Poco de cera de vela.  Azúcar.  Papel aluminio.  Tijeras.  Una bolsa de polietileno con asas.  Cinta maskintape o ligas.  Algodón absorbente.  Dos cucharas (1 metálica, 1 de plástico)  1 abate lengua de madera.  Papel periódico CUESTIONARIO PREVIO Contesta brevemente las siguientes cuestiones. 1. Sobre una mesa se coloca una lata de aluminio, un trozo de tabla y una servilleta. a. ¿Cómo lo ordenarías de mayor a menor temperatura?. Explica en que te basaste para ese orden. b. Supongamos que la temperatura de la habitación en que están la lata de aluminio, el trozo de madera y la servilleta permanece estable a 20 °C. Explica cómo se comporta la temperatura de cada objeto, es mayor, menor o igual a 20°. ¿Estas respuestas coinciden con lo que manifestaste en el inciso a.

154

2. Supongamos que se prepara una mamila con té, para un bebé, cuya temperatura era de 90 °C. Para que el bebé lo pudiera tomar, hay que introducir la mamila en un recipiente con agua a menor temperatura. a. ¿qué ocurre con la temperatura de la mamila y con la del recipiente del agua? b. ¿Quién recibe más energía? Explica. 3. ¿Podemos confiar en nuestra percepción de lo caliente y lo frío? ¿Sentirán ambos dedos la misma temperatura al ponerlos en el agua tibia? MATERIAL EXPERIMENTAL Experimento 1. a) Recorta cuatro cuadrados de papel aluminio de 10 cm por 10 cm. Dobla los bordes y pellizca las esquinas para formar cuatro bandejas pequeñas con fondo plano. b) Pon una muestra de las sustancias en cada bandeja. Cada una debe tener una sustancia diferente. c) Prenda el mechero y colóquelo a unos de 5 cm debajo de las bandejas. Observa el efecto del calor sobre las sustancias y realiza tus anotaciones según los cambios físicos que suceden conforme avance el tiempo. d) Apaga el mechero y aléjalo de las bandejas. Después, deja que se enfríen las sustancias. ¿Qué sucede? SUSTANCIA

TIEMPO DE FUSIÓN

OBSERVACIONES

155

Experimento 2. a) Coloca varias capas de periódico alrededor de un vaso precipitado y mantenlas en su lugar con la cinta. Cubre otro vaso con algodón. Coloca el tercer vaso boca arriba dentro de una bolsa de polietileno abierta. No le hagas nada al cuarto vaso. b) Calentar agua hasta que esté ligeramente caliente (45 °C). Llena los vasos al mismo nivel (hasta 2 cm del borde). Cierra la bolsa de polietileno con una liga elástica (no debe quedar apretada). c) Después de 15 minutos, toma la temperatura del agua de cada vaso con un termómetro. Coloca los vasos en orden, de la más fría a la más caliente. ¿Qué sucede? Experimento 3. a) Pegar en el mango de una cuchara un pedazo de mantequilla o margarina. b) Colocar el cristalizador sobre papel periódico, después coloca las cucharas de modo que sus mangos queden fuera del borde. c) Con cuidado vierte agua recién hervida en el recipiente. Cuenta el tiempo que tarda la margarina en caer de su cuchara. ¿Qué sucede? d) Por ultimo realiza el experimento con el conductímetro RESULTADO Y OBSERVACIÓN Sigue las instrucciones para realizar los tres experimentos propuestos El estudiante toma anotaciones de las observaciones para llenar el cuadro, considerando los tiempos de fusión de cada material y anota en su cuaderno sus observaciones. Analiza sus resultados y anota sus conclusiones por equipo para presentarla ante el grupo

156

CONCLUSIONES De manera grupal cada equipo propone sus puntos de vista de sus observaciones y conclusiones, tomando nota de las observaciones de los demás equipos para elaborar su conclusión del tema. El alumno entrega un reporte individual de la práctica que incluya conclusiones. REFERENCIAS BUECHE, F (1996). Fundamentos de Física tomos I y II. México: Mc Graw Hill PÉREZ, H. (2004). Física general. (2ª ed.). México: Publicaciones Culturales SERWAY, R. (1993). Física Tomo 1. México: Mc Graw Hill Interamericana. TIPPENS, P. (2005). Física, conceptos y aplicaciones. México: Mc Graw Hill. http://www.ciencia.nasa.gov/headlines http://www.redexperimental.gob.mx http://www.uv.mx/ffia/ http://www.fisica.unam.mx/

157

UNIDAD III: ELECTRICIDAD, ONDAS Y ACÚSTICA PRÁCTICA 28: Equilibrio TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA:  Identifica características generales de la estática y sus implicaciones.  Define los conceptos de momento y par de fuerzas a partir de fundamentos dimensionales (geométricos).  Establece la diferencia y relación entre el concepto de centro de masa, centro de gravedad y centroide.  Diseña diagramas de cuerpos libres de diversos sistemas de equilibrio. INTRODUCCIÓN En la naturaleza existen diferentes tipos de fuerzas, ejemplos de ello es en las acciones de empujar, jalar una cuerda, la tensión de un cable cuando cuelga algo en sus extremos, etcétera. La fuerza es una cantidad vectorial, su unidad es el Newton, y en el laboratorio se mide con el dinamómetro.

1 dina  1X 105 N Los cuerpos para mantenerse en equilibrio requiere de fuerzas que le permitan compensarse unas con otras. Es decir la suma de todas las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo, ha de ser cero.

  Fext  0

Además se ha de considerar las fuerzas (F) que hacen rotar un cuerpo respecto a un eje dado, a partir de un brazo de palanca (d) conocido como par torsor (T), que es un vector.

T  F d 158

EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

2 copas de plástico



1 madera de 10cm por 40cm (o un tamaño similar)



1 palito de madera o cartón rígido de 37.5cm



1 palito de 20cm



1 palito de 17.5 cm



1 soporte universal



Plastilina



Hilo.



Ganchos.



Balanza

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué es estática? 2.- ¿Qué es centro de gravedad? 3.- ¿Qué es centroide? 4.- ¿Qué es momento? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Con las copas de plástico, 1. Pon agua en una de las copas. 2. Arma un plano inclinado con la madera y unas libretas de tal manera que suba 5 cm. Esta altura se estará cambiando conforme a lo que indica la tabla de abajo. 3. Coloca ambas copas en el plano inclinado a 10 cm del extremo inferior. 4. Observa cual cae primero y llena la tabla. 5. Coloca ambas copas en el plano inclinado a 20 cm del extremo inferior. 6. Observa y llena la tabla.

159

Altura del plano inclinado

¿Cuál cayó? ( 10 cm) Con agua

Sin agua

5 cm 7cm 9 cm 11 cm 13 cm 15 cm Altura del plano inclinado

¿Cuál cayó? ( 20 cm) Con agua

Sin agua

5 cm 7 cm 15 cm 11 m 13 m 15 m Con los palitos de madera o cartón. 1. Arma un móvil como se muestra en la figura, con bolitas de plastilina. 2. Toma en cuenta que lo puedes colgar desde un soporte universal.

3. Registra las masas con la que se mantiene estable el móvil. Masa 1:

Masa 3: 80 gramos

160

Masa 2:

Masa 4:

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Actividad de las copas. 1. De las copas en los planos inclinados ¿Qué copa cae primero? ________________________________________________________________ 2. ¿Porqué es más inestable una de las copas? _________________________________________________________________ 3. ¿La estabilidad de las copas está relacionada con la inclinación del plano? _________________________________________________________________ De la actividad con el móvil. 1. Realiza el diagrama de cuerpo libre, sólo con la masa 3. Y el resto como incógnitas. 2. Calcula con las condiciones de equilibrio, las masas adecuadas para cada punto. 3. Compara con la tabla: Masas de práctica

Masas calculadas

80 gr

Masa 1: Masa 2: Masa 3: Masa 4:

4. Compara. CONCLUSIONES Si la estabilidad de un objeto depende del centro de gravedad, ¿Dónde está el centro de gravedad de una dona?

161

Cuando se carga una cubeta de agua en una mano, ¿Por qué se tiende a extender el otro brazo hacia el costado? ¿Qué es más, adecuado para abrir una puerta colocar una perilla en un extremo o en medio de la puerta? En un sube y baja si te subes en él y un niño de 20 kg en el otro extremo, ¿Cómo se puede subir y bajar alternadamente, con el menor esfuerzo? Construye tu propio concepto de momento y par de fuerzas a partir de lo observado en la práctica. Con tus palabras establece la diferencia y relación entre el concepto de centro de masa, centro de gravedad y centroide. Diseña un diagrama de cuerpos libres de un sistema en equilibrio, que elijas de tu contexto. REFERENCIAS AGUIRRE, C. (2007). Actividades experimentales de Física I. México: Trillas. GIANCOLI, D. (2006). Física, Principios con aplicaciones. Volumen 1. México: Pearson. HEWITT, P. (2004). Física conceptual. México: Pearson Education. LEA, M. (1999). Física. Vol I. México: Ciencias Internacional Thomson. RESNICK, H. (2003). Física Vol. 1. México: CECSA.

162

PRÁCTICA 29: Circuitos eléctricos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza y compara un circuito en serie y uno en paralelo dentro del laboratorio, utilizando el material adecuado. INTRODUCCIÓN La parte de la física que se encarga del estudio de las cargas eléctricas en movimiento dentro de un conductor, recibe el nombre de electrodinámica. La corriente eléctrica es un movimiento de las carga. Como los protones están fuertemente unidos al núcleo de átomo, son los electrones los que en realidad tienen la libertad de moverse. Un circuito eléctrico es un dispositivo por el cual se desplazan electrones o una corriente eléctrica debido a una diferencia de potencial. Esta trayectoria es cerrada y empieza en el polo negativo de la fuente o pila que lo alimenta y termina en el ánodo o polo positivo de la misma. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Fuente de 12 V



4 focos de baja potencia con socket



2 mts. de cable eléctrico del número 16



Pinzas



Panel



Multímetro

CUESTIONARIO PREVIO 1. Menciona qué es la corriente eléctrica 2. Menciona que es una resistencia eléctrica 3. ¿Cuál es la unidad de medida empleada para medir la resistencia eléctrica? 4. Menciona cuales son los diferentes tipos de circuitos eléctricos que existen

163

METODOLOGIA EXPERIMENTAL Procedimiento: Utilizando dos focos

armar:

Un circuito en serie:

Un circuito en paralelo:

12V

Calcular la intensidad de corriente en cada foco del circuito:

Desconecta uno de los focos del Circuito

Calcular la intensidad de corriente en cada foco del circuito:

Desconecta uno de los focos del circuito

Observa y describe lo que sucede:

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Describe y compara lo observado en cada uno de los circuitos armados. CONCLUSIONES Con base al desarrollo experimental, explica en que situaciones utilizarías un circuito en serie y uno en paralelo. REFERENCIAS RAYMOND A, (2010). Fundamentos de Física. México: Cengage Learning

164

PRÁCTICA 30: Circuitos eléctricos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza y compara un circuito en serie y uno en paralelo dentro del laboratorio, utilizando el material adecuado. INTRODUCCIÓN Si conectamos dos alambres (conductores) conectados a un foco, unidos a su vez a través de las terminales positiva y negativa de una batería o una pila, la diferencia de potencial (voltaje) hace que la corriente eléctrica fluya a través de un circuito cerrado. Un modelo sobre lo que ocurre en el interior del conductor es el siguiente: Millones de electrones separados de las órbitas exteriores de sus respectivos átomos, viajan en todas direcciones a través del alambre. Cuando se aplica una diferencia de potencial entre las terminales del alambre, los electrones responden de inmediato, siendo repelidos por la carga más negativa (o menos positiva) que ha aparecido en una de las terminales y son fuertemente atraídas por la carga menos negativa (o más positiva) que ha aparecido en el otro extremo, volviéndose su vagar a la deriva un flujo continuo ordenado que viaja de la terminal más negativa a la más positiva formando la corriente eléctrica. De igual manera, cuando se elimina la diferencia de potencial, los electrones reanudan su vagar azaroso a través del material conductor. Las condiciones necesarias para que exista una corriente eléctrica en un circuito eléctrico son: • Debe haber una diferencia de potencial o voltaje para proporcionar la energía que obliga a los electrones a moverse en forma ordenada en una dirección específica. • Debe haber una trayectoria continua (cerrada) para que los electrones fluyan de la terminal negativa a la terminal positiva de la fuente de voltaje. Los conductores o alambres ofrecen una cierta resistencia al paso de la corriente, (esta depende de la longitud, del calibre, del material del que está 165

hecho y de la temperatura), en el caso de un foco la resistencia es variable y depende de la corriente que circula por el circuito, por lo que sólo basaremos el modelo en el brillo relativo de los focos EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Acrílico o triplay de 40 cm por 28 cm, para el armado del tablero.  7 focos de 1.5 volts que tengan brillos aproximadamente iguales a iguales corrientes.  7 sockets.  3 interruptores.  20 jacks color negro (para conexiones de focos e interruptores).  2 jacks color rojo (para conexión de la pila).  10 cables de color rojo o negro, y que tengan en cada uno de sus exi i eme una banana. La longitud de los cables será de 20 cm (serán utilizados para el alambr ido de los circuitos) .  2 pilas de 1.5 volts. El tablero que se propone se muestra en la figura 1 en donde: 1. Los números del 1 al 22 son puntos de conexión para armar los circuitos que se quiera por medio de los cables. 2. Las letras Fl, F2, etc., representan los focos del circuito. 3. Las letras A, B y C, representan los interruptores.

Figura 1

166

A continuación se muestra la forma en que se debe de realizar el armado de un circuito en el tablero Por medio de un cable banana-banana unir cada uno de los siguientes puntos del tablero: 1 con 15, 2 con 3, 4 con 18, 17 con 16. F1 F2 F3 CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿A qué denominamos circuito eléctrico? 2. ¿Cuál es la función de un interruptor? METODOLOGIA EXPERIMENTAL Parte I. Circuito pila-foco-interruptor 1. Arma con la ayuda de cables banana-banana el siguiente circuito eléctrico. Unir: 15 con 1, 2 con 18 y 17 con 16. El interruptor en un inicio debe estar abierto, a) ¿Qué sucede cuando el interruptor está abierto? b) ¿Qué sucede cuando el interruptor está cerrado? c) Observa y anota como es el brillo del foco. Parte II. Circuito con 2 focos en serie 1. Arma con la ayuda de cables banana-banana el siguiente circuito uniendo los siguientes puntos: 15 con 1, 2 con 3, 4 con 18 y 17 con 16. El interruptor en un inicio debe estar abierto. a) ¿Qué sucede cuando el interruptor está abierto? b) ¿Qué sucede cuando el interruptor está cerrado? c) ¿Cómo es el brillo de los focos 1 y 2 con relación al ejercicio 1? d) Desenrosca el foco 1 y observa ¿qué ocurre? e) Regresa a la posición en donde los dos focos encienden y ahora desenrosca el foco 2 ¿Qué ocurre? 167

f) Agrega el foco F3 conectando 4 con 5 y 6 con 16 en serie al circuito y revisa nuevamente el brillo relativo de los focos. Parte III. Circuito con 2 focos en paralelo 1. Arma con la ayuda de cables banana-banana el siguiente circuito eléctrico uniendo los puntos de conexión siguientes: 15 con 14,14 con 12,13 con 11,13 con 18,17 con 16. El interruptor A debe estar abierto. a) ¿Qué sucede con el interruptor abierto? b) ¿Qué sucede con el interruptor cerrado? c) ¿Qué sucede con el brillo de los focos 7 y 6 con relación de la parte I? d) Desenrosca el foco 7 y observa ¿qué ocurre? e) Regresa a la posición en donde los dos focos encienden y ahora desenrosca el foco 6 ¿Qué ocurre? f) Agrega el foco 5 conectando 12 con 10 y 9 con 11, revisa el brillo relativo de los focos. g) Conecta simultáneamente el circuito de la parte II con el de la parte III y escribe las diferencias que encuentras, puedes colocar 2 pilas una tras de otra para obtener un brillo mayor. Parte IV. (Opcional) Circuito en serie con 7 focos y 3 interruptores. 1. Arma el siguiente circuito eléctrico uniendo los puntos de conexión siguientes: 15 con 1,2 con 17,18 con 3, 4 con 19,20 con 5,6 con 21,22 con 7, 8 con 9,10 con 11, 12 con 13 y 14 con 16. 2. Para cada uno de los siguientes arreglos determine: a) ¿Cómo es el brillo de cada uno de los focos? b) Indica de acuerdo al brillo de los focos como se encuentran conectados c) Coloca los interruptores A, B y C abiertos. d) Coloca el interruptor A abierto los interruptores B y C cerrados. e) Coloca el interruptor B abierto los interruptores A y C cerrados. f) Coloca el interruptor C abierto los interruptores A y B cerrados. g) Coloca los interruptores A y B abiertos y el interruptor C cerrado. h) Coloca los interruptores B y C abiertos y el interruptor A cerrado.

168

i) Coloca los interruptores A y C abiertos y el interruptor B cerrado, h) Coloca los interruptores A, B y C cerrados. RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. ¿A qué denominamos circuito eléctrico? 2. A partir del brillo relativo de los focos establece las reglas de los circuitos en serie. 3. A partir del brillo relativo de los focos establece las reglas de los circuitos en paralelo. 4. ¿Cuál es la función de un interruptor? 5. Si asociamos la corriente al brillo de los focos, el hecho de que se conecten dos pilas en serie ¿afecta el valor del voltaje y de la corriente que circula en cada uno de los circuitos? ANÁLISIS 1. ¿Qué ocurre con la resistencia de los focos si el brillo relativo no es el mismo? 2. ¿Por qué al conectar solamente dos pilas encontradas en el borne no encienden los focos? 3. Si se aumentan 2 o más focos en las mismas condiciones en los circuitos la regla se cumple en todos los casos? 4. ¿Por qué llamamos a los focos resistencias variables? 5. ¿Por qué no se cumple la ley de Ohm para los circuitos de pilas y focos? CONCLUSIONES

REFERENCIAS ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press. HEWITT, P. (1995) Física conceptual. EUA: Addison - Wesley Iberoamericana. POPLE, Stephen. (1997) Física razonad., México: Trillas. 169

PRÁCTICA 31: Cargas electrostáticas TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza y compara las cargas electrostáticas dentro del laboratorio, utilizando el material adecuado. INTRODUCCIÓN La palabra electricidad se deriva de eA.£KTpov, vocablo griego que quiere decir ámbar. Las primeras manifestaciones de la electricidad fueron descubiertas por los griegos hace varios miles de años: al frotar un pedazo de ámbar con una tela de algodón o un trozo de piel observaron que éstos ejercen fuerzas sobre otros materiales cercanos y pueden producir chispas similares a relámpagos y crepitaciones. Cuando los materiales se comportan de esta manera, se dice que poseen una carga eléctrica neta. Las pruebas realizadas con diferentes materiales electrizados sugieren la existencia de dos tipos de carga eléctrica: negativa (-) y positiva (+). Estas cargas provienen de partículas diminutas llamadas átomos que componen a todos los materiales. Estos átomos están formados por partículas más pequeñas, algunas de las cuales tienen carga eléctrica negativa llamadas electrones (e), otras partículas con carga positiva llamada protones (p), y otras sin carga llamadas neutrones. Normalmente los átomos tienen el mismo número de electrones y protones de tal manera que las cantidades totales de carga negativa y carga positiva dentro de un material son iguales, siendo la carga total cero. (La masa del 27

protón es 1.67 x 10 "

kg, la del electrón = 9.11 x 10 " kg). Como ambas tienen

la misma carga eléctrica e, se toma a ésta como la unidad fundamental de carga eléctrica. Es la carga más pequeña que se ha observado en la naturaleza y en la práctica se emplea un equivalente que es el Coulomb = 6.25 x 10 18 e. Cuando dos materiales se frotan, los electrones pueden transferirse de un material a otro alterando el equilibrio entre las cargas opuestas en cada

170

material y esto hace que uno quede cargado positivamente y el otro negativamente.

En la práctica se comprueba que cargas con signos iguales se repelen y cargas con signos diferentes se atraen; y cuanto más cerca estén dichas cargas, mayor será la fuerza que existe entre ellas. Cuantitativamente esto se explica con la ley de Coulomb que dice que "la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas q) y q2 es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r que las separa"; la expresión matemática para esta ley es: F=K q1 q2 r2 Los materiales que no conducen carga, se llaman aislantes. Sus electrones están atados a sus átomos y normalmente no tienen libertad de moverse, por esto los materiales aislantes son relativamente fáciles de cargar por frotación, los electrones transferidos tienden a permanecer donde están. Un objeto cargado atraerá a cualquier objeto no cargado que esté cerca de él, por inducción de cargas. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Barras de vidrio, de hule duro y de plástico.



Electroscopio.



Péndulo eléctrico.



Paños de seda, lana y piel de gato.



Electróforo de Volta.



Generador Van de Graaff. 171



Esferas o cubetas de Faraday.



Probador.



Barras de vidrio, de hule duro y de plástico.



Electroscopio.



Péndulo eléctrico.



Paños de seda, lana y piel de gato.



Electróforo de Volta.



Generador Van de Graaff.



Esferas o cubetas de Faraday.



Probador.

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿A qué se debe que los cuerpos se carguen eléctricamente? 2. ¿En la electrización a qué se llama polarización? 3. ¿En qué consiste la inducción electrostática? 4. ¿En qué unidades se da la fuerza de atracción o repulsión eléctrica y cuál es la unidad de carga eléctrica? 5. ¿Qué ley explica la fuerza de atracción y repulsión de las cargas eléctricas? METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Frota una varilla con un paño de seda y comprueba la presencia de la carga eléctrica acercándola al electroscopio o al péndulo eléctrico (ver fig. 1).

172

2. Realiza las siguientes experiencias empleando el Van de Graaff. a) Produce pompas de jabón cerca de la esfera cargada del Van de Graaff. Observa lo que sucede. b) Acerca a la esfera cargada del generador una lámpara de neón, primero en forma horizontal y después en forma vertical. Observa lo que sucede. c) Conecta a la esfera del generador, ANTES DE CARGARLO, a una alumna con pelo largo, seco y no se haya aplicado ningún gel o spray. Para esto, debe subirse en un banco de madera para aislarse eléctricamente, poner una de sus manos sobre la esfera del generador. Enseguida se hace funcionar el Van de Graaff, ¿qué sucede y por qué? 3. Toca el electroscopio o el péndulo eléctrico con una varilla previamente electrizada y observar su reacción al quedar cargados. 4. Frota y electriza una varilla de vidrio, acércala al electroscopio sin tocarlo. Haz tierra en el electroscopio. (Se puede tocar con la mano o con un conductor a tierra o sea el "suelo") y enseguida separar primero la tierra y después aleja la varilla cargada y observa si el electroscopio se carga eléctricamente, figura 2.

5. Repite la experiencia pero con una barra cargada negativamente. También puedes electrizar por inducción: con el electróforo de Volta; otra con un bote aislado y una varilla cargada o con las dos esferas de Faraday. 6. Demuestra que las cargas eléctricas se depositan en el exterior de un recipiente metálico. 173

RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. ¿A qué se debe el que las primeras pompas de jabón se revienten al acercarse a la esfera cargada del generador electrostático? 2. ¿Por qué, las otras burbujas ya no se acercan a la esfera del generador? 3. ¿Qué le sucede a la lámpara de neón al acercarla a la esfera electrizada del generador? 4. ¿Qué le sucede al pelo de la compañera "conectada" a la esfera del Van de Graaff cuando lo hacemos funcionar?. ¿A qué se debe? 5. Ilustra

por

medio de esquemas,

distribución

de carga

electroscopio electrizado por contacto. 6. En cada experiencia comprueba los métodos de descarga eléctrica, esto es: por contacto, por conducción o por chispa (o rayo). CONCLUSIONES

REFERENCIAS ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press. HEWITT, P., (1995) Física conceptua., EUA: Addison - Wesley Iberoamericana. POPLE, Stephen. (1997) Física razonada. México: Trillas. 174

PRÁCTICA 32: Calculo de voltajes y resistencias TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analizar y realizar los cálculos necesarios para conocer los diferentes voltajes y resistencias en diferentes aparatos INTRODUCCIÓN La electricidad es parte importante en nuestra vida cotidiana, necesitamos saber y conocer los tipos de voltaje así como de corriente (corriente alterna y corriente continua) y saber donde se utilizan. I = V / R LEY DE OHM EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Pila de 12 volts



Calculadora



Cables de bocina



Focos de 12 volts ( o similares)



Cuaderno de Física II



Pinzas y desarmadores de cruz y plano

CUESTIONARIO PREVIO 1. Define que entiendes por corriente continua y alterna. 2. Define corriente eléctrica 3. Define carga eléctrica 4. Da un ejemplo práctico donde puedes encontrar corriente continua y corriente alterna. 5. ¿Qué tipo de corriente contiene la pila de la práctica?

175

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Arma tu circuito poniendo el positivo de la pila con el cable y lo unes a la base del foco y el negativo con el otro cable y del otro lado del la base del foco. 2. Vas a calcular la corriente que pasa por tu circuito con la ley de ohm 3. Toma el voltaje de la pila ( viene en la etiqueta de la pila) 4. Toma el valor de la resistencia con el multímetro (lo enseña el profesor) y con los datos tomados puedes calcular la corriente que pasa por tu circuito. RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

REFERENCIAS ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press. HEWITT, P. (1995) Física conceptual. EUA: Addison - Wesley Iberoamericana. POPLE STEPHEN. (1997) Física razonada. México: Trillas.

176

PRÁCTICA 33: Ley de Ohm TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Demuestra experimentalmente la Ley de OHM, al medir diferentes voltajes e intensidades de corriente para una misma resistencia eléctrica. INTRODUCCIÓN Un circuito eléctrico es un sistema a través a través de la cual la corriente fluye por un alambre conductor en una trayectoria completa debido a una diferencia de potencial o voltaje. Un foco conectado a una pila por medio de un alambre conductor es un ejemplo de circuito básico. En cualquier circuito eléctrico ´por donde se desplacen los electrones en una trayectoria cerrada existen

los

siguientes

elementos

fundamentales:

voltaje,

corriente

resistencia. Un circuito está cerrado cuando la corriente eléctrica circula en todo el sistema y está abierto cuando no circule por él, para abrir o cerrar el circuito se utiliza un interruptor. Los circuitos eléctricos pueden estar conectados enserie, en paralelo o en firma mixta. Cuando un circuito se conecta en serie todos los elementos conductores se unen uno a continuación del otro, debido a ello toda la corriente eléctrica circula por cada uno de los elementos, de tal manera que si se abre el circuito en cualquier parte se interrumpe totalmente la corriente. Al conectar un circuito en paralelo los elementos conductores se encuentran separados en varios ramales y la corriente eléctrica se divide en forma paralela en cada uno de ellos; así, al abrir el circuito en cualquier parte, la corriente no será interrumpida por los demás El físico alemán George S. Ohm demostró mediante sus experimentos lo siguiente: si aumenta la diferencia de potencial o voltaje en un circuito, mayor es la intensidad de la corriente eléctrica. También comprobó que al aumentar la resistencia del conductor disminuye la intensidad de la corriente eléctrica. Enuncio la siguiente ley que lleva su nombre: La intensidad de la corriente 177

eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia de su conductor. Su expresión matemática es: I=V/R; de donde: R=V/I.

(R= resistencia

eléctrica, V= voltaje, I=intensidad de corriente eléctrica) La ley de ohm presenta algunas limitaciones como son: a) Se puede aplicar a los metales mismos que reciben el nombre de conductores óhmicos, pero no al carbón o a los materiales utilizados en los transmisores, es decir, a los semiconductores, mismos que se llaman conductores no óhmicos. b) En virtud de que la resistencia cambia con la temperatura, debe cuidarse este fenómeno al aplicar la ley. c) Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección que en otras. (Montiel) (Antonio Máximo) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Dos multímetros o bien, un voltímetro y un amperímetro



Una resistencia cuyo valor esté comprendido entre 300 y 400 Ω



Cuatro pilas nuevas de 1.5 volts cada una Cable para conexión



Cinta adhesiva.



Un interruptor

CUESTIONARIO PREVIO Escribe con tus propias palabras la Ley de Ohm: 2. Escribe la definición de: a) Volt. b) Ampere. c) Ohm 3. Escribe el modelo matemático de la Ley de OHM

178

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Monte un circuito eléctrico como el mostrado en la figura 12.68 Observe que el multímetro al funcionar como amperímetro se conecta en serie con el circuito, y el multímetro al funcionar como voltímetro se conecta en paralelo con el circuito. 2. Escoja

una resistencia cuyo valor este comprendido entre300y 400 Ω.

Tenga cuidado de colocar en forma correcta el selector de los multímetros según se requiere 3. Cierre el circuito y haga su lectura del voltaje real suministrado por la pila al circuito, y de la intensidad de corriente que circula en él expresada en amperes. En el cuadro 12.4 anote los valores obtenidos. 4. Ahora el circuito por medio del interruptor y con el mismo circuito montado, varié únicamente el voltaje aumentándolo a tres volts. Para ello, una serie de dos pilas de 1.5 volts. Cierre el circuito y lea el voltaje real que suministran las pilas al circuito y la intensidad de la corriente, esta última recuerde expresarla en amperes. Anote los valores en el cuadro 12.4 5. Repita el paso 3 pero aumente el voltaje a 4.5 volts y después a 6 volts, mediante 3 y 4 pilas de 1.5 Circuito eléctrico básico

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Voltajes e intensidades (Datos experimentales) Voltaje de cada

Voltaje real en

Intensidad de la corriente (I) en

una de las pilas

volts

amperes

Voltímetro

Amperímetro

1 pila 1.5 volts 2 pilas 3 volts 3 pilas 4.5 volts 4 pilas 6 volts Total de Volts 179

1. En una hoja milimétrica, con los datos del cuadro 12.4 grafica el voltaje en función de la intensidad de la corriente expresada en amperes. Una los puntos y determine el valor de la pendiente 2. ¿Qué significado físico tiene la pendiente de la recta obtenida? 3. Al comparar el resultado del valor de la pendiente obtenida en la gráfica con el valor de la resistencia usada en el experimento, explica si ellos son iguales o no y por qué. RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press. MONTIEL, P. H. (2006). Física General. (3ª ed.) México: Grupo Cultural Patria.

180

PRÁCTICA 34: Configuración del campo magnético TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Experimenta e identifica el campo magnético que es generado por dos imanes a través de las líneas que se forman con limadura de hierro. INTRODUCCIÓN El imán se puede definir como un cuerpo capaz de atraer principalmente, al hierro, al níquel y al cobalto está compuesto por magnetita que es un mineral de óxido de hierro

(Fe3O4). El Magnetismo estudia los imanes y campos

magnéticos. Los imanes siempre tendrán dos polos magnéticos, norte y sur cerca de los extremos esto se debe a que grupos de átomos llamados dominios guardan un cierto orden molecular por esta razón, aunque un imán se corte en pedazos muy pequeños sus dominios siempre estarán orientados. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Dos imanes



Limadura de hierro



Placa de acrílico transparente o vidrio

CUESTIONARIO PREVIO 1. Menciona qué es un campo magnético. 2. Menciona la ley de atracción y repulsión. 3. ¿Qué nombre recibe la unidad del flujo magnético en el sistema CGS? 4. ¿Qué es la permeabilidad magnética? 5. Menciona como funciona el magnetismo de la tierra.

181

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Coloca la limadura sobre el vidrio

Coloca dos imanes bajo el vidrio

Observa y dibuja el campo magnético a través de las líneas formadas con el imán 1.

Observa y dibuja el campo magnético a través de las líneas formadas con el imán 2.

Gira el imán para utilizar el polo contrario.

¿Qué opina de los polos de los imanes?

Observa y dibuja el campo magnético a través de las líneas formadas con los imanes.

¿Qué opina de los campos magnéticos que generan los imanes?

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS TAGUEÑA, C.(2006). Física Bachillerato. México: Santillana.

182

PRÁCTICA 35: Fabricación de un electroimán TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica la relación entre la electricidad y el magnetismo. INTRODUCCIÓN El campo magnético producido por un alambre que conduce corriente

forma círculos en planos perpendiculares al alambre. La dirección del campo magnético está dada por la regla de la mano derecha: si el pulgar apunta en la dirección de la corriente, los otros dedos indican el sentido en que circula el campo magnético. Si se enrolla un alambre en una barra de hierro, también llamada núcleo, se observará que mientras circula corriente por el alambre, la barra adquiere las propiedades de un imán, y las pierde cuando deja de pasar corriente. A este dispositivo se llama electroimán. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  1 varilla de hierro de 1 x 30 cm  1 m de alambre de alambre delgado de un hilo  1 pila de 9volts  5 alfileres  4 m de alambre de cobre con recubrimiento de barniz  1 hoja de papel  Limadura de hierro  1 brújula CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es campo magnético? 2. ¿En qué consiste la regla de la mano derecha? 3. ¿Qué es un electroimán? 183

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Enrolla 1.5 m de alambre de cobre sobre la barra de hierro. Conecta cada extremo del alambre a un borne de la pila .

2. Acerca la barra a los alfileres y observa la fuerza de atracción que se ejerce sobre ellos. 3. Acerca la brújula al electroimán y determina su polaridad. Verifica la polaridad con la regla de la mano derecha. 4. Repita el experimento invirtiendo la polaridad de la pila. Registra tus observaciones. 5. Enrolla ahora en la varilla 2.5 m del alambre de cobre recubierto. Raspa los extremos del alambre y conéctalos a la pila. Observa la fuerza con la que atrae los alfileres y otros materiales metálicos. 6. Coloca la hoja de papel sobre el alambre eléctrico y dispersa la limadura de hierro sobre ella. Observa las líneas de fuerza del campo magnético que se forman. Registra tus observaciones. 7. Dibuja la forma que adopta la limadura de hierro sobre el electroimán. RESULTADO Y OBSERVACIÓN 

En que se parece y en qué se diferencian un imán y un electroimán?



¿Qué sucede la fuerza magnética cuando aumenta el número de vueltas del alambre sobre el núcleo?



¿Qué sucede en el electroimán cuando se desconecta la pila?

184

CONCLUSIONES

REFERENCIAS PÉREZ, M. Héctor. (2011). Física General. (4ª ed.). México:Grupo Editorial Patria

185

PRÁCTICA 36: Construcción de un electroscopio TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Construye

electroscopio

siguiendo un procedimiento de manera lógica y ordenada. INTRODUCCIÓN Un electroscopio es un instrumento antiguo utilizado para detectar carga y medir potencial eléctrico. Si la esfera metálica de la parte superior se pone en contacto con un conductor cargado, las delgadas hojas de metal (laminas de oro o aluminio) adquirirán el mismo potencial que el conductor. La carga en las hojas será proporcional a la diferencia de potencial entre ellas y la caja. La fuerza de repulsión que existirá entre las hojas, debido a sus cargas idénticas, puede medirse observando el valor de la desviación de un escala. También es posible cargar un electroscopio por inducción en la misma forma que la esfera de la ilustración de arriba, un electroscopio cargado puede emplearse para detectar la presencia de cargas, así como para determinar su signo. Imagine que una barra con cargas negativas se acerca al electroscopio cargado negativamente, la barra repele electrones adicionales abajo hacia las hojas se desviaran menos. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Material LABORATORIO:  1 Varilla de vidrio (15 cm).  1 Tubo de PVC (10 cm).  1 pañuelo de lana nuevo.  1 clavo. ALUMNO:  Un frasco o vaso de vidrio.  Tres globos medianos. 186

 15 cm de alambre de cobre calibre 10 (rígido).  Una envoltura de aluminio (de chocolate o goma de mascar).  1 trozo de papel aluminio, de 30 x 30 cm.  1 cinta adhesiva.  1 pinzas de electricista.  1 trozo de lija, de 10 x 10 cm.  1 trozo de tela de seda, de 15 x 15 cm CUESTIONARIO PREVIO INSTRUCCIONES.- Contesta brevemente las siguientes cuestiones. 1. ¿Qué entiendes por electricidad? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 2. ¿Qué es una corriente eléctrica? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 3. ¿De qué forma puedes apreciar la corriente eléctrica? _________________________________________________________________ _______________________________________________________________ 4. ¿Cómo puedes darte cuenta que un objeto posee corriente eléctrica? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Remoja la envoltura de goma de mascar o chocolate en agua tibia para separar el papel. 2. Mientras tanto, recorta un disco de cartón ligeramente más grande que la boca del frasco. Utiliza una aguja grande para perforar un agujero en el centro del disco para que el alambre pueda pasar bien, o utiliza el corcho para este fin. 187

3. Toma la hoja de papel aluminio y arrúgala apretándola bien hasta formar una bola compacta. 4. Tuerce la punta del alambre en un ángulo de 90 º a un centímetro del final (en forma de “L”). 5. Introduce la otra punta del alambre en el disco de cartón y clávala en la bola de aluminio. 6. Volvamos ahora al aluminio fino del envoltorio. Quítale el papel mojado con mucho cuidado y tíralo. Seca bien y aplana el aluminio. 7. Recorta una tira de aluminio de 7 cm de largo por medio centímetro de ancho. Dobla esta tira por la mitad colocándola encima de la “L” del alambre. 8. Los extremos deberán colgar uno junto a otro casi tocándose. Si no están así, júntalos un poco apretándolos con los dedos. 9. Introduce este montaje en el frasco según la figura que se muestra. 10. Fija el disco de cartón a la boca del frasco con cinta adhesiva. Una vez fabricado el electroscopio procedemos a utilizarlo: a. Frota la barra de vidrio con el pañuelo de lana y seda, acércala a la bola del electroscopio. ¿Qué pasa con los extremos del aluminio? Explica: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ b. Frota el PVC con el pañuelo de lana y seda, acércalo a la bola del electroscopio. ¿Qué pasa con los extremos del aluminio?, Explica: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ c. Frota la ebonita con el pañuelo de seda y lana, acércalo a la bola del electroscopio. ¿Qué pasa con los extremos del aluminio?, Explica: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ d. ¿Sucederá esto con otros materiales? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 188

RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante toma anotaciones de las observaciones para llenar el cuadro, considerando los tiempos de fusión de cada material y anota en su cuaderno sus observaciones. Analiza sus resultados y anota sus conclusiones por equipo para presentarla ante el grupo CONCLUSIONES De manera grupal cada equipo propone sus puntos de vista de sus observaciones y conclusiones, tomando nota de las observaciones de los demás equipos para elaborar su conclusión del tema. El alumno entrega un reporte individual de la práctica que incluya conclusiones. REFERENCIAS ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press. BUECHE, F (1996). Fundamentos de Física tomos I y II. México: Mc Graw Hill PÉREZ, M. Héctor. (2011). Física General.

(4ª ed.). México: Grupo Editorial

Patria SERWAY, R. (1993). Física Tomo 1. México: Mc Graw Hill Interamericana. TIPPENS, P. (2005). Física, conceptos y aplicaciones. México: Mc Graw Hill. http://www.ciencia.nasa.gov/headlines http://www.redexperimental.gob.mx http://www.uv.mx/ffia/ http://www.fisica.unam.mx/

189

PRÁCTICA 37: Campo magnético TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica las características del espectro magnético de los diversos tipos de imanes. INTRODUCCIÓN Hace dos mil años aproximadamente, unos pastores de magnesia (ciudad antigua de Turquía) descubrieron una roca negra que atraía al hierro, esta roca recibe el nombre de piedra imán o magnetita. En la actualidad se define al magnetismo como la propiedad que tiene los cuerpos llamados imanes de atraer al hierro, al níquel o cobalto. La importancia de los imanes y del magnetismo es muy grande, pues se utilizan en muchos aparatos, como timbres, alarmas, teléfonos, conmutadores, motores eléctricos y brújulas. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  2 Imanes de barra.  2 Imanes de herradura  1 Cartulina blanca  1 Atomizador de laca  Limadura de hierro. CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué es un campo magnético? ¿Qué son los dipolos magnéticos? ¿Qué es fuerza magnética? ¿Qué es un imán? METODOLOGIA EXPERIMENTAL 

Colocar debajo de la cartulina, un imán de barra.



Espolvorear limadura de hierro sobre la superficie de la cartulina. 190



Aplicar laca con un atomizador para fijar la limadura al papel.



Observar el espectro magnético que se forma



Repita el paso anterior pero ahora observe el espectro magnético formado al acercar el polo norte de un imán de barra con el polo norte de otro imán de barra.



Después polo sur con polo sur.



Y finalmente polo norte con polo sur.



Realice el mismo desarrollo experimental y observe el espectro magnético formado por un imán en forma de herradura

RESULTADO Y OBSERVACIÓN 

Explique cómo imantaría un desarmador para atraer un tornillo de hierro



¿Cuáles son los tipos de imanes y defina cada uno de ellos?



Dibuje en su cuaderno los espectros magnéticos formados por un imán en las diferentes actividades experimentales realizadas en la práctica.

CONCLUSIONES Realice las conclusiones incluyendo al menos las siguientes palabras: espectro magnético, imán, polos, fuerza magnética, campo magnético. REFERENCIAS SERWAY, Raymond A. (2004). Física 1 para ciencias e ingeniería. (5ª ed.). México: McGraw Hill. ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press.

191

PRÁCTICA 38: Difracción TIPO DE PRÁCTICA: Campo MATERIA: Física II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica la naturaleza de las ondas y los fenómenos que las implican INTRODUCCIÓN Para poder entender el fenómeno de la difracción de una onda, puede considerarse que una onda que se propaga en la superficie de un líquido, encuentra una barrera que interrumpe la propagación de una parte de ducha onda. Ocurriendo un fenómeno curioso: la parte de la onda que no se interrumpió no conserva su dirección inicial de propagación, pues los pulsos al pasar por la barrera, rodean al obstáculo. Cuando esto sucede se dice que hay difracción de la onda alrededor del obstáculo. Así pues, la difracción es la propiedad que posee una onda de rodear un obstáculo al ser interrumpida su propagación parcialmente por él. La difracción es un fenómeno que ocurre con cualquier tipo de onda. Por ejemplo: una persona al lado de un muro, puede ser escuchada por otra persona colocada detrás del mismo muro, porque las ondas sonoras emitidas por la primera persona, en virtud de la difracción, rodean al obstáculo y llegan al oído de la otra persona. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -1 recipiente grande de forma rectangular de plástico. -1 regla de 30 cm -Un trozo de madera delgado -1 linterna -Agua CUESTIONARIO PREVIO 1. Explica los términos difracción, refracción y reflexión.

192

2. Cita ejemplos de movimientos vibratorios que hayas tenido oportunidad de observar. 3. ¿Una onda, al refractarse obedece las mismas leyes de la refracción de la luz? 4. Haz un dibujo que muestre la difracción de una onda alrededor de un obstáculo y al pasar a través de un orificio. 5. ¿Cuáles son los factores que hacen que la difracción de una onda a través de un orificio, sea más o menos acentuada? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloca agua en un recipiente grande de plástico de forma rectangular y fondo plano. La altura del agua deberá ser de unos cuantos centímetros (de 5 a 10 cm). Usando una linterna o una lámpara colocada arriba del recipiente, ilumina directamente la superficie del agua, tratando de evitar la presencia de otras fuentes de luz en el ambiente. 2. Al golpear con la punta de tu dedo la superficie del agua, provocaras una pulsación circular que se propagará en la superficie del líquido. Observa la cresta de este pulso proyectada en forma de una franja circular clara que se desplaza en el fondo del recipiente. 3. Para producir una onda periódica golpee en forma lenta y sucesiva en la superficie del agua. Observa en el fondo del recipiente, la longitud de onda. Aumenta la frecuencia de los golpes de la regla, y observa lo que sucede con la longitud de onda. 4. Coloca en el recipiente una barrera plaza (un pedazo largo de madera o una regla). Provoca un pulso paralelo a la barrera, es decir, que llegue a ella con un ángulo de incidencia nulo. Observa la reflexión de este pulso cuando llega a la barrera. Haz incidir sobre la barrera algunas pulsaciones con ángulo de incidencia diversos. Observa las reflexiones de estos pulsos en la barrera, y trata de ilustrar tus observaciones. 5. Envía una onda de pulsos rectos en dirección a una barrera que intercepte únicamente en forma parcial cada uno de los pulsos que pasan por ella. Observa la forma de la onda después de pasar por la barrera. Ve que rodea a esta última, es decir, la onda sufre difracción al pasar por el obstáculo.

193

6. Ahora coloca en el recipiente dos obstáculos en forma e producir un orificio o abertura entre ellos. Haga que una onda de pulsos rectos se propague en dirección al orificio, y observa la forma de la onda después que pasa por él. RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS ALVARENGA, B. Máximo. A. (2009) Física con experimentos sencillos. (4ª ed.) México: Oxford University Press.

194

PRÁCTICA 39: Espejos planos y cóncavo TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Física II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Analiza

las

características

fundamentales de los espejos planos y cóncavos a través de modelos matemáticos aplicados en situaciones cotidianas. INTRODUCCIÓN Cuando la luz llega a la superficie de un cuerpo, está reflejada total o parcialmente en todas direcciones. Si la superficie es lisa, como un espejo, los rayos son reflejados en una sola dirección y sentido, Toda superficie que refleje los rayos de luz recibe el nombre de espejo. Al estar frente a un espejo plano vemos nuestra imagen en él, dicha imagen es derecha porque tiene nuestra misma posición; es virtual porque se ve como si estuviera dentro del espejo; y es simétrica porque queda aparentemente a la misma distancia que la observada en el espejo. En el laboratorio se observará la trayectoria de un rayo de luz, este rayo antes de reflejarse recibe el nombre de rayo incidente, y después de la reflexión se llama reflejado. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  ½ cartulina blanca  02 espejos planos  01 bloque de madera  04 alfileres  03 reglas graduadas  01 transportador  01 moneda  01 espejo cóncavo  01 vela  Cerillos 195

 01 pantalla CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cómo es la imagen en un espejo plano, real o virtual? 2. ¿Cuáles son las características de la imagen de un objeto en un espejo plano? 3. ¿Cuál es la relación entre el ángulo de incidencia y el de reflexión en un espejo plano? 4. ¿qué sucede con el número de imágenes formadas a medida que ángulo entre los espejos planos disminuye? 5. ¿Qué es un espejo esférico, cóncavo y uno convexo? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Coloque sobre la mesa una cartulina blanca y sobre ella sostenga un espejo plano en posición vertical para lo cual puede unirlo a un bloque de madera como se ve en la figura. Trace una recta AA´ en la cartulina blanca que señale la superficie reflectora del espejo. 2. Clave dos alfileres en dos lugares del papel y dibuje entre ellos una línea que llegue hasta la superficie del espejo, como se ve en la figura. 3. Incline su cuerpo, de tal manera que uno de sus ojos quede sobre la superficie de la mesa, en una posición que le permita ver las imágenes reflejadas de los alfileres clavados en la cartulina, la línea que señalará el rayo reflejado. 4. La línea que dibujó con los dos alfileres en el punto 2 representara el rayo de luz incidente. Con los dos alfileres clavados, después trace una línea representativa del rayo reflejado que llegue hasta la superficie del espejo: Si se ha realizado correctamente la actividad experimental, las dos líneas deben coincidir en la superficie reflectora del espejo, en caso contrario, repita el proceso en otra cartulina. 5. Como el ángulo de incidencia es el ángulo existente entre el rayo incidente y la perpendicular o normal a la superficie reflectora considera en el punto de reflexión del rayo, y el ángulo de reflexión es el ángulo entre el rayo reflejado y la normal dibuje la normal en la hoja de papel y después mida el valor del ángulo de incidencia y de reflexión. 196

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Se forman espejos planos angulares al unir dos espejos planos por uno de sus lados y con un cierto ángulo. Al colocar un objeto en medio de ellos, se observará un número N de imágenes que dependerá de la medida de dicho ángulo. Los espejos esféricos son casquetes de una esfera hueca, los cuales reflejan los rayos luminosos que inciden en ellos. Son cóncavos si la superficie reflectora es la interior y convexos si es la exterior. El foco o distancia focal de un espejo esférico es el punto del eje principal en que coinciden los rayos reflejados y se encuentra a la mitad del radio. CONCLUSIONES El alumno deberá aplicar la expresión matemática vista en clase para calcular el número de imágenes que se producirán en dos espejos planos angulares. Además, hallará la distancia focal de un espejo esférico cóncavo y demostrará las características de la imagen de un objeto en un espejo plano. REFERENCIAS PÉREZ, M. Héctor. (2011). Física General.

(4ª ed.). México: Grupo Editorial

Patria

197

4ยบ semestre

QUร MICA II

198

UNIDAD I: AIRE PRÁCTICA 1: Características del aire TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química ll COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: personales

Valorar las preconcepciones

comunes sobre diversos fenómenos

naturales a partir de

evidencias científicas mediante las cuales el alumno conozca el aire y sus características. INTRODUCCIÓN El aire es una mezcla de gas que constituye

la atmosfera terrestre que

pertenece alrededor de la tierra por la acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta es principalmente delicado y compuesto en las siguiente proporciones: Por N2 (78%), O2 (21%), vapor de agua (0-7%), Ozono, CO2, H2 y algo de gases nobles como el Argón, Criptón, es decir. de otras sustancias. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -

1 Matraz Erlenmeyer

1 Soporte universal

1 Malla de alambre con centro de asbesto

1 Lámpara de alcohol

1 Mechero Bunsen

1 Globo

1 Anillo de hierro

1 Pinzas de 3 dedos

CUESTIONARIO PREVIO 1) ¿Qué es el aire? 199

2) ¿Qué características presenta? 3) ¿Qué es la capa de ozono? 4) ¿Qué elemento constituye al aire? 5) ¿Cuáles son los principales contaminantes del aire? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1) Armar el soporte universal con el anillo de fierro, colocando la rejilla de asbesto 2) Colocar en el cuello de él matraz erlenmeyer el globo 3) Prende la lámpara de alcohol o el mechero y colocar debajo de la rejilla de asbesto 4) Colocar el matraz con el globo colocando sobre el anillo de fierro la rejilla de asbesto y sujetar con las pinzas de 3 dedos mientras que debajo esta el mechero. RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1) Dibujar el sistema 2) Observar y tomar tiempos CONCLUSIONES

REFERENCIAS BROWN, Eugene. (2007). Química La Ciencia Central. México: Mc Graw-Hill. CHANG, Raymond. (2007). Química

General Para Bachillerato. Mexico: Mc

Graw Hill. PHILLIPS S. John. (2000).

Química, Conceptos y aplicaciones. México: Mc

Graw Hill.

200

PRÁCTICA 2: El efecto invernadero TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Química II. COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica cómo se produce el efecto invernadero. INTRODUCCIÓN El efecto invernadero

el proceso por el que ciertos gases de la atmósfera

retienen gran parte de la radiación infrarroja emitida por la Tierra y la reemiten de nuevo a la superficie terrestre calentando la misma. Estos gases han estado presentes en la atmósfera en cantidades muy reducidas durante la mayor parte de la historia de la Tierra”. (1) “Los gases con mayor efecto invernadero son el CO2, CH4, N2O, O3, e incluso el vapor de agua”(2). EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Una bolsa de plástico transparente.  Una liga.  Dos termómetros.  CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué es el efecto invernadero? ¿Cuáles son los gases de efecto invernadero? ¿Cómo contribuye México a las emisiones globales de gases de efecto invernadero? ¿Qué actividades en México emiten como residuos los gases de efecto invernadero? ¿Cómo contribuye el efecto invernadero en el cambio climático? ¿Qué es el cambio climático?

201

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Introduzca su mano en una bolsa de plástico transparente, de tal forma que la abertura de la bolsa quede hacia abajo. Luego exponga la mano al Sol durante 5 minutos. 2. Introduzca un termómetro en la bolsa de plástico, ciérrela con una liga y expóngala al Sol durante 2 minutos. En el mismo lapso exponga al Sol el otro termómetro, cerca de la bolsa. Anote las temperaturas obtenidas. RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. ¿Aumentó la temperatura? ¿a qué se debe? 2. Temperatura del termómetro en el interior de la bolsa: ______ºC. Temperatura del termómetro a la intemperie: _____ ºC. ¿A qué se debe la diferencia de temperaturas?

Comparando este experimento con el efecto invernadero en el planeta. ¿A qué corresponde la bolsa de plástico?

Compare

sus

resultados

con

los

otros

compañeros,

anoten

sus

conclusiones en la siguiente sección. CONCLUSIONES

REFERENCIAS SEMARNAT-SEP. (2007). ¿Y el medio ambiente?. Problemas en México y en el mundo. México. pp. 156-160. RAMÍREZ

Víctor

Manuel.

(2005).

Química

II.

México:

Editorial

Publicaciones Culturales. p.38

202

PRÁCTICA 3: Presión atmosférica. TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica la importancia que tiene el aire en el desarrollo de la vida. Establece relaciones de las propiedades y leyes de los gases con su organismo y con su entorno. INTRODUCCIÓN ¿Alguna vez has subido a una montaña o a una calle con gran pendiente? Seguramente habrás sentido que se te dificulta respirar. ¿Sabes por qué? La presión atmosférica se debe al peso del aire que se encuentra sobre la superficie terrestre. En esta experiencia te darás cuenta de la existencia del aire y de que ocupa un lugar en el espacio. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

1 frasco de aprox. 400 ml con tapa



2 trozos de manguera para acuario cada uno de 13 cm de longitud



Plastilina, pegamento liquido o silicón



1 globo pequeño



Hilo cáñamo



1 desarmador o picahielo

CUESTIONARIO PREVIO 5. ¿Qué es la presión atmosférica? 6. ¿Qué es el aire? 7. ¿Qué pasa cuando soplas el extremo de la manguera sin tapar la otra manguera? 8. ¿Por qué se tapan los oídos cuando viajamos por la carretera?

203

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 6. Realiza dos perforaciones en la tapa del frasco a un cm de distancia. 7. Introduce los dos trozos de manguera 8. Amarra el globo en uno de los extremos de una manguera 9. Utiliza la plastilina o el resistol para sellar cualquier hendiduras que pueda tener la tapa con las mangueras 10. Sopla por el extremo de la manguera que tiene el globo 11. Sopla por el extremo de la manguera que no tiene el globo 12. Aspira fuertemente por el extremo exterior de la manguera sin globo 13. Tapa el extremo de la manguera con globo con tus dedos y sopla por el extremo de la otra manguera 14. Tapa el extremo de la manguera sin globo con tus dedos y sopla fuertemente por el extremo de la otra manguera RESULTADO Y OBSERVACIÓN 1. ¿Qué pasa cuando soplas por el extremo de la manguera con globo? 2. Dibuja lo sucedido 3. ¿Qué pasa cuando soplas por el extremo de la manguera sin globo? 4. Dibuja lo sucedido 5. ¿Qué pasa cuando aspiras por la manguera sin globo? 6. Dibuja lo sucedido 7. ¿Qué pasa cuando soplas por la manguera con globo manteniendo tapado el extremo de la otra manguera? 8. Dibuja lo sucedido 9. ¿Qué pasa cuando soplas por la manguera sin globo manteniendo tapado el extremo de la otra manguera? 10. Dibuja lo sucedido CONCLUSIONES 1. Explica lo sucedido cuando soplas por la manguera con globo sin tapar la otra manguera. 2. Explica lo que sucede cuando soplas la misma manguera pero tapando el extremo de la otra.

204

3. Explica lo que sucede cuando soplas por la manguera sin globo sin tapar la otra manguera. 4. Explica lo que sucede cuando soplas la manguera sin globo pero tapando en extremo de la otra manguera. REFERENCIAS ZUMDAHL, S. S. (1992). Fundamentos de Química. México: Mc Graw Hill.

205

PRÁCTICA 4: Propiedades de los Gases TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza por medio de diferentes experimentos las propiedades que caracterizan a los gases. INTRODUCCIÓN El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles (n). Algunas de las propiedades de los gases son: 1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente. 2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión. 3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea 4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Lata de aire comprimido



Tres globos



Plastilina dura o resina epóxica



Jeringa de 10 ml sin aguja



Agua



Hielo 206

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Por qué se enfría una lata de aerosol al vaciar su contenido? 2.- Compara tres globos inflados con “aire” exhalado por tus pulmones a diferente tamaño ¿Cuál pesa más? y ¿cual tarda más tiempo en caer al suelo, si los avientas al aire? 3.- ¿Los gases poseen densidad como los líquidos? 5.- ¿Qué les pasa a las moléculas de un gas al variar la temperatura? 6.- ¿Conoces las Leyes de los Gases? ¿Cuáles son? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Parte 1.-Globos Inflar tres globos, el primero al máximo que se pueda inflar (sin reventarlo), el segundo a la mitad del primero y el tercero a la mitad del segundo. Jugar con los tres globos. Observar y anotar con ¿cuál de los tres fue más complicado controlar, y manipular y con cual fue más fácil?

Parte 2.- Aire comprimido Toca la lata de aire comprimido y percibe su temperatura, deja salir súbitamente una cantidad considerable de aire de la lata y siente que sucede con la temperatura de la misma.

207

Parte 3.- Jeringa 1.- Desplaza el embolo de la jeringa y tapa el orificio de la jeringa con la resina o plastilina, presiona el embolo y registra que tanto es posible comprimir el aire dentro de ella.

2.- Coloca la jeringa del paso anterior dentro de un baño de hielo durante 20 minutos y mide el volumen de aire (registra la temperatura del baño) Observa y registra

3.- Mete la jeringa al baño maría durante10 minutos y mide el volumen de aire (registra la temperatura del baño) Observa y registra

RESULTADOS Y OBSERVACIÓN Numero de

Registro de observaciones y resultados

experimento Parte 1.- Globos

208

Parte 2.- Aire comprimido

Parte 3.- Jeringa

CONCLUSIONES

REFERENCIAS www. profesorenlinea. cl - Querelle y Cia Ltda. E-mail: admin@profesorenlinea.cl - Santiago - CHILE Recuperado de http://www.profesorenlinea.cl/fisica/GasesPropiedades.htm

209

PRÁCTICA 5: Captura de un gas. TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos, hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. INTRODUCCIÓN Con frecuencia los químicos y los ingenieros químicos necesitan determinar la cantidad de reactivos y productos que reaccionen con eficiencia, así como el costo real del proceso. Los cálculos de este tipo ocupan un lugar muy importante en la Química; se emplean de forma rutinaria en los análisis químicos, en la industria farmaceútica, y, en general, durante la producción de todas las sustancias químicas que la industria utiliza o que se venden al consumidor. Si se conoce la cantidad de una sustancia que participa en una reacción química y se tiene la ecuación química balanceada, se pueden calcular las cantidades de los demás reactivos y productos. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS . 1 bolsa de 1 litro, con cierre de seguridad . Bicarbonato de sodio . 1 alambre recubierto de plástico . Ácido acético 1 M . 1 Balanza granataria . 1 probeta de 500 ml . Agua. CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué estudia la Estequiometría? 2. ¿Qué es el volumen molar? 3. ¿Cuál es la diferencia entre reacción y ecuación química? 210

4. ¿Cuáles son las partes de una ecuación química? 5. ¿Con qué ley ponderal cumple una ecuación química balanceada? 6. ¿Qué significa reactivo limitante? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. En la balanza granataria, pesa la bolsa de plástico, vacía y seca. Anota este dato. 2. Encuentra el volumen exacto de la bolsa con cierre de seguridad. Para esto llena tu bolsa de agua hasta le tope, verifica que se pueda cerrar perfectamente y que no tenga fugas. Vacía el agua en la probeta, con cuidado de no derramar nada, y mide el volumen total de agua en la probeta, con cuidado de no derramar nada, y mide el volumen total de agua contenido en la bolsa. Anota este valor. 3. Escribe la ecuación balanceada para la reacción del bicarbonato de sodio con el ácido acético, que produce acetato de sodio, agua y dióxido de carbono. 4. Con la ecuación química balanceada y el volumen de la bolsa que obtuviste en el paso 1, calcula (en gramos) la cantidad de bicarbonato de sodio que se necesita para que el CO2 que se obtiene al completar lareacción, llene la bolsa de plástico. 5. En la balanza granataria, pesa la cantidad de bicarbonato de sodio que calculaste y colócalo en una de las esquinas del fondo de la bolsa. Usa el alambre recubierto de plástico paras sellar esta esquina. 6. Coloca 60 ml de ácido acético 1M en la otra esquina del fondo de la bolsa. Cuida que no se mezclen los reactivos. Saca la mayor cantidad de aire de la bolsa y séllala con su cierre. 7. Deja la bolsa sobre la mesa y quita con cuidado la atadura de alambre, mezcla con rapidez los reactivos y deja que se complete la reacción, es decir, hasta que ya no observes ninguna efervescencia. 8. Pesa la bolsa con el CO2 obtenido. Anota este valor. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Con dibujos explica los pasos seguidos en la práctica anotando tus observaciones. 211

Mediciones Peso de la bolsa vacía y seca= Volumen de agua en la bolsa sellada= Cantidad de bicarbonato de sodio= Peso de las bolsa con el CO2 obtenido= Cantidad de CO2= Cálculos estequiométricos Ecuación química balanceada Cálculos realizados CONCLUSIONES

REFERENCIAS CISNEROS Montes de Oca, Esperanza. (2003). Química II. México: DGTI-SEP. RAMÍREZ Gómez, Leopoldo E. (2007). Química 2. La Química del medio ambiente y de la contaminación. México. RAMÍREZ Gómez, Leopoldo E. (2003) Química 2. Estequiometría y Química del Carbono. México. SÁNCHEZ Pineda, Silverio y Gabriela Nuñez Baltazar. (2007). Química 2. México: Wiltees VILLARMETFramery, Christine. ( 2011). Química II. 3ra. ed. Book Mart. México. http://www.natureduca.com/quim_matyrea_masayvol05.php

212

PRÁCTICA 6: El huevo mágico TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Conceptualiza el término de gas e identificar sus principales propiedades. INTRODUCCIÓN Los gases reaccionan con mayor facilidad a los cambios en el entorno que los sólidos y los líquidos, este comportamiento se explica con las diferentes leyes de los gases. Las aplicaciones para las leyes de los gases en la vida real son demasiadas. Por ejemplo las bolsas de aire de los automóviles usan la ley de Charles, que establece que el volumen es directamente proporcional a la temperatura - para encender la mezcla de gasolina y de aire que infla la bolsa de aire en menos de un segundo. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Matraz erlenmeyer de 500ml



Huevo hervido sin cascara (ligeramente más grande que la boca del matraz)



Trozos de papel



Encendedor o cerillos

CUESTIONARIO PREVIO 1. Diga en sus propias palabras el significado de cada una de las expresiones siguientes: estado de un gas, transformación de un gas, gas ideal y gas real. 2. Menciona y explica los tres parámetros fundamentales que caracterizan a los gases. 3. Explique con una aplicación en la vida real de un proceso: isotérmico, isobárico e isocórico.

213

4. Enuncie y exprese matemáticamente la Ley de: Boyle, Gay-Lussac y Charles. 5. Investiga que gases utilizaban los globos y dirigibles que el hombre empleaba en el siglo pasado. Analiza que le ocurre al gas del globo conforme se eleva. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Verificar que la boca del matraz sea lo suficientemente amplio pero que no deje pasar a través de él un huevo cocido y sin cáscara:

2. Después retira el huevo de la boca y prende fuego a algunos trozos de papel en el interior del recipiente. 3. Terminada la combustión del papel, coloque cuidadosamente el huevo a la boca del matraz y deje por unos minutos. 4. Observe y registre lo que sucede. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Nota: tus observaciones deben incluir que le ocurre al aire cuando se ha llevado la combustión del papel, que le ocurre a la presión del aire que se halla en el interior del matraz cuando este se va enfriando, y que le ocurre al huevo transcurrido determinado tiempo. CONCLUSIONES

214

REFERENCIAS CHANG, R. (2004). Química. (4ª. ed.). México: McGraw-Hill GARRITZ, A. & Chamizo, J.A. (1994). Química. México: Pearson Educación.

215

PRÁCTICA 7: Medición del volumen de gases TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Relaciona la estructura de los gases con sus propiedades y valora su importancia INTRODUCCIÓN Los gases al igual que los líquidos, adquieren la forma del recipiente que los contiene. Entre los líquidos y los gases existe una gran diferencia, porque al aplicar una fuerza los líquidos conservan su volumen; por ello se dice que son incompresibles; en cambio los gases pueden expandirse o comprimirse, según el recipiente que los contenga, es decir su volumen puede aumentar o disminuir. El volumen de un gas es muy difícil de medir. En caso de que el gas esté contenido en un recipiente de forma geométrica regular, se aplicará el mismo procedimiento que con los líquidos. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Dos cucharadas de polvo para hornear  Dos cucharadas de bicarbonato de sodio  Vinagre  Un embudo  Dos botellas vacías de 750 ml  Dos globos del numero 7  Cuatro etiquetas CUESTIONARIO PREVIO ¿Los gases ocupan espacio? ¿Tienen volumen? ¿Se pueden medir? ¿Es fácil hacerlo? 216

¿Cuándo podemos medir el volumen de un gas fácilmente? ¿Es importante conocer sus propiedades? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Escribe en dos etiquetas “bicarbonato de sodio” y en otras dos “polvo para hornear”. Pega una etiqueta de cada sal a cada una de las botellas, las otras a los globos. Con el embudo agrega a cada globo la sustancia correspondiente según el rotulo del globo Agrega vinagre a cada una de las botellas. Coloca el globo en la boca de la botella, sin que se derrame el polvo dentro de ella. Verifica que esté bien sellada la boca de la botella con el globo Mueve con cuidado cada uno de los globos para que el contenido del globo reaccione con el vinagre Observa lo que sucede Intenta obtener el valor de diámetro de cada globo y calcula su volumen aproximado del gas producido RESULTADO Y OBSERVACIÓN Responde en bases a tus observaciones lo siguiente: ¿Qué les pasa a los globos? ¿Qué contienen? ¿Cuál globo tiene mayor volumen? Si la forma de los globos fuera completamente esférica, ¿podrías calcular el contenido de gas formado? CONCLUSIONES En base a los resultados obtenidos durante la fase experimental, reflexiona la importancia del conocimiento de las propiedades de los gases; ¿fueron útiles para el cálculo del volumen?, ¿Qué importancia tiene identificar la forma de los recipientes que contienen a los gases?. Escribe tus conclusiones.

217

REFERENCIAS http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/l eyes_gases/index.html http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/c urso/materiales/propiedades/volumen.htm http://www.educaplus.org/gases/lab_boyle.html

218

UNIDAD II: AGUA PRÁCTICA 8: Propiedades de los líquidos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Mide y compara la rapidez de evaporación de diferentes líquidos. INTRODUCCIÓN Varios factores determinan la rapidez a la que se evaporará una muestra de líquido. El volumen de la muestra es un factor clave. Una gota tarda menos tiempo en evaporarse que un litro. La cantidad de energía que se aplica a la muestra es otro factor. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • Agua destilada • Etanol • Alcohol isopropílico. • Acetona • Amoniaco doméstico • 5 goteros • 5 recipientes plásticos pequeños. • Lápiz de cera o cinta adhesiva y un marcador • Toallas de papel • Papel encerado • Cronómetro. CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué es un líquido? ¿Qué es evaporación? 219

¿Qué son las fuerzas intermoleculares? ¿Qué son las fuerzas de dispersión? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL •

Utiliza un lápiz de cera o la cinta adhesiva para marcar cada un de los

recipientes plásticos. • Utiliza letras para identificarlos. Ejemplo A para etanol, B para agua destilada, etc. •Utiliza un gotero para extraer 1 ml de agua destilada y depositarla en cada uno de los recipientes. • Coloca tu papel encerado extendido sobre tu mesa y ubica el lugar del mismo en donde colocarás 5 gotas de cada sustancia sin que estas se junten. • Deja caer una gota de agua y con el cronómetro mide el tiempo que tarda en evaporarse, repite el mismo procedimiento para cada sustancia. Anota tus resultados. RESULTADO Y OBSERVACIÓN ¿Cuáles líquidos se evaporaron con rapidez? ¿Cuáles líquidos se evaporaron con lentitud? ¿Cómo afectan las fuerzas intermoleculares la rapidez de evaporación de los líquidos? CONCLUSIONES Con base en tus datos, ¿En cuál (es) líquido(s) es más probable que las fuerzas de atracción entre moléculas sean fuerzas de dispersión? REFERENCIAS DINGRANDO,

Laurel,Gregg

Kathleen,Hainen,

Nicholas,

Wistrom,

Cheryl.

(2003). Química, Materia y Cambio. Colombia: Mc Graw Hill

220

PRÁCTICA 9: Determinación de sólidos totales TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Aplica técnicas generales de gravimetría manipulando instrumental de laboratorio para la cuantificación de diversos elementos químicos presente en una muestra utilizando métodos específicos. INTRODUCCIÓN Los sólidos totales son la suma de los compuestos que se encuentran en el agua, esto es los sólidos disueltos más los sólidos en suspensión. Los sólidos en suspensión son aquellos que quedan en el medio filtrante después de haber filtrado la muestra. Esta suspensión es la que imparte la turbidez y aspecto del agua. Los sólidos disueltos son aquellos que están contenidos en una muestra de agua después de ser filtrada, es decir después de haber eliminado los sólidos en suspensión. Los sólidos totales se determinan por evaporación, hasta sequedad de la muestra. Se calculan dividiendo al aumento en peso de la capsula de evaporación, entre el volumen empleado de muestra. El valor de los sólidos totales se expresa en partes por millón (ppm). EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS CANTIDAD

MATERIAL

Vaso de precipitado 100 ml

Agitador de vidrio

Mechero de bunsen

Tubo de ensaye (13x10)

Pinza para tubo de ensaye

Pizeta

Mufla

221

Balanza Analítica

1 garrafón

Agua potable

1 garrafón

Muestra de agua

CUESTIONARIO PREVIO - Explica la diferencia entre sólidos en suspensión y sólidos en solución - ¿Cómo obtienes los sólidos totales? -Si se obtienen 1260 ppm de solidos totales, ¿cómo clasificas el agua? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Lleva a peso constante una capsula de porcelana y anota su peso. 2. Mide 50 ml de la muestra y colócalos en la capsula de porcelana. 3. Evapora la muestra contenida en la capsula en la mufla durante 30 minutos. 4. Enfría la capsula en el desecador 5. Pesa la capsula con el residuo y anota el peso. 6. Calcula los sólidos totales en ppm. 7. Ppm (sólidos totales) = peso de la capsula con residuo – peso de la capsula vacía * 105 8. Volumen de la muestra. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. REFERENCIAS BROWN, L. Theodore. (2009). Química: La ciencia central. (11ª ed.). México: Pearson.

222

CERVANTES, Nemer Beatriz Virginia y Loredo, Enríquez Javier. (2010). Manual Pedagógico de prácticas de química general en microescala. (3ª ed.). México: Universidad iberoamericana. FLORES, de Lambardini Teresita y Ramírez, de Delgado Arcelia. (2000). Química orgánica. (12ª ed.). México: Esfinge.

223

PRÁCTICA 10: Determinaciones analíticas TIPO DE PRÁCTICA: LABORATORIO MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Aplica técnicas generales de gravimetría. INTRODUCCIÓN El color del agua se debe principalmente a la materia orgánica que contiene. Si el agua es transparente, ligeramente opaca, turbia o muy turbia, dependerá de las condiciones de muestreo y del tiempo que se realizó este, pues en época de lluvias, la turbidez es mucho mayor que en el tiempo de secas por ser muchas las tierras, arcillas o lodos que las aguas arrastran. El agua debe de ser inodora, a menos de que se trate de aguas sulfurosas e insípidas a menos que se presente el sabor característico EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1

Vaso de precipitado 100 ml

Agitador de vidrio

Mechero de bunsen

Tubo de ensaye (13x10)

Pinza para tubo de ensaye

Pizeta Agua

CUESTIONARIO PREVIO - ¿A qué se debe el color del agua? - Describe brevemente el procedimiento para muestrear el agua proveniente de la llave. - ¿Qué significa “Sui generis” para el sabor del agua?

224

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Prueba la muestra de agua y nota su sabor característico 2. Llena un tubo de ensaye con la muestra, observa a trasluz y anota si tiene algún color o turbidez. 3. La determinación del olor se obtiene llenando un vaso con la muestra de agua agitando vigorosamente para observar si existe un olor especial que, precisamente por la agitación, debe manifestarse. 4. anota tus observaciones obtenidas en el informe de esta práctica. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental.

CONCLUSIONES El estudiante redacta un artículo sobre las características del agua potable

REFERENCIAS www.drinking-water.org/html/es/Overview/Four-Characteristics

225

PRÁCTICA 11: Destilación por arrastre de vapor de agua TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA:

Establece relaciones de las

propiedades y leyes de los gases con su organismo y con su entorno en forma teórico-práctica. INTRODUCCIÓN Para investigar químicamente una sustancia es indispensable que esté completamente pura, para lo cual es necesario aislarla de las demás componentes de la muestra con las que está mezclada. Para realizar estas separaciones pueden usarse técnicas como la destilación y, el uso de éstas depende del estado físico de las sustancias que se desea separar. La destilación por arrastre con vapor de agua, permite aislar y purificar sustancias orgánicas ya que se puede separar un componente de mayor punto de ebullición a una temperatura menor de 100º C. En el caso de la separación de compuestos oleosos se puede aplicar esta técnica, ya que permite llevar del estado líquido al estado gaseoso diferentes sustancias que se pueden mezclar en fase gaseosa que al condensarse se separan nuevamente quedando con un alto grado de pureza cada uno, posteriormente se pueden usar otros métodos complementarios de separación para aumentar la pureza. Por ejemplo esta técnica tiene una amplia aplicación para la obtención de esencias de diferentes plantas para uso cosmético, aceites esenciales de condimentos empleados en industria alimentaria, Industria cosmética y farmacéutica: como perfumes, conservantes, saborizantes, principios activos, etc., industria alimenticia y derivadas: como saborizantes para todo tipo de bebidas, helados, galletitas, golosinas, productos lácteos, etc., industria de productos

limpieza:

como

fragancias

para

jabones,

detergentes,

desinfectantes, productos de uso hospitalario, etc., industria de plaguicidas: como agentes pulverizantes, atrayentes y repelentes de insectos, etc. 226

Para separar una mezcla de líquidos, se usa la destilación fraccionada que aprovecha la diferencia de los puntos de ebullición. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -

3 Soportes universales

2 Anillos metálicos

1 Tela de asbesto

2 Mecheros Bunsen

2 Pinzas para bureta sencillas

1 Pinza de nuez

1 Pinza de tres dedos

1 Refrigerante recto

2 Tapones de látex bioradados para los matraces

1 Tapón de látex monooradado para el refrigerante

2 Matraces de bola fondo plano de 500 o 250 mL

2 Mangueras látex de 50 cm.

1 Matraz Erlenmeyer de 250 mL

Agua potable

Muestra vegetal (pétalos, cascara de cítricos seca, clavo, canela, pimienta)

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿En que se fundamenta la destilación simple? 2.- Describa la ley de las presiones parciales de Daltón 3.- ¿Cuál es el fundamento de la destilación por arrastre de vapor? 4.- ¿Qué es un aceite esencial y una esencia? 5.- ¿En que se fundamenta la extracción química por solventes? METODOLOGÍA 

Monte un aparato como el de la siguiente figura:

227



El primer matraz es el generador de agua y está provisto de un tubo de seguridad que entra bajo el agua, colocar agua potable a ¾ de su capacidad y 4 perlas de ebullición.



Coloque en el segundo matraz la muestra elegida picada o cortada, llenando la parte redondeada con un poco de agua (dependiendo el volumen del matraz pesar entre 100 a 150 g de muestra)



Caliente el agua del generador de vapor y cuando ésta empiece a pasar al segundo matraz, caliéntelo también un poco para evitar que se condense con el segundo mechero.



Interrumpa la destilación suprimiendo el calentamiento en el generador de vapor, cuando se haya recogido de 100 a 200 mL de destilado.



Observe en la parte superior del destilado la presencia de gotas de aceite.

RESULTADOS -

Describa las propiedades físicas del destilado obtenido. 228

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA BROWN, L. Theodore. (2009). Química: La ciencia central. (11ª ed.). México: Pearson. CERVANTES, Nemer Beatriz Virginia y Loredo, Enríquez Javier. (2010). Manual Pedagógico de prácticas de química general en microescala. (3ª ed.). México: Universidad iberoamericana. FLORES, de Lambardini Teresita y Ramírez, de Delgado Arcelia. (2000). Química orgánica. (12ª ed.). México: Esfinge. OCAMPO, A. Glafira. (1999). Química 3. (5ª ed.). México: Publicaciones cultural. VILLAREAL, G. Fidel. (2003). Experimentos de química parte 1: Química general e inorgánica. (2ª ed.). México: Trillas.

229

PRÁCTICA 12: Medición del volumen de un líquido TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Relaciona la estructura del agua con sus propiedades y valora su importancia INTRODUCCIÓN Los líquidos cuentan con una propiedad que permite determinar fácilmente su volumen. Esta propiedad es la adquirir la forma del recipiente que los contiene, por ello en el laboratorio se pueden utilizar diversos instrumentos para determinar el volumen. Otra manera es si obtenemos las medidas del recipiente que contiene al líquido y aplicamos una fórmula según su forma para obtener el volumen ocupado. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • Agua • Un vaso de vidrio transparente • Un envase de cartón para leche • Una regla CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué es el volumen? ¿Cuáles son algunas sus unidades? ¿Cómo se puede determinar el volumen de un líquido? ¿Por qué es útil saber que los líquidos adquieren la forma del recipiente que los contiene?

230

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL • Mide el diámetro interior del vaso •

Coloca en el vaso la cantidad de agua que desees y mide la altura que

alcanzó y anótala • Con los datos obtenidos, calcula el volumen del líquido aplicando la fórmula correspondiente (realiza este procedimiento con tres diferentes cantidades de agua) • Mide cada uno de los lados de la base del envase de cartón y anótalos • Mide también su altura también su altura total y anota. • Deposita en el envase la cantidad de agua que desees •

En el interior del recipiente, mide la distancia que hay entre el nivel del

líquido y el borde superior del envase. Anota el dato. •

Calcula la altura que ocupa el líquido. (Recuerda que ésta se obtiene

restándole a la altura total del recipiente la distancia existente entre el nivel del agua y el borde superior del mismo. Anota el dato • Con los datos registrados obtén el valor del volumen del líquido (realiza este procedimiento tres veces con diferentes cantidades de agua). RESULTADO Y OBSERVACIÓN Volumen del líquido medido en el vaso de agua Mediciones

de Diámetro

altura de agua

del Volumen

vaso

del

liquido

1.2.3.Volumen del líquido medido en el envase de cartón Mediciones

de Longitud lado 1

altura de agua

Longitud lado 2

Volumen

del

líquido

1.2.3.-

231

CONCLUSIONES En base a los resultados obtenidos durante la fase experimental, reflexiona la importancia del conocimiento de las propiedades de los líquidos; ¿Fueron útiles para el cálculo del volumen?, ¿Qué importancia tuvo identificar la forma de los recipientes que contenían a los líquidos. Escribe tus conclusiones. REFERENCIAS http://es.easycalculation.com/physics/classical-physics/cylinder-tank.php http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/c urso/materiales/propiedades/volumen.htm

232

PRÁCTICA 13: Soluciones valoradas TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II

COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos, hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales

INTRODUCCIÓN Las soluciones valoradas son aquellas en las cuales se sabe con precisión la cantidad de soluto presente en cierta cantidad de solución. Las soluciones técnicas o valoradas se clasifican en: molares, formales, normales y molales. La concentración molar indica que una solución se ha preparado con un cierto número de moles de soluto disueltos hasta completar un litro de solución. A la concentración se le llama molaridad de la solución. Una solución normal (N) es la que contiene disuelta en un litro de solución (1 000 ml), el peso normal o equivalente del soluto.

EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1 balanza granataria 1 pizeta Etiquetas 1 matraz aforado de 100 ml 2 frascos de 250 ml con tapa 1 espátula 1 vidrio de reloj 1 pipeta de 10 ml Agua destilada 35 g de sulfato de cobre II 20 g de cloruro de sodio 233

50 ml de ácido clorhídrico

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué es una solución? 2. ¿Cuál es la diferencia entre una solución empírica y una valorada? 3. ¿Cómo se clasifican las soluciones empíricas? 4. ¿Cómo se clasifican las soluciones valoradas? 5. Escribe la fórmula de la molaridad y de la normalidad 6. ¿Qué es el peso equivalente de una sustancia? 7. ¿Cómo se obtiene el peso equivalente de las sustancias? 8. Una solución 5 molar contiene 5 moles de soluto disueltos en un volumen total de solución de: a) 100 ml

b) 10 ml

c) 1 l

d) 5 l

9. Para preparar una solución molar se requiere conocer: a) la fórmula del solvente

b) la masa molar del solvente

c) el número de moles del solvente

d) la fórmula del soluto

10. La concentración expresada en moles por litro de solución se llama: a) porcentual

b) molaridad

c) normalidad

d) formalidad

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1.- Pesa en la balanza 31.9 g de sulfato de cobre II usando el vidrio de reloj y, con cuidado, pásalo al matraz volumétrico. 2.- Agrega poco a poco agua destilada; cuando el nivel de la solución esté cerca de la línea de aforo vierte agua con la pizeta para evitar que rebase dicha línea. Debes dejar de agregar agua cuando coincida exactamente el menisco inferior de la solución con la marca de aforo. 3.- Tapa el matraz y agita hasta que se disuelva completamente el soluto. Vacía la solución en un frasco limpio y seco. Tápalo.

234

4.- Calcula la molaridad de la solución que acabas de preparar, anota en la etiqueta la fórmula del soluto y la concentración molar de la solución, pégala en el frasco. 5.- Lava bien el matraz y sécalo. Pesa la cantidad requerida de soluto* para preparar 100 ml de una solución 0.1 N de ácido clorhídrico o hidróxido de sodio, según te indique el profesor. 6.- Pon el soluto en el matraz volumétrico. Agrega agua hasta la línea de aforo del matraz, ten cuidado de no rebasarla. 7.- Tapa el matraz y agítalo hasta que se disuelva completamente el soluto. Vierte la solución en el otro frasco. 8.- Tapa el frasco y agítalo para homogenizar la solución. Anota en la etiqueta la fórmula del soluto y concentración de la solución, pégala en el frasco. * Para determinar la cantidad de soluto que debes pesar es necesario realizar las operaciones correspondientes (utiliza la fórmula de normalidad). En el caso del ácido clorhídrico, por ser un líquido no puro, tienes que considerar la densidad y la pureza. d = m/V

donde

d = densidad del soluto (g/ml) m = masa del soluto (g) V = volumen del soluto (ml)

El valor de la densidad del ácido clorhídrico es 1.19 g/ml y el de su pureza es de 36.5% (es decir, en cada 100 ml de sol. de ácido clorhídrico solo hay 36.5 ml de cloruro de hidrógeno puro).

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Con dibujos explica los pasos seguidos en la práctica anotando tus observaciones. Cálculos Molaridad de la solución de sulfato de cobre (II)

235

Cantidad de soluto (ácido clorhídrico o cloruro de sodio) para preparar la solución 0.1 N

CONCLUSIONES

REFERENCIAS CISNEROS, Montes de Oca Esperanza. (1996). Química II., México: DGTI-SEP RAMÍREZ, Gómez Leopoldo E. Química 2. Estequiometría y Química del Carbono. México. SÁNCHEZ, Pineda Silverio y Gabriela Nuñez Baltazar. (2007). Química 2, México: Wiltees. VILLARMET,

Framery Christine (2011). Química II. (3ra. Ed). México: Book

Mart. México. http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/concentracion.htm http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Disoluciones_quimicas.html

236

PRÁCTICA 14: Titulación Acido-Base

TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Relaciona la estructura del agua con sus propiedades y éstas con su importancia en los organismos y procesos tecnológicos. INTRODUCCIÓN Los ácidos y las bases son indispensables para el adecuado funcionamiento de todos los organismos y mantener la vida. Por ejemplo es necesaria la presencia de ácido clorhídrico en los jugos gástricos para tener una adecuada digestión de los alimentos que consumimos; la presencia de ácido carbónico en la sangre también es necesaria para mantener su pH y permitir una adecuada oxigenación del cuerpo, La composición del plasma sanguíneo es compleja, contiene principalmente agua y bases inorgánicas como carbonato y bicarbonato de sodio, la asimilación de nutrientes por parte de las plantas depende del pH del suelo, el crecimiento de microorganismo se ve influenciado por el pH del medio en que se encuentren. Los ácidos y las bases también son indispensables en numerosos procesos industriales que se utilizan para sintetizar, purificar y elaborar productos que empleamos en nuestra vida cotidiana, como por ejemplo, los jabones, detergentes, acumuladores, etc. Los ácidos se encuentran en alimentos como la naranja, el limón y la toronja entre otros, como ácido cítrico. El ácido ascórbico conocido como vitamina C, está presente en numerosas frutas y verduras. Los productos lácteos fermentados contienen ácido láctico. Dentro de este rubro es importante la aplicación de las técnicas de titulación o volumétricas para el control de calidad de muchos productos, cuantificando las cantidades de ácidos o bases presentes en estos, que pueden afectar sus propiedades

nutritivas,

color,

olor,

sabor

etc.

Algunos

medicamentos

conocidos como antiácidos contienen bases como el hidróxido de magnesio.

237

Sin embargo, en ciertos casos la presencia de los ácidos y bases es indeseable, como sucede con la lluvia ácida. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Equipo: -

Balanza electrónica de precisión.

Materiales: -

Soporte universal

Pinza para bureta

Bureta de 25 o 50 mL

Matraz Erlenmeyer

Matraz aforado de 50 o 100 mL

Piceta de 250 mL

Vidrio de reloj de 50 o 100 mm

Agitador de vidrio

Vaso de precipitados de 150 mL

frasco gotero ámbar de 25 mL

Probeta de 100 mL

Reactivos: -

Hidróxido de sodio G.R (mínimamente)

Ácido clorhídrico G.R (mínimamente)

Fenolftaleina Q.P

Etanol 96°

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué es un ácido y una base según Arrhenius? 2.- Define titulación o valoración. 3.- ¿Qué materiales requieres para realizar una titulación y que soluciones van en cada uno? 4.- ¿Qué es un indicador? 5.- ¿Qué color adquiere la fenoftaleina en medio ácido y básico? 238

Llenado de la Bureta a. Antes de llenar la bureta, cerciorarse de que no presente fugas, para esto es necesario ajustar la llave de paso. b. Para el llenado de la bureta se debe utilizar un vaso de precipitados, el alumno

debe

colocarse

altura

bureta

para

llenarla

adecuadamente. c. Se llena la bureta de tal forma que el líquido sobrepase la línea de 0 mL. d. Se abre la llave y se deja correr el líquido hasta que se llene el pico de la bureta evitando la formación de burbujas de aire en la punta. e. Se ajusta el nivel del líquido en la línea de enrase (0 mL) ya sea abriendo la llave o agregando más líquido a la bureta. f. Al ajustar el nivel del líquido debe tenerse en cuenta la ubicación del alumno que llena la bureta, debe colocarse enfrente de ésta y a la altura de la línea de enrase. Técnica de Titulación a. La muestra a titular debe estar colocada en un recipiente adecuado (Matraz Erlenmeyer) NO se debe titular en vasos de precipitado ni en tubos de ensaye. b. La bureta debe estar colocada en un soporte universal, sostenida por las pinzas adecuadas (pinzas para bureta), la llave de la bureta siempre debe colocarse del lado derecho. c. La bureta debe estar llena previamente y aforar colocada en el soporte. d. Con la mano izquierda (no mover la llave hacia el lado derecho) tomar la llave de la bureta con los dedos índice y medio sujetar la llave, dejando los dedos anular y meñique hacia fuera. e. Controlar la salida del líquido mediante el movimiento de los dedos índice, medio y pulgar, los cuales van a controlar la llave de la bureta. f. Con la mano derecha, sostener el matraz Erlenmeyer por el cuello con los dedos índice, medio y pulgar, dejando libres los dedos anular y meñique, agitar suavemente en círculos el matraz, cuidando de que el líquido proveniente de la bureta caiga en el centro del matraz y no en las paredes.

239

g. Al

llegar

punto

equivalencia

detener

titulación,

cerrar

perfectamente la llave y tomar la lectura colocándose a la altura del menisco (debe realizarlo la misma persona que manipula la bureta). PROCEDIMIENTO: a. Preparar 50 o 100 mL de solución de NaOH al 0.1 N, (depende del volumen del matraz aforado que se disponga). pesando en balanza electrónica de precisión. b. Preparar 50 o 100 mL de solución de fenolftaleína al 1 % en etanol de 96° (depende del volumen del matraz aforado que se disponga). Envasar en frascos gotero ámbar de 25 mL. c. Llenar, purgar y aforar la bureta con la solución de NaOH 0.1 N. d. Colocar 10 mL de solución de HCl de concentración desconocida (esta solución debe ser preparada por el profesor) en un matraz Erlenmeyer de 50 mL y dos gotas de fenoftaleina, se abre la llave de la bureta y se deja caer gota a gota la solución de NaOH 0.1 N sobre el contenido del matraz moviendo constantemente para homogeneizar el líquido, hasta el momento que caiga la gota que cambie el color inicial, es en este momento cuando se llega al punto de equivalencia. Se lee en la bureta la cantidad de líquido que se ocupo. Se hacen los cálculos correspondientes. NOTA: Cada una de las titulaciones es conveniente repetirla tres veces para sacar un promedio. RESULTADOS: Titulación de HCl Concentración de NaOH patrón: _________________________ mL utilizados de NaOH patrón: ___________________________ Cálculos y concentración de HCl:

240

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BROWN, L. Theodore. (2009). Química: La ciencia central. (11ª ed.). México: Pearson. CERVANTES, Nemer Beatriz Virginia y Loredo, Enríquez Javier. (2010). Manual Pedagógico de prácticas de química general en microescala. (3ª ed.). México: Universidad iberoamericana. OCAMPO, A. Glafira. (1999). Química 3. (5ª ed.). México: Publicaciones cultural. VILLAREAL, G. Fidel. (2003). Experimentos de química parte 1: Química general e inorgánica. (2ª ed.). México: Trillas.

241

PRÁCTICA 15: Velocidad de una reacción TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de impacto ambiental INTRODUCCIÓN En una reacción donde se pueda medir el tiempo es decir cronometrar, el cambio observado indica que la misma se ha llevado a cabo en un momento determinado después de que dos o más reactivos han reaccionado. La rapidez de éste cambio depende de la rapidez o velocidad de reacción. Al modificar cualquiera de los factores que cambian la velocidad de reacción, se modifica el tiempo en el que se detecta el cambio. El almidón es un compuesto orgánico que reacciona de inmediato con el yodo y se forma un compuesto azul intenso. La reacción cronométrica entre el yodo y el almidón implica una coordinación de la velocidad de formación de éste compuesto azul

después de mezclar las dos soluciones. Una reacción

reacciona y produce yodo, mientras que la otra contiene el almidón. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 5 tubos de ensaye 1 gradilla Baño maría Baño de hielo Agitador de vidrio 2 pipetas graduadas de 10 ml 1 cronómetro Marcador de cera Cuaderno de notas 50 ml Solución de almidón al 15% en agua 242

50 ml Solución de yodo al 15% en agua CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué efecto tiene combinar la cantidad, y por consiguiente la concentración de un reactivo sobre la velocidad de una reacción? ¿Por qué? 2. ¿Qué efecto tiene disminuir la temperatura sobre la velocidad de una reacción? 3. ¿Qué efecto tiene elevar la temperatura sobre la velocidad de una reacción? 4. ¿Cuál es la reacción que se efectúa? 5. ¿De qué otra forma se podría modificar la velocidad de la reacción? METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Con un lápiz graso numerar los 5 tubos de ensayo y colocarlos en una gradilla 2. En cada tubo colocar 10 ml de una solución de almidón 3. Colocar el tubo 4 en un baño de hielo y el tubo 5 en un baño maría a 35 °C dejarlos durante 10 min. 4. Añadir las siguientes cantidades de la solución de yodo, agitar los tubos con una varilla de vidrio y anotar el tiempo que tarda en aparecer el color azul A) 10 ml al tubo 1 B) 5 ml al tubo 2 C) 20 ml al tubo 3 D) 10 ml al tubo 4 E) 10 ml al tubo 5 RESULTADO Y OBSERVACIÓN Resumir los resultados en una tabla descriptiva

CONCLUSIONES

REFERENCIAS PHILIPS J. (2007). Química Conceptos y aplicaciones. México: McGraw Hill 243

244

PRÁCTICA 16: Deshidratación TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Determinar los moles y masa de un producto formado en una reacción química, conociendo la cantidad inicial de un reactivo. INTRODUCCIÓN La estequiometria es la rama de la química que nos permite saber en qué cantidad los reactivos formaran una cantidad de productos después de una reacción. Estos cálculos se emplean para determina las cantidades de sustancias que se deben emplear para fabricar producto y también para que no se desperdicien las sustancias necesarias en la fabricación de este y ello también se ve reflejado en la ecología y la economía de la empresa. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS •

2 g de alumbre en polvo

•

Crisol

•

Pinzas para crisol

•

Tripie

•

Tela metálica con asbesto

•

Mechero de bunsen o lámpara de alcohol

•

Balanza granataria o digital

•

Desecador

CUESTIONARIO PREVIO 1. Defina los siguientes términos: estequiometria, cantidades estequiométricas, reactivos, productos. 2. ¿En qué ley se basa la estequiometria? 3. Describa los pasos básicos implicado en el método mol 245

4. ¿Por qué es esencial emplean ecuaciones balanceadas en la resolución de problemas estequiométricos? 5. Investiga y escribe el nombre químico y la fórmula química del alumbre y agua. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Pesa el crisol vacio y posteriormente coloca los 2g de alumbre. 2. Coloca el crisol en el tripie y prende el mechero con flama media. 3. Cuando ya no salga más vapor apaga el mechero y retira el crisol con las pinzas y colócalo en un desecador hasta que se enfríe. 4. Pesa el crisol con el alumbre y determina la masa final del producto obtenido (masa final – masa del crisol vacio) 5. Escribe la reacción ocurrida y balancéala. 6. Determina la cantidad de agua que se evaporó y el residuo de alumbre (mol y gramos) RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS CHANG, R. (2004). Química. (4ª. ed.). México: McGraw-Hill GARRITZ, A. & Chamizo, J.A. (2000). Química. México: Pearson Educación. RAMÍREZ Regalado V. (2005). Química II. México: Publicaciones Cultural 246

UNIDAD III: CORTEZA TERRESTRE PRÁCTICA 19: Propiedades Químicas de Alcanos y Alquenos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica las formas de aplicación de la Química en la vida del hombre, como resultado del conocimiento estructural de la materia y el comportamiento de los compuestos químicos inorgánicos. INTRODUCCIÓN Los compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno, se conocen como hidrocarburos, los cuales son obtenidos básicamente del petróleo y otras materias de origen natural. En base a su estructura se dividen en dos grupos principales: alifáticos y aromáticos. Los hidrocarburos alifáticos se dividen a su vez en alcanos, alquenos, alquinos y sus ciclos análogos, siendo la diferencia entre ellos la presencia de distinto número de insaturaciones (enlaces) entre los átomos de carbono. La presencia o ausencia de estos enlaces en distintos materiales y sustancias de uso cotidiano brinda las propiedades físicas y químicas de estos, y por tanto sus uso, por ejemplo, un aceite vegetal es un hidrocarburo con dobles insaturaciones siendo líquido a temperatura ambiente, mientras que una grasa presenta hidrocarburos saturados siendo sólida temperatura ambiente, también de esta característica depende la reactividad de los compuestos, como son las gasolinas, diesel, etc. La identificación de una sustancia consiste en provocarle un cambio en sus propiedades que sea fácilmente observable. Los compuestos saturados se caracterizan por su poca reactividad, en cambio los no saturados son más reactivos debido a su insaturación por eso pueden adicionar diferentes

247

moléculas u oxidarse fácilmente, propiedad que permite obtener varios productos de interés comercial. El bromo es un líquido de color café rojizo y el permanganato de potasio en solución es de color violeta; al reaccionar el bromo con un compuesto no saturado se adiciona a la insaturación, obteniéndose así una solución incolora. La prueba de Baeyer se basa en que los compuestos no saturados reducen el permanganato de potasio en medio neutro formando un precipitado café de bióxido

manganeso,

con

que

demuestra

presencia

insaturaciones. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -

2 Pipetas graduada de 5 mL

Propipeta o auxiliar de pipeteado

2 Tubos de ensaye de 10 X 100 mm o 10 x 150 mm

Gradilla

2 frascos gotero ámbar de 25 mL

Aguarrás 20 mL

Gasolina 20 mL

Permanganato de potasio Q.P.

Solución 0.1 N de bromuro (Comercial)

Agua destilada

CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué es un hidrocarburo? 2.- ¿Cómo se clasifican los hidrocarburos? 3.- ¿qué propiedades físicas y químicas presentan los hidrocarburos en base a la presencia o ausencia de insaturaciones? 4.- Investigue el fundamento de la prueba de Baeyer y de bromo para hidrocarburos 5.- ¿Qué aplicaciones tienen los hidrocarburos?

248

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL A. Coloque 3 mL de aguarrás en un tubo de ensaye. B. Agregue 2 gotas de solución de permanganato de potasio al 0.1 % P/V y agite. C. Anote sus observaciones. D. Coloque 3 mL de gasolina en otro tubo de ensaye. E. Agréguele unas gotas de la solución de permanganato de potasio y agite. F. Anote sus observaciones. G. Coloque 3 mL de aguarrás en un tubo de ensaye. H. Agréguele 2 gotas de la solución de bromo y agite. I. Anote sus observaciones. J. Coloque 3 mL de gasolina en un tubo de ensaye. K. Agréguele 2 gotas de la solución de bromo y agite. L. Anote sus observaciones. RESULTADOS PRUEBA

MUESTRA

OBSERVACIÓN/ESQUEMA

249



¿A qué se debe la diferencia de las cuatro reacciones anteriores?



¿Cuáles son las sustancias que contiene el aguarrás y cuáles las de la gasolina?



Escriba las ecuaciones generales de las dos reacciones anteriores.

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA BROWN, L. Theodore. (2009). Química: La ciencia central. (11ª ed.). Pearson: México. CERVANTES, Nemer Beatriz Virginia y Loredo, Enríquez Javier. (2010). Manual Pedagógico de prácticas de química general en microescala. (3ª ed.). Universidad iberoamericana: México. FLORES, de Lambardini Teresita y Ramírez, de Delgado Arcelia. (2000). Química orgánica. (12ª ed.). Esfinge: México. OCAMPO, A. Glafira. (1999). Química 3. (5ª ed.). Publicaciones culturales: México. VILLAREAL, G. Fidel. (2003). Experimentos de química parte 1: Química general e inorgánica. (2ª ed.). Trillas: México.

250

PRÁCTICA 20: Destilación simple del petróleo TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental INTRODUCCIÓN La palabra petróleo proviene del latín Petra (piedra) y óleum (aceite) y significa aceite de piedra. Físicamente se llaman petróleo a un líquido flamable, viscoso, de aspecto aceitoso, de menor densidad que el agua, de color oscuro, verde ámbar o negro y olor desagradable. Es un recurso no renovable que en las condiciones naturales se encuentra en el subsuelo en estado líquido, constituido por una mezcla compleja de hidrocarburos gaseosos (gas natural), líquidos (gasolina, queroseno, aceites, etc.) y sólidos (chapopote) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS o Una parrilla eléctrica. o Un matraz de destilación. o Un refrigerante. o Un termómetro de -10 a 300ªC. o Dos tapones de hule mono horadados. o Unas pinzas para bureta. o Unas pinzas de extensión de tres dedos. o Una probeta graduada de 50 o 100ml. o Dos vasos de precipitado. o Dos mangueras. o Dos soportes universales. o Perlas de ebullición. o 20ml de hexano o heptano. o 20ml de tolueno o benceno. o 20ml de aceite lubricante. CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué son los hidrocarburos? ¿Qué son los recursos no renovables? ¿Qué es el gas natural? ¿Qué es el punto de ebullición? 251

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL  Identifica el olor y color de cada sustancia por separado. Anota tus observaciones.  Prepara una mezcla con los reactivos anteriores en el matraz de destilación y agrega las perlas de ebullición.  Arma el equipo.  Conecta las mangueras a la llave del agua a contracorriente.  Verifica que el bulbo del termómetro se localice a la altura de la alargadera del matraz.  Enciende la parrilla eléctrica.  Anota la temperatura a la cual cae la primera gota e identifica que compuesto está presente en ese momento.  Cada vez que observes un salto brusco de temperatura anota la misma y trata de identificar mediante el olor al compuesto separado.  Trata de separar los componentes, colectándolos en recipientes distintos, en el momento en que destilan.  Cuando observes que ya no cae destilado, a pesar de que la temperatura aumenta, en ese momento suspende la práctica

1. Investiga los puntos de ebullición de los reactivos que empleaste. 2. Ordena los componentes según el punto de ebullición, de menor a mayor, y compáralos con el orden de separación experimental 3. ¿Qué sustancia destila primero, la de mayor o la de menor punto de ebullición?

252

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES Realiza tus conclusiones, indicando tus ideas y experiencias obtenidas, así como la importancia que tuvo esta práctica para tu aprendizaje.

REFERENCIAS BURNS, R.A. (1996). Fundamentos de química. (2ª ed). México: Prentice Hall

253

PRÁCTICA 21: Combustión TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química ll COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental. INTRODUCCIÓN La propiedad química de los hidrocarburos más útil en nuestra sociedad es la combustión. De hecho la mayor parte de los productos derivados

del

petróleo (por ejemplo la gasolina) se quema para liberar energía en la combustión los hidrocarburos se combinan con el oxígeno (O2) para formar dióxido de carbono(CO2), agua(H2O) y lo más útil, calor . Hidrocarburo + O2 (g)

CO2 (g) + H2O + calor

Esta es la reacción que ocurre en un motor de combustión interna. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1 Vela Cerillos 1 tapa metálica (de leche en polvo o de pintura) 5 mL de Gasolina CUESTIONARIO PREVIO 1.- ¿Qué se quema más rápido: un hidrocarburo solido, líquido o gaseoso? 2.- ¿Qué sustancia se quemo más rápidamente, la vela, o la gasolina? 3.- ¿Cómo sería esta situación para el gas domestico? 4.- ¿El nivel microscópico como explica la velocidad de combustión entre un sólido, un liquido y un gas? 5.- ¿Qué estado de agregación presenta esta sustancia?

254

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1) Enciende la vela 2) Agrega gasolina a la tapa metálica hasta que se cubra el fondo 3) Y enciéndela con las precauciones debidas RESULTADO Y OBSERVACIÓN Observa y realiza un esquema de lo sucedido

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BROWN, L. Theodore. (2009). Química: La ciencia central. (11ª ed.). México: Pearson CHANG, Raymond. (2007). Química General Para bachillerato. México: Mc Graw Hill PHILLIPS S. John. (2000). Química, Conceptos y aplicaciones. México: Mc Graw Hill

255

PRÁCTICA 22: Estequiometria de la pólvora TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. INTRODUCCIÓN La pólvora es considerada un explosivo, porque está formada por mezclas de compuestos químicos que arden o se descomponen rápidamente generando grandes cantidades de gas y calor, y los consiguientes efectos de presión repentino, ya que al mezclar íntimamente salitre (nitrato de potasio), azufre y carbón, se obtienen materias que por la acción de un calor elevado deflagran y desprenden súbitamente un volumen considerable de gas. Cuando la combustión se verifica en un espacio cerrado y reducido, la reacción de los gases contra las paredes que le cierran puede ser bastante enérgica para romper y hacer saltar con más o menos fuerza la pared que ofrece menos resistencia. La pólvora es negra debido al exceso de carbón que contiene, tiene sabor fresco y picante debido a la presencia de salitre, y huele, mediante el frote húmedo, a pajuela (azufre). Sólo se inflama a la temperatura de300º C, y aún así ha de aplicarse bruscamente el calor. Sin embargo, puede inflamarse también por el choque cuando éste produzca una temperatura conveniente. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS • 20 g de Nitrato de potasio (KNO3) • 5 g de Carbón de vara de jara (C) • 5 g de Azufre (S) • 5g de Limadura de titanio (Ti) Nota: Reactivos con grado pirotécnico. • Mortero 256

• Tamizador a 50 mallas • Espátula • Balanza granataria • Cerillos CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es pólvora negra? 2. Usos de la pólvora negra. 3. Reacción química de la pólvora. 4. Estado de agregación de los reactivos y productos. 5. Reactivo limitante y en exceso. 6. Masa atómica de los elementos que constituyen los diferentes compuestos de la pólvora. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1. Medir los gramos de los diferentes reactivos con la balanza granataría, pasar por el tamizador y mezclar los reactivos de la mezcla hasta obtener una mezcla homogénea: 10 g de Nitrato de potasio (KNO3) 2.5 g de carbón (C) 1.2 g de azufre (S)

257

2. Tomar con la espátula, una porción de 1 g de mezcla y retirar el remanente a una distancia de 3 m y tapar bien. No exceder la porción de prueba; para evitar que se quemen. 3. Colocar un cerillo encendido en la porción tomada de mezcla. 4. Anotar sus observaciones 5. Adicionar limadura de titanio a la mezcla, encender una porción y anotar sus observaciones. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Observaciones y mediciones • ¿Qué características físicas tienen los reactivos? • ¿Cómo es la reacción que se presenta? • Balancear la siguiente reacción química: KNO3 + S + C →K2S+ CO2 + N2 • Completar la siguiente tabla: Fórmula

Nombre

Tipo de sustancia Estado de agregación

KNO3 S C K2S CO2 N2 • ¿Cuántos gramos de KNO3 y de S son necesarios en la reacción? • ¿Qué gases se obtienen producto de la combustión? • Si adicionas 1 g de Titanio, ¿Cuál es su efecto? CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

258

FUENTES DE INFORMACIĂ&#x201C;N http://www.sigma.8m.com/Cohetes-2.htm http://quimica.ugto.mx/revista/3/polvora.htm

259

PRÁCTICA 23: Características de las proteínas TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Química II COMPETENCIA

DISCIPLINAR

EXTENDIDA:

Identifica

experimentalmente

algunos compuestos químicos orgánicos y su relación con el cambio de pH INTRODUCCIÓN Las proteínas son biomoléculas formadas por polímeros cuyas unidades básicas son los aminoácidos. Una proteína

se forma de cientos de

aminoácidos, y el número de estos varía mucho de unas a otras. Hay veinte aminoácidos

llamados esenciales, que debemos consumir en los alimentos

porque dan lugar a una gran variedad de proteínas. Las proteínas presentan notables diferencias unas son solubles: como la albúmina, algunas son parcialmente solubles: como la grenetina y otras son insolubles en agua como la queratina de uñas. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 2 tubos de ensayo 1 probeta de 50 ml 1 Pinzas para tubos de ensaye 1 Vaso de precipitados de 100 ml 1 Gasa 1 Mechero 1 Clara de huevo 4 tiras indicadoras de Ph 5ml de ácido nítrico concentrado CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué es el una proteína? ¿Cuáles son sus unidades básicas que la forman? ¿Cuáles son algunas de las propiedades de las proteínas? 260

¿Qué puede ocurrir con ellas si se modifica su temperatura o el pH? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 1a. PARTE En un vaso de precipitados agrega 10 ml de clara de huevo en 40 ml de agua Mide su pH utilizando una tira indicadora Agita la mezcla y fíltrala a través de un pedazo de tela (gasa) Coloca 2 ml del filtrado en un tubo de ensayo y adiciona 4 gotas de ácido nítrico y vuelve a medir su pH Calienta suavemente, deja enfriar mide nuevamente su pH Observa los cambios ocurridos 2a. PARTE En un vaso de precipitados mezcla 3ml del filtrado con 50 ml de agua Mide la temperatura con el termómetro, anótala y mide su pH Calienta la solución Y observa el efecto del calor sobre la clara de huevo. Cuando el filtrado obtenga una apariencia como el de la clara cocida, toma nuevamente la temperatura Anota el valor de la temperatura y registra tus observaciones RESULTADO Y OBSERVACIÓN ¿Qué apariencia tiene la solución acuosa de la clara de huevo? ¿Cuál es la principal proteína de la clara de huevo? ¿Cuáles son las unidades de que están constituidas las proteínas? Realiza los dibujos que representen los cambios observados durante la fase experimental para cada una de las partes del experimento CONCLUSIONES En base a los resultados obtenidos durante la fase experimental, reflexiona la importancia del conocimiento de las propiedades de las proteínas,

¿qué

sucedió al agregar el ácido? ¿Qué ocurrió al calentar?

261

REFERENCIAS http://www.botanical-online.com/proteinas.htm http://www.deporteynutricion.es/Proteinas.html http://www.um.es/molecula/prot07.htm

262

PRÁCTICA 24: Reciclaje de basura y ahorro energético. TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Química II COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reduce y reutiliza la basura generada por él y su entorno, aplicando los conocimientos teóricos y/o prácticos para generar nuevos conocimientos. INTRODUCCIÓN Debido a la civilización tecnológica moderna se han introducido diversas sustancias extrañas en la atmosfera y el medio ambiente. Muchas de ellas son toxicas y muy irritantes para los ojos, la piel y las vías respiratorias, dañando la vida de las plantas y animales, y atacan las construcciones históricas. La contaminación no es solo la presencia de gases tóxicos, existe contaminación por ruido y porque arrojamos basura y sustancias toxicas a los mantos acuíferos y el suelo. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Libros referenciados.



Suplementos.



Boletines.



Periódicos.



Internet.

CUESTIONARIO PREVIO ¿Qué es la contaminación? ¿Qué es el reciclaje? ¿Qué es el ahorro de energía? ¿Qué es una fuente de energía alterna? ¿Cuáles son los tipos de contaminantes? ¿Cuáles son las fuentes de contaminación?

263

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Acude a la biblioteca de la escuela y/o a la biblioteca más cercana a tu domicilio para realizar una revisión bibliográfica, seleccionando referencias acerca del tema de la química en el medio ambiente, con el fin de que adquieras información de carácter técnico. Puedes visitar la hemeroteca más cercana en donde encontraras publicaciones periódicas como revistas, boletines y periódicos, para que puedas plantear alternativas de solución como lo es el reciclaje y el ahorro energético. Una vez que hayas investigado acerca del tema utiliza la información recopilada y escribe un ensayo sobre la importancia del reciclaje y el ahorro de energéticos. El mejor trabajo se seleccionara para publicarse en la gaceta de la escuela. Puedes organizarte con tus compañeros de clase y crear una campaña para el reciclaje de basura, principalmente reciclar los materiales plásticos que nos son biodegradables y que actualmente adquirimos en abundancia. RESULTADO Y OBSERVACIÓN ¿Cuál es la información que obtuviste del tema reciclaje y ahorro energético? ¿Llegaste a cumplir con el ensayo solicitado? ¿La información obtenida fue suficiente para realizar el ensayo? Explica de acuerdo con la información obtenida la importancia del reciclaje y del ahorro energético. ¿El reciclaje de basura y el ahorro energético pueden ser alternativas adecuadas para evitar la contaminación ambiental?, ¿Por qué? ¿Pudiste realizar acciones para el reciclaje de basura y ahorro energético?, explica cuales fueron. CONCLUSIONES ¿Qué es lo más importante que aprendiste del reciclaje? Explica por qué las personas siguen contaminando el medio ambiente. Describe algunas acciones que podríamos hacer para reducir la contaminación ambiental.

264

Explica las acciones que hiciste para promover el reciclaje y el ahorro de energía. REFERENCIAS BROWN, T. L. (1987). Quimica. México: Prentice-Hill Hispanoamericana. SAMPERIO, S. F.

(2000). Diez

posibles

apocalipsis:

contaminacion,

agreciones,espaciales, alteraciones climaticas y sequias. Cominitec, págs. 10-15.

265

6ยบ semestre

GEOGRAFร A Y MEDIO AMBIENTE

266

UNIDAD I: GENERALIDADES DEL ENTORNO GEOGRÁFICO Y DEL MEDIO AMBIENTE PRÁCTICA 1: Principios científicos de las Ciencias Geoambientales TIPO DE PRÁCTICA: Campo MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y describe los factores que afectan el desarrollo poblacional y del medio ambiente. INTRODUCCIÓN: En la actualidad, el campo de estudio de la ciencia geográfica es el espacio geográfico; es decir, la superficie terrestre habitada por el ser humano, dónde interactúan sus componentes naturales y humanos. Los componentes del espacio geográfico son tanto naturales como humanos. Entre los componentes naturales se encuentran el relieve, el clima, la vegetación y la fauna; mientras que en los componentes humanos están la población humana, los pueblos, las ciudades, las vías de comunicación, el área de cultivo y las industrias. Cómo parte de la interacción entre los componentes del espacio geográfico, en el transcurso del tiempo ocurren hechos y fenómenos que lo modifican. Los hechos son acontecimientos de larga duración, pueden ser de dos tipos: los de origen natural y los de origen humano, ejemplo los volcanes, clima, y de los segundos ciudades, religiones, etc. Los

fenómenos son acontecimientos de corta duración, se puede ver su

cambio de principio a fin. Son de dos tipos: naturales y humanos o sociales, ejemplo el paso de un huracán, el derrame de petróleo, guerras, etc. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: Libreta. Fuentes electrónicas y bibliográficas. 267

Encuestas Según cada equipo. CUESTIONARIO PREVIO: ¿Cuáles son los elementos físicos, biológicos y humanos del medio geográfico? ¿Qué sub ramas de la geografía pueden aportar un análisis más completo para el estudio de un medio geográfico? ¿Cuál es el ámbito de acción de la geografía? ¿En qué se distingue un hecho de un fenómeno geográfico? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: Indaga sobre la deforestación en el Estado de México, tu comunidad ó en algún lugar del país, utilizando los principios metodológicos con base en los siguientes pasos: 1. Planteamiento del problema: ¿Cómo se llama el problema geoambiental que deseas abordar y el lugar específico donde se ubica? 2. Investigación documental en fuentes electrónicas y bibliográficas. Obtener información documental en la biblioteca, hemeroteca, revistas y entrevistas a otros docentes. 3. Qué tipo de componentes del espacio geográfico intervienen en el problema, la forma en que estos se distribuyen. 4. Qué elementos impactan en el estudio de caso elegido 5. Hipótesis: ¿Cómo interactúan los componentes del espacio geográfico que tú piensas que provocan el problema geoambiental? 6. Corroborar la hipótesis y plantear soluciones: Con base en la información recabada y analizada, determina y explica la forma en que se puede enfrentar el problema para disminuirlo o evitarlo RESULTADOS Y OBSERVACIONES: Presentar la investigación por medio de diapositivas en Power point, o utilizando hojas de rotafolio

268

CONCLUSIONES:

REFERENCIAS: PONCE

Márquez.(2005)

Ecología,

organismos

ambientales

preservación. México: Esfinge. STERLING y Villanueva. (2011). Geografía y medio ambiente. (1a ed). México: Esfinge. VÁZQUEZ, T.A.M. (2007). Ecología y formación ambiental. (2ª ed.). México: Mc Graw Hill

269

PRÁCTICA 2: Medio ambiente TIPO DE PRÁCTICA: Campo MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconocen y describe los factores que afectan el desarrollo poblacional y del medio ambiente. INTRODUCCIÓN: El término ecología fue acuñado por Ernst Haeckel en 1866, quien lo definió como: “El estudio de las interrelaciones de los organismos y el ambiente. Entre las propiedades de una población, tenemos: la natalidad, la mortalidad, la distribución por edades (etaria), la densidad y la disposición espacial. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS:  Cámara de video  Libreta  Lápiz ó bolígrafo CUESTIONARIO PREVIO: ¿Qué es?  Natalidad  Mortalidad  Población  Densidad METODOLOGÍA EXPERIMENTAL:  Elabora un video en donde se aprecie un ecosistema, y realiza un listado de las características del mismo, identificando las poblaciones existentes en él.  Relaciona los términos población , comunidad, ecosistema, biosfera con tu video elaborado y explica la relación entre ellos y tu ecosistema. 270

RESULTADOS Y OBSERVACIONES: Reporta los resultados de tu video y preséntalos en un ensayo de 2 cuartillas CONCLUSIONES: Elabora tus conclusiones dentro de tu ensayo, no olvides incluir las palabras clave de esta práctica. REFERENCIAS: CASTREJÓN, Alma. (2010) Ecología DGETI. (1ª ed.). México: Book Mart

271

PRÁCTICA 3: A través del tiempo. TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente. COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Interpreta el significado

importancia de la historia de las Ciencias Geoambientales. INTRODUCCIÓN En nuestra galaxia, sobre un planeta llamada Tierra y en los inicios del siglo XXI. En este rincón cósmico, la vida inició hace poco más de tres mil millones de años; formas simples como algas y bacterias

evolucionaron lentamente

hasta conseguir, un millón de años más tarde, formas de mamíferos terrestres y después entre ellos, uno muy especial que jugará con fuego de una manera inteligente y al que llamaremos homo sapiens. En esta época de contradicciones de ciencia, de tecnología y de arte, el ser humano debe valorar su entorno y entender que es un engrane más de esta maquinaria llamada naturaleza, con la sabia particularidad de poder hacer buen uso del espacio y sus recursos naturales. Hoy la geografía se concibe como una ciencia. (García López, 2005), (Funes C., 2003), (Gómez Rojas & Márquez Huitzil) y (Sterling Pérez & Villanueva Herrera, 2006). EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Colores  Pegamento  Revistas para recortar  Hojas bond CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué importancia tiene la Historia en la Geografía? 2. ¿Cómo se usaba la geografía anteriormente? 3. ¿Qué producen los grandes descubrimientos? 272

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. El alumno

debe

realizar una previa

investigación bibliográfica o

cibernética de las aportaciones de científicos y de las culturas sobre la Geografía, desde inicio del universo hasta la actualidad. 2. Compartir con los compañeros las investigaciones. 3. Realizar una comparación y análisis con la información obtenida sobre la historia de la Geografía. 4. Una vez realizado la actividad anterior, ir conformando un línea del tiempo de los sucesos más importantes en la historia del hombre sobre los conocimientos de la Geografía: a) Inicio del universo b) La antigüedad c) La Edad Media d) Época Contemporánea e) Época Moderna f) En la actualidad. 5. Se expondrá en grupo las línea elaboradas RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

273

REFERENCIAS FUNES, C. L. I. (2003). Geografía General para Bachillerato. México: LIMUSA. GARCÍA, López Y. (2005).

GEOGRAFÍA. Bachillerato general.

México:

Publicaciones Cultural. GÓMEZ, Rojas J., & Márquez Huitzil, J. (2001.). Geografía General. México: Publicaciones cultural. STERLING, Pérez B., & Villanueva Herrera, E. (2006). GEOGRAFÍA, Un enfoque constructivista. México: Esfinge.

274

PRÁCTICA 4: Crear nubes en una botella TIPO DE LA PÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente. COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y comprende el proceso de formación de las nubes y su relación con la geoingeniería. INTRODUCCIÓN Fundamento científico: Si hacemos que se expansione súbitamente el vapor de agua del interior de una botella cerrada en la que hemos introducido partículas que actúen como núcleos de condensación, el vapor se enfriará lo suficiente como para condensarse y formar una nube. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -Una botella de plástico (vacía, sin etiqueta pero con tapón) -Un poco de agua - Cerillos CUESTIONARIO PREVIO · ¿Qué son las nubes? · ¿Por qué se condensa el vapor de agua? · ¿Has escuchado hablar de los “chemtrails”? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Ponemos un poco de agua en una botella de plástico y la cerramos (el tamaño no es muy importante, puede ser mejor una pequeña, de medio litro). Es buena idea usar agua caliente, agitarla y esperar un poco, ya que nos interesa que en la botella haya todo el vapor de agua posible. Ahora vamos a comprimir la botella todo lo posible apretando fuertemente con nuestras manos. 275

Se suelta de golpela botella, lo más rápidamente posible, con lo que el vapor de agua de su interior se expansiona ("adiabáticamente", es decir, sin intercambio de energía térmica con el medio) y su temperatura baja. Pero no pasa nada... Ahora antes de cerrar la botella metemos en ella una cerilla encendida cuyo humo aportará un gran número de pequeñas partículas que sirven de "núcleos de condensación" alrededor de los cuales pueden formarse las gotitas que componen la nube a partir del vapor de agua. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El primer resultado negativo que obtuvimos cuando no había humo en la botella está relacionado con otros fenómenos similiares; por ejemplo no basta que un líquido supere su temperatura de ebullición para que se formen las típicas burbujas, como puede atestiguar mucha gente que ha calentado agua en el microondas y, viendo que aún no hervía, se ha quemado al sacar la taza y darle algún golpecito o echar en ella café o té. El agua "sobrecalentada" sí estaba por encima de la temperatura de ebullición, pero la formación de burbujas requiere que se perturbe el equilibrio inestable del agua líquida, que es lo que hacen los núcleos de condensación. CONCLUSIONES - ¿Qué tiene que ver con todo la anterior lo que sucede al abrir bruscamente el envase que contiene una bebida gaseosa en la que hay dióxido de carbono disuelto? - ¿Y con lo que pasa si ponemos -con cuidado- un poquito de azúcar o sal, por ejemplo, en una bebida gaseosa? - Los objetivos de esta práctica

de chemtrails serían uno o varios de los

siguientes: Control del clima (tal vez para mitigar los efectos del cambio climático, o tal vez para provocarlos). Usos militares. Comunicaciones. Radar. Guerra biológica o química. 276

Propagación de enfermedades. Causar sequías. Alterar el ADN. Desconocido. REFERENCIAS STERLING, P. Bessy Elvia. (2011) Geografía y medioambiente (ciencias geoambientales, desarrollo sustentable). México: Editorial Esfinge.

277

UNIDAD II: GENERALIDADES DE LAS CIENCIAS GEOGRAFICAS PRÁCTICA 5: Elaboración de un globo Terráqueo. TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Analiza la composición, cambios e interdependencia entre la materia y la energía en los fenómenos naturales, para el uso racional de los recursos de su entorno. INTRODUCCIÓN: Llama la atención que la frágil membrana que protege al huevo sea más resistente al ácido que la dura cáscara. Es aconsejable, aunque no imprescindible, que el vinagre sea de vino blanco lo cual nos facilitará ver mucho mejor la estructura interna del huevo. También es aconsejable cambiar varias veces el vinagre conforme se vaya enturbiando el líquido o depositando el calcio en el vaso. Una experiencia similar puede hacerse con vinagre y con huesos de pollo: al cabo de unos días aparecerán flexibles al haber perdido el calcio que les daba la rigidez característica. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS: Vaso de precipitados Un huevo crudo Vinagre. CUESTIONARIO PREVIO: 1. ¿Qué pasa con la membrana que envuelve el huevo? 2. ¿Qué reacciones crees que se producen? 3. ¿Desaparece por completo el cascaron?

278

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL:  Introduciremos, con cuidado, el huevo en el vaso de precipitados  Verteremos vinagre hasta cubrir el huevo.  Esperaremos de 3 a 6 días. RESULTADO Y OBSERVACIÓN: El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones,

obtenidos

partir

del

desarrollo

metodología

experimental. CONCLUSIONES: El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

REFERENCIAS: http://www.iestiemposmodernos.com/diverciencia/las_pc/pc_marco.htm

279

PRÁCTICA 6: Tectónica de placas TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica factores que modifican el relieve terrestre y establece las relaciones con su vida cotidiana. INTRODUCCIÓN La tectónica de placas considera que la litósfera está dividida en varios grandes segmentos relativamente estables de roca rígida, denominados placas que se extienden por el globo como caparazones curvos sobre una esfera. Existen siete grandes placas como la Placa del Pacífico y varias más chicas como la Placa de Cocos frente al Caribe. Por ser las placas parte de la litósfera, se extienden a profundidades de 100 a 200 km. Cada placa se desliza horizontalmente relativa a la vecina sobre la roca más blanda inmediatamente por debajo. Más del setenta por ciento del área de las placas cubre los grandes océanos como el Pacífico, el Atlántico y el Océano Indico. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Cuaderno



Lápiz



Tijeras



copia



Colores.

CUESTIONARIO PREVIO 1. Los límites divergentes se caracterizan por: (a) Que los continentes se separan produciendo terremotos (b) Las placas se aproximan (c) Se separan dos placas permitiendo el ascenso de magmas (d) Que las placas rozan lateralmente produciendo terremotos 280

2. Los límites divergentes coinciden geográficamente con: (a) Fosas Oceánicas (b) Grandes Orógenos (c) Dorsales Oceánicas (d) Grandes fallas lineales 3. Característico de los límites divergentes es: (a) Vulcanismo y sismicidad (b) Sólo sismicidad (c) Sólo vulcanismo (d) Carecen de sismicidad y vulcanismo 4. Las dorsales de expansión lenta se caracterizan por: (a) Velocidades de 100 mm/año (b) Presentan un rift poco marcado como las del océano Pacífico (c) Presentan un rift muy marcado como las del océano Atlántico (d) Presentan un rift poco marcado como las del océano Atlántico 5. Los límites convergentes coinciden geográficamente con: (a) Grandes cadenas marginales como los Andes (b) Fosas oceánicas (c) Arcos insulares (d) Coinciden con los tres anteriores 6. Los límites convergentes se caracterizan por: (a) Vulcanismo y sismicidad (b) Sólo sismicidad (c) Sólo vulcanismo (d) Carecen de sismicidad y vulcanismo 7. Los límites convergentes en arcos insulares se caracterizan por: (a) Litosfera oceánica subduce bajo litosfera continental (b) Litosfera continental subduce bajo litosfera oceánica (c) Litosfera continental subduce bajo litosfera continental 281

(d) Colisión continental. 8. Los límites transformantes se encuentran: (a) Asociados a límites convergentes (b) Grandes Orógenos, fosas oceánicas (c) Uniendo tramos de dorsal y deslizando 2 placas (d) En San Francisco 9. Los límites transformantes se caracterizan por: (a) Vulcanismo y sismicidad (b) Sólo sismicidad (c) Sólo vulcanismo (d) Carecen de sismicidad ni vulcanismo 11. Japón se encuentra en: (a) Límite convergente (b) Límite transformante (c) Límite divergente (d) Japón no se encuentra en un límite de Placa 12. Los Ángeles (EE.UU) se encuentra en: (a) Límite convergente (b) Límite transformante (c) Límite divergente (d) Los Ángeles no se encuentra en un límite de Placa 13. Islandia se encuentra en: (a) Límite convergente (b) Límite transformante (c) Límite divergente (d) Islandia no se encuentra en un límite de Placa

282

14. En el Ciclo de Wilson, la entrada de agua de mar e inicio de formación de litosfera oceánica se denomina: (a) Etapa de Rift (b) Etapa Pacífico (c) Etapa Himalaya (d) Etapa Mar Rojo. 15. En el Ciclo de Wilson, el final de la subducción se denomina: (a) Etapa Atlántico (b) Etapa Golfo Pérsico (c) Etapa Mar Rojo (d) Etapa Hilmalaya 16. En el Ciclo de Wilson, el inicio de subducción se produce en la: (a) Etapa Golfo Pérsico (b) Etapa Pacífico (c) Etapa Mar Rojo (d) Etapa Atlántico 17. En funcionamiento de las placas por convección: (a) Materiales calientes del manto ascienden en las dorsales (b) Materiales calientes del manto descienden en las dorsales (c) Litosfera fría desciende en el manto por subducción (d) Combinación de la 1 y la 3 18. El punto en profundidad origen de un terremoto es el: (a) Pericentro (b) Epicentro (c) Hipocentro (d) Baricentro 19. Las responsables de la destrucción durante un terremoto son: (a) Ondas primarias (P) (b) Ondas secundarias (S) 283

(c) Ondas de Choque (C) (d) Ondas superficiales (R y L) 20. Los volcanes hawaianos (a) Poseen lavas fluidas que forman volcanes en escudo. (b) Son muy explosivos, como Mont Pelee (c) Forman estrato volcanes. (d) Tienen una explosividad intermedia 21. Las fallas normales se forman por: (a) Compresión y comportamiento frágil (b) Extensión y comportamiento plástico (c) Compresión y comportamiento plástico (d) Extensión y comportamiento frágil 22. Los pliegues, por el espesor de sus flancos, se clasifican en: (a) Anticlinales y Sinclinales (b) Isopaco y anisopaco (c) Recto, inclinado y tumbado (d) Simétrico y asimétrico 23. Los pliegues, por su forma, se clasifican en: (a) Anticlinales y Sinclinales (b) Concéntrico y similar (c) Anticlinales y Sinclinales (d) Simétrico y asimétrico 24. En el ciclo de las rocas, la diagénesis transforma en: (a) Magmas (b) Rocas metamórficas (c) Sedimentos (d) Rocas sedimentarias

284

25. En el ciclo de las rocas, la fusión produce: (a) Rocas magmáticas (b) Rocas metamórficas (c) Rocas metamórficas y magmáticas (d) Magmas METODOLOGIA EXPERIMENTAL De lo visto en clases anteriores, se realizara un repaso y se procederá a realizar el ejercicio que consistirá en: Se les proporcionara una copia con los ejercicios que deberá de realizar según lo que se pide, ya sea ubicar, relacionar, colorear y contestar las preguntas.

Indica el nombre de las placas: A

285

1.- Indica el tipo de fallas (normal, inversa, en dirección) que observas en las imágenes:

Falla 1

Falla 2

Falla 3

Falla 4

2. Clasifica por su forma (anticlinal y sinclinal) los pliegues de la animación: Pliegue 1

Pliegue 2

Pliegue 3

Pliegue 4

RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS STERLING, P. Bessy Elvia. (2011) Geografía y medioambiente (ciencias geoambientales, desarrollo sustentable). México: Editorial Esfinge

286

PRÁCTICA 7: Conociendo México: Caracterización y situación geográfica TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identificar la posición de México en el planeta tierra y sus características geográficas. INTRODUCCIÓN: La República Mexicana, por su situación geográfica, forma, clima, orografía y geología presenta una gran diversidad de condiciones ecológicas, únicas en el mundo; estas condiciones han dado como resultado una riqueza de suelos, diversidad florística y de comunidades vegetales donde prácticamente existen todas las formas descritas a nivel mundial. En México se tienen extensiones de terreno en donde casi no existe vegetación alguna, como sucede en las partes más áridas de los desiertos o cerca de las nieves perpetuas. En contraste con esto, se encuentran selvas exuberantes de más de 40 m de altura en áreas con precipitaciones superiores a los 4 000 mm anuales. Entre estos extremos existe una gran variedad de comunidades

arbustivas

que

forman

extensos

diversos

matorrales,

pastizales, bosques de coníferas y de encinos en casi todos los sistemas montañosos, palmares y selvas con diferente grado de caducidad de follaje, manglares muy desarrollados en el sur de ambos litorales y comunidades vegetales pioneras en las dunas costeras, entre muchas otras. En cuanto a recursos no renovables, destacan las reservas de petróleo y gas, así como las vetas de plata. Regiones o zonas geoeconòmicas de México: se divide el país en base a las características físicas y biológicas. Estas zonas las determinan cuatro condiciones básicas: a región se complementan entre sì. producción. 287

carácter de la población e Historia. Criterios para la delimitaciòn.

MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: 1. Conceptos básicos: Se plantearán seis conceptos básicos para su definición. 

Vocabulario con el desarrollo de los conceptos.



Vocabulario gráfico con imágenes explicativas de los distintos términos y de texto.

2. Análisis y comentario de mapas, gráficos, cuadros estadísticos o textos, mediante la respuesta a las preguntas CUESTIONARIO PREVIO: 1. ¿Situación geográfica de México? 2. ¿México en América y en el mundo? 3. ¿El relieve de México? 4. ¿Organización del relieve peninsular? 5. ¿Los climas de México? 6. ¿ Los dominios climáticos en México? 7. ¿Las aguas y la red hidrográfica en México? 8. ¿El agua como recurso en México? 9. ¿Las regiones biogeográficas de México? 10. ¿Geografía y medio ambiente en los espacios naturales en México? 11. ¿Caracterización y distribución geográfica, de los recursos naturales? 12. ¿México Características generales y distribución territorial? 13. Principales

sectores industriales.

Características,

perspectivas

y su

implicación ambiental

288

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: El Alumno describirá cada uno de puntos anteriores, puntualizando, las características que a continuación se enmarcan. Para esto se apoyara de un esquema interactivo 1. México: situación geográfica. Unidad y diversidad: México como unidad geográfica. La posición de México en el planeta Tierra y sus consecuencias geográficas. Esquema interactivo. 2. México en América y en el mundo: México en América. México en un mundo globalizado. Esquema interactivo. 3. El relieve de México: Rasgos generales del relieve de México. Formación y variedad litológica del relieve peninsular y de los archipiélagos. Esquema interactivo. 4. Organización del relieve peninsular: Las grandes unidades del relieve peninsular: características de cada una. Esquema interactivo. 5. Los climas de México: Los grandes rasgos climáticos de México: elementos y su distribución espacial. Factores climáticos en México. Esquema interactivo. 6. Los dominios climáticos en México: Distribución y características de los principales tipos de climas. Esquema interactivo. 7. Las aguas y la red hidrográfica en México: Las vertientes hidrográficas. Las cuencas hidrográficas: características y distribución geográfica. Esquema interactivo. 8. El agua como recurso en México: Uso y aprovechamiento de las aguas. Agua y medio ambiente. Esquema interactivo. 9. Las regiones biogeográficas de México: Factores de la diversidad biogeográfica de México. Caracterización de las regiones biogeográficas. Esquema interactivo. 289

10. Geografía y medio ambiente en los espacios naturales s: La biodiversidad en México. La erosión y degradación del suelo. Procesos de desertificación. Los espacios protegidos. Esquema interactivo. 11. Dominios y paisajes agrarios en México: Caracterización y distribución geográfica. Problemática. Esquema interactivo. 12. Los espacios industriales en México: Proceso de industrialización. Características generales y distribución territorial de la industria. Factores de la actividad industria. Esquema interactivo. 13. La industria en México: Principales sectores industriales. Características, perspectivas y su implicación ambiental. Esquema interactivo. RESULTADOS Y OBSERVACIONES: Empleando el esquema interactivo, El alumno identificará; La

posición de

México en el planeta tierra y sus características geográficas tales como;  La situación geográfica de México  Características.  Distribución geográfica.  Relieve  Clima.  Recursos naturales.  Sectores industriales. Características, perspectivas y su implicación ambiental CONCLUSIONES: Las conclusiones deberán estar enfocadas hacia la identificación y relación, de las principales características geográficas y ambientales que presenta México.

290

REFERENCIAS: FUNES, L. I. (2003). Geografía General para Bachillerato. México: Limusa VÁZQUEZ, T. A. M. (2007). Ecología y formación ambiental. (2ª ed.). México: McGraw Hill. México. 2007. STERLING y Villanueva. (2006). Geografía un enfoque creativo y participativo. México: Esfinge PONCE

Márquez.

(2005).

Ecología,

organismos,

ambientes

preservación. México: Esfinge

291

PRÁCTICA 8: Lectura de cartas topográficas, uso de suelo y edafológica. TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identificar la información que proporcionan los diferentes tipos de cartas, así como su uso durante la ejecución de los estudios geológicos. INTRODUCCIÓN: Un mapa o carta es una representación total o parcial de la superficie curva de la Tierra sobre una superficie plana, casi siempre en una hoja de papel. Las cartas geográficas representan, con la necesaria minuciosidad, los diversos accidentes geográficos; además su sencillo manejo y fácil transporte las hacen muy útiles. Los adelantos cartográficos actuales están basados en investigaciones científicas y en el empleo de los últimos adelantos en la tecnología y el uso de aparatos de alta precisión; las fotografías aéreas, la fotogrametría, la fotointerpretación, el uso de imágenes de satélite y las nuevas metodologías en la elaboración de las cartas o mapas geográficos, dan al hombre un conocimiento más real del mundo en que vive. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: 

Cartas: o 1 –Topográfica o 1 – Uso de suelo o 1 – Edafológica



Cuaderno



Lápiz

CUESTIONARIO PREVIO: Haz un listado de la simbología usada en los mapas y cartas, y de su significado. ¿Cómo se puede representar la escala un mapa? 292

¿Cuál es la información que se coloca al margen de la carta? ¿Qué son las coordenadas geográficas, las GPS y las UTM? ¿Cómo se agrupan los símbolos y colores de una carta? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: 1. El estudiante trabajará en equipo con las cartas: Topográfica, uso del suelo y edafológica. 2. Identificar en cada caso: a. nombre y clave, b. signos convencionales, c. escala, d. simbología propia del tema de la carta, e. fecha de edición. 3. Levantar y entregar un reporte que incluya la información citada. RESULTADOS Y OBSERVACIONES:

CONCLUSIONES:

REFERENCIAS: AGUILAR, A. (2004). Geografía general. (2ª.ed.). México: Pearson Educación. FUNES, L. (2004). Geografía general. (17ª. ed.).México: Limusa. SALINAS, A. (2006). Geografía, un enfoque constructivista. México: Pearson Educación.

293

PRÁCTICA 9: Relación temperatura-superficie-aire (Botella-fuente) TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explicar

la interacción de la

temperatura y la superficie terrestre a través de la expansión del aire. INTRODUCCIÓN: La forma en que los rayos del Sol llegan a la Tierra es importante para determinar la temperatura de un área. A la vez la cantidad de calor que recibe un área determinada tiene influencia en el estado del tiempo, ya que afecta la temperatura del aire que ésta directamente sobre ella. Así como algunos lugares reciben más radiación solar que otros, también hay diferencias en la cantidad que es absorbida por las distintas superficies. Los bosques, la arena y el suelo desnudo absorben más radiación que la nieve o el hielo, que reflejan la mayor parte. La temperatura del aire en contacto con una superficie depende de la temperatura de ésta y da lugar a la formación de corrientes de aire. Una botella-fuente muestra como se expande el aire calentado. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: 1 Botella de 250 mL con tapa -Agua fría con colorante (la necesaria) 1 popote -Plastilina 1 aguja 1 recipiente con agua muy caliente Nota: Para la realización de ésta práctica no se requiere material ni laboratorio especializado. CUESTIONARIO PREVIO: 294

1. ¿Qué es temperatura? 2. ¿Cuál es la diferencia entre clima y estado del tiempo? 3. ¿Por qué hace más calor en una selva que el polo norte? 4. ¿Por qué se expande el aire cuando se calienta? 5. Explica cómo se forman las corrientes de aire y su relación con el estado del tiempo METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: Hacer un agujero en la tapa, el cual debe ser bastante grande para que pase el popote, posteriormente llenar la botella con agua coloreada hasta la mitad con agua fría. Enroscar firmemente la tapa, atravesándola con el popote por el agujero y sellar con plastilina. Asegurar que el extremo del popote quede dentro del líquido. Tapar el popote con una bolita de plastilina y atravesar ésta con una aguja para hacer un agujerito. Cuidadosamente coloca la botella en un recipiente con agua muy caliente. El aíre de la botella se expande, presiona el agua y la fuerza a salir por el popote RESULTADOS Y OBSERVACIONES:

CONCLUSIONES:

REFERENCIAS: WATT, F.; Wilson, F. (1992)

Ciencia y Experimentos. Tiempo y Clima.

Argentina: Ed. Lumen. QUIROGA-Venegas, L.; Acosta-Millán, G. (2010). Geografía para preparatoria: El mundo en que vivimos. México: Ed. St.

295

PRÁCTICA 10: Poblaciones y algunas características TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. INTRODUCCIÓN: La geografía humana es la parte de la ciencia que estudia la relación entre el hombre y el medio, e incluye el estudio del uso que hace el hombre del medio físico. La demografía es la ciencia que tiene como objetivo el estudio de las poblaciones humanas y que trata de su dimensión, estructura, evolución y características generales, considerados desde un punto de vista cuantitativo. Por tanto la demografía estudia estadísticamente la estructura y la dinámica de las poblaciones humanas y las leyes que rigen estos fenómenos. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS:  1 Laptop con internet por equipo  Memoria USB  Hojas blancas  Lápiz CUESTIONARIO PREVIO: ¿Qué es población? ¿Quién estudia las dinámicas de la población humana? ¿Qué es la densidad poblacional? ¿Cuáles son los métodos para calcular la densidad poblacional?, ¿En qué consisten? ¿Qué es la sobrepoblación?, ¿Cuáles son sus consecuencias? Menciona las características de la población: rural, urbana, 296

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: 1. Acceder a la página: http://www.educaplus.org/geografia/index.html 2. Dar clic en: POBLACIÓN, y con ello seleccionar 10 países y extraer el número de habitantes aproximado que existe. 3. Anotar la población mundial estimada hasta el día de la consulta. 4. Después acceder en: DENSIDAD DE POBLACIÓN, y extraer la densidad poblacional de los 10 países seleccionados previamente. 5. Elaborar un tabla con esta información y posteriormente realiza sus gráficas (manual o excel) RESULTADOS Y OBSERVACIONES:

CONCLUSIONES:

297

PRÁCTICA 11: Pirámide de Población TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica las características de una pirámide de población indicando: la fuente geográfica, el momento geográfico y el momento cronológico al que corresponde. INTRODUCCIÓN: La pirámide de la población es una representación gráfica de la estructura por sexo y edad de una población en un momento determinado. El histograma de la pirámide de población se construye sobre dos ejes: en el eje vertical se representan los grupos de edad (normalmente en tramos de cinco años, salvo en el caso de los mayores de 85 años que quedan englobados en una barra única); en el eje horizontal, doble, se representan los efectivos de la población (los de la masculina a la izquierda y los de la femenina a la derecha) en porcentajes o en cifras absolutas. Cada barra de la pirámide indica el número –o porcentaje– de individuos con la misma edad. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS: Censo de población del INEGI 2011 Hojas milimétricas Lápices Colores CUESTIONARIO PREVIO: 1.- ¿Cuál es el objeto de estudio de la geografía de la población? 2.- ¿Qué son los indicadores demográficos? 3.- ¿Por qué son importantes las pirámides de edades? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: 1. Estructura por sexo 298

¿Qué sexo predomina en la población analizada? Se puede calcular la tasa de masculinidad o de feminidad de la población.

Señalar las diferencias en la estructura por sexo a lo largo de las distintas edades, indicando el momento en que se equiparan los efectivos de ambos sexos.

2. Estructura por edades 1.

Determinar el tipo de estructura (joven, envejecida) a partir de: 

La “forma” de la pirámide. El perfil de la pirámide indica la tipología global de la población. De acuerdo

con

este

perfil

establecen

tres

categorías de población: joven (forma triangular o de

pirámide),

adulta

(forma

campana)

envejecida (forma de hucha o bulbo). 

Los indicadores demográficos de envejecimiento: El índice de envejecimiento (relación entre población vieja y población) o la tasa de envejecimiento (porcentaje de viejos respecto a la población total). Se considera que la población está envejecida si más del 12% de la población sobrepasa los 65 años.

2. Analizar los grupos de edades, comentando los sucesos demográficos más significativos, relacionándolos con los hechos históricos que han tenido incidencia demográfica. 

Es conveniente iniciar la lectura desde la cúspide (ancianos 65 o más años), pasando por adultos (1564 años), hasta la base (jóvenes: 0-14 años). Hay que fijarse en: 

Tamaño de los brazos de las edades ancianas que indica la esperanza de vida y el grado de envejecimiento de la población.



El tamaño de los escalones de las edades más jóvenes (base) que representa la natalidad. Si 299

son más cortos que los superiores indica que hay un descenso y control de la natalidad. 

Los sucesos demográficos más significativos se deducen de las muescas y salientes en el perfil de la pirámide, relacionándolos con la historia del país y con las causas que las produjeron: 

las "muescas" o entrantes indican pérdida de población. Ésta puede ser debida a déficit de nacimientos

provocados

por

control

natalidad o guerras, aumento de mortalidad (guerras,

hambres

epidemias)

emigración. los "salientes" de la pirámide indican incremento de la población. Éste puede

producirse

por

incremento

natalidad (baby boom postbélico, desarrollo económico…) o inmigración. RESULTADOS Y OBSERVACIONES:

CONCLUSIONES:

REFERENCIAS: VALDÉS, Cervantes Carolina y Zúñiga Magaña Guadalupe. (2011). Geografía, Enfoque por competencias. México: Santillana Bachillerato. http://webs.ono.com/2geografia/piramide.html http://www.slideshare.net/Dileysim/cuaderno-de-practicas-geografia-1ob1 http://ana-geo.blogspot.mx/2011/10/practicas-de-geografia_14.html http://sosiales.blogspot.mx/2009/01/prcticas-la-poblacin-y-suestructura.html

300

PRÁCTICA 12: Muestreo de suelos TIPO DE PRÁCTICA: Campo MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. INTRODUCCIÓN El suelo es el producto que se origina como resultado de un proceso de alteración, tanto química como mecánica, de las rocas por de la acción combinada de los elementos atmosféricos y de los seres vivos. Está formado por tres componentes, en los tres estados en que se puede presentar la materia: componente sólido, que tiene parte inorgánica y parte orgánica; componente líquido, que es el agua; y componente gaseoso, que es el aire. Si falta alguno de estos componentes, no se puede hablar de suelo propiamente dicho; por esta razón, en ocasiones nos referimos a tierras en lugar de suelos. Los factores que determinan el tipo de suelo son: la roca madre, el relieve, el clima y organismos. La toma de muestras de suelo merece mucha atención, puesto que el resultado del análisis tendrá validez únicamente si la muestra analizada es representativa del área de estudio. Para esto se debe tomar en consideración la variabilidad de los suelos, tanto en la profundidad como en el área sobre el terreno. Debe tenerse en cuenta que no existe una metodología universal para la toma de muestra pues los detalles para el muestreo están determinados por el propósito de la misma en cada caso particular. (Osorio) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Barreno o pala



Bolsas de papel, de plástico o de manta



Machete



Etiquetas 301



Lápiz grueso de color obscuro.

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Explique en qué circunstancias se deben secar las muestras de suelo y por qué? 2. ¿Cuántas submuestras son necesarias para formar una muestra compuesta representativa? 3. ¿Cuál es el criterio que se sigue para determinar la profundidad de muestreo? 4. ¿Con qué frecuencia recomienda usted el muestreo de suelos, para cultivos y experimentos en vivero? 5. ¿Indique las precauciones que se deben tomar para el muestreo de suelo fertilizado en bandas. METODOLOGIA EXPERIMENTAL Antes de proceder a la toma de muestras, deben delimitarse las áreas que se tomarán como unidades de muestreo. Para esto se elabora un mapa o croquis de campo, tomando en cuenta la productividad del suelo, topografía, textura, estructura, drenaje, color, vegetación dominante, manejo y cultivo anterior. Si se tiene un suelo que sea uniforme, se procede a tomar una muestra la cual debe contener por lo menos 15 a 30 submuestras para un área máxima de 4 a 6 hectáreas, pero si hay mucha variabilidad el terreno se divide de acuerdo a los criterios antes mencionados. La profundidad del muestreo varía de acuerdo al sistema radicular del cultivo a establecerse, en general, las muestras se toman desde la superficie hasta el inferior de la capa arable, en la mayoría de los casos es de 0-30 cms. Terrenos situados a inmediaciones o cercanos a edificaciones, zonas marginales de los campos, caminos o carreteros se encuentran en condiciones anormales y se deben excluir del muestreo o muestrearse por ejemplo, cuando sea necesario. El muestreo en suelos que han estado bajo fertilización en bandas o posturas debe muestrearse con especial cuidado, tratando de obtener un volumen igual tanto de áreas fertilizadas como no fertilizadas.

302

Las submuestras se toman cada 15 a 20 pasos, siguiendo un Zig-zag y utilizando para ello un barreno, tubo de muestreo (Tubo Hofter), pala, piocha o machete. Las rebanadas de suelo que se toman deben ser delgadas para no formar muestras muy grandes las submuestras se deben colectar en una cubeta, bolsas de plástico u otro recipiente. Se mezcla bien el suelo y se aparta de una a dos libras que se guardan en una bolsa de plástico o polietileno debidamente identificadas y etiquetadas. El suelo debe guardar la humedad que tiene en el campo. Manejo de Muestras en el Laboratorio Antes de su ingreso al laboratorio para el análisis respectivo, las muestras tienen que ser secadas, molidas, tamizadas, homogenizadas, cuarteadas y correctamente identificadas, según el objetivo que se persiga con ellas. a. Secado Las muestras que se piensen almacenar durante algún tiempo antes de concluir los análisis, se deben secar previamente para evitar cambios químicos que se puedan producir al almacenarlas húmedas durante mucho tiempo Debido a las rápidas variaciones que se producen en las condiciones químicas del suelo durante la desecación, algunos análisis se recomiendan hacerlos usando muestras húmedas poco después de haber sido tomadas en el campo. Los valores que pueden sufrir cambios durante el desecado son los que corresponden a pH, P, N, K, Mn, Cu y Zn disponibles. Muchas determinaciones no se afectan significativamente al ser secadas al aire con el fin de almacenarlos. Para el secado, las muestras se extienden en una superficie plana sobre bandejas o papel limpio, en un local bien ventilado. Se debe evitar el secado brusco utilizando altas temperaturas. b. Molido y tamizado Ya sea que se utilicen con la humedad del campo o secadas al aire, las muestras se pueden pasar por un tamiz de 2 mm; las partículas de grava, rocas, raíces u otras impurezas se deben eliminar con la mano para lograr una mejor pureza y uniformidad de la muestra. Los agregados del suelo o terrones que no pasen por el tamiz, deben molerse con rodillos de madera o con morteros y luego tamizarse nuevamente, hasta que pase toda la muestra. 303

c. Homogenización Las muestras se deben mezclar mediante un proceso de balanceo que puede ser de la manera siguiente: se toma una tela o cartulina colocando la muestra al centro, se mueve diagonalmente tratando de que la muestra sea rodada hacia el vértice opuesto, luego se hace el mismo movimiento en dirección contraria. Se repite el proceso hasta que el suelo quede bien homogenizado (15 a 25 movimientos). d. Partición Cuando la muestra es grande, se debe partir o cuartear para obtener las porciones de la muestra necesarias. Para esto, el suelo se amontona formando un cono, luego se aplasta el cono y se divide en su centro con una espátula o cuchara, desplazando la mitad del suelo hasta uno de los lados y luego volviéndolo a amontonar en el centro, finalmente se divide en dos y luego en cuartos si es necesario. Puede también usarse un aparato llamado cuarteador de suelos. e. Identificación Una vez homogenizadas las muestras se envasan adecuadamente en frascos de vidrio, bolsas de plástico o papel, selladas adecuadamente y se identifican con toda la información necesaria. RESULTADO Y OBSERVACIÓN

CONCLUSIONES

REFERENCIAS OSORIO, N. (s.f.). Muestreo de suelos. Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia.

304

PRÁCTICA 13: Clasificación de suelos TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y comprende las implicaciones biológicas económicas, políticas y sociales del daño ambiental en un contexto global e interdependiente INTRODUCCIÓN El suelo es una compleja mezcla de material rocoso fresco y erosionado, de minerales disueltos y redepositados. Estos componentes son mezclados por la construcción de madrigueras de los animales, la presión de las raíces de las plantas y el movimiento del agua subterránea. El tipo de suelo, su composición química y la naturaleza de su origen orgánico son importantes para la agricultura y, por lo tanto, para nuestras vidas. Existen muchos tipos de suelos, dependiendo de la textura que posean. Se define textura como el porcentaje de arena, limo y arcilla que contiene el suelo y ésta determina el tipo de suelo que será. Los tipos de suelos se clasifican de dos maneras: una es según la función del suelo y la otra es según las características del suelo. (García-Oliva, 2010) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Vidrio de reloj



Lupa binocular



Capsula de porcelana



Pipeta



Mechero

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuales es la clasificación de los suelos? 2. ¿Qué podemos obtener con el estudio del suelo? 3. ¿Para qué sirve clasificar el tipo de suelo? 4. ¿Por qué es importante el pH del suelo? 305

METODOLOGIA EXPERIMENTAL Observación por la lupa binocular En un vidrio de reloj ponemos una muestra del suelo para su observación con una lupa binocular. Los componentes más encontrados son: cuarzo, mica y feldespato, que son los minerales de los que está compuesto el granito, así como restos de materia orgánica (humus). La arena de playa, que no podemos considerar como un suelo, está formada básicamente por cuarzo. Los suelos más vistosos son los que contienen mayor cantidad de mica. Medida de la acidez de los suelos El pH es una medida de la acidez de las distintas sustancias, sus valores varían entre 1 y 14. El pH es neutro cuando la medida obtenida es 7, valores más bajos a 7 corresponden a sistemas ácidos y más altos a sistemas básicos. Para realizar la práctica, colocamos una cantidad determinada del suelo que estamos analizando en una cápsula de porcelana y, a continuación, pipeteamos una cierta cantidad de agua, siempre la misma, que añadíamos al suelo. Después de 10 minutos, filtramos la disolución anterior y, con papel pH o un pHmetro, medimos el pH del filtrado para saber si el suelo es ácido, básico o neutro. Contenido en agua de los suelos En una cápsula de porcelana ponemos una cierta cantidad del suelo que queremos analizar y, con un vidrio de reloj encima, calentamos la cápsula con un mechero Bunsen. Si el vidrio se empaña, esto quiere decir que el suelo contiene agua ya que ésta previamente se evapora y luego se condensa en el fondo del vidrio de reloj. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

306

REFERENCIAS Librosvivos.net.

(14

2013).

Obtenido

Téctonica

placas:

http://www.librosvivos.net/smtc/hometc.asp?temaclave=1190 GARCÍA-Oliva, F. (Noviembre de 2010). Las ciencias en la UNAM. Obtenido de Los suelos en México: http://www.cienciasyfuturo.unam.mx/download/presentacion/01_01_05.pdf

307

PRÁCTICA 14: Estudio de una comunidad TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio y Campo MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica

las características de

una comunidad biótica y determinar los organismos que la integran. INTRODUCCIÓN No existe un método ecológico, en realidad, lo que existe son los métodos que usan los ecólogos. Algunos ecólogos trabajan en el campo haciendo observaciones minuciosas acerca del comportamiento algún organismo o tratando de entender los cambios a los organismos; otros más estudian bajo condiciones controladas en el laboratorio, cámaras de crecimiento o invernaderos, algunos

factores ambientales y su influencia sobre los

organismos en particular. Este tipo de investigaciones tan distintas nos hacen dividir a la Ecología en: Ecología de campo y Ecología de laboratorio o invernadero. Sin embargo, esta división es totalmente artificial ya que los científicos utilizan cualquiera de los medios que tienen a su alcance o aun modelos para entender cualquier proceso ecológico que estén investigando. (López-Velarde & Ponce Salazar, 2008) y (Vázquez Conde, 2007) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Alcohol etílico del 96° al 70 %  Frascos de boca ancha de 500ml - 1lt.  Pinzas de disección  Cinta métrica o flexómetro  Lupa  4 estacas o palos de 40 cm de largo  1 Cuerda de 20m de largo  1 Martillo  1 Pala pequeña de jardín 308

 6 Ligas de hule 

Par de guantes

 Marcador  1 Libreta de campo  6 Etiquetas CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Defina y compare los términos especies, población, comunidad biótica? 2. ¿En que se divide una comunidad biótica? 3. ¿Qué conjuntos incluyen las comunidades bióticas o ecológicas? 4. ¿Qué es el biotopo? 5. ¿Qué representa la estructura morfológica? 6. ¿Cuáles y cuántos son los límites de una comunidad? METODOLOGIA EXPERIMENTAL Preparación del material 1. Para hacer solución del alcohol agregar en un recipiente de 1 litro. 700 ml de alcohol etílico del 96° (de uso comercial) y 300 ml de agua. Trabajo de campo. 1. Marca el área de estudio utilizando las 4 bien clavadas en el suelo de manera que haya 5 m entre cada una, es decir, un cuadrado de 5 m por lado y un área total de 25 m2. 2. Ten siempre a la mano tu libreta de campo para anotar los datos relativos a las condiciones del lugar, como tipo de paisaje, clima, suelo, etcétera. 3. Coloque en cada frasco 200 ml de alcohol y numéralos. 4. Inicie la colecta de organismos representativos. a) Colecta 1 o 2 ejemplares de los organismos que encuentres entre las flores, hojas y ramas de la vegetación presente. b) Utiliza la red de arrastre para colectar otros animales que se encuentren en los arbustos o hierbas.

309

c) Puedes ir depositando los organismos en el interior de los frascos, anotando en la libreta los datos relativos a ellos. Como son: lugar en el que se recolectaron, tipo de planta sobre la que estaban. d) Los insectos también pueden preservarse utilizando una cámara letal; consulta al final el libro de cómo se prepara. e) Con ayuda de las pinzas puedes recoger organismos del suelo, o los que estén bajo piedras o sobre los troncos de los arboles cuando muevas una piedra; regrésala

después al lugar exacto

donde se encontraba. f) Utiliza la pala para cavar en la tierra, deposita las muestras en bolsas de plástico bien identificadas. g) Si en el área se localizan

anfibios, reptiles, aves o

pequeños

mamíferos, descríbelos en la libreta de campo; recuerda que sólo debes recolectarlos con autorización de tu maestro. h) Recoge muestras de los vegetales representativos del lugar y colócales su etiqueta correspondiente para ser presentados y clasificarlos posteriormente. Trabajo de Laboratorio 1. Procede a hacer un inventario del material vegetal 2. Coloca organismos en los frascos separados de acuerdo con su especie e identifícalos con las etiquetas correspondientes. 3. Elabora una lista ilustra de los ejemplares recolectados y con base en ella determina cuáles fueron los más abundantes que dicha zona. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental.

CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

310

REFERENCIAS LÓPEZ-VELARDE, M., & Ponce Salazar, M. (2008). ECOLOGÍA. Los recursos naturales y el desarrollo sostenible. México: Esfinge. VÁZQUEZ Conde, R. (2007).

Ecología y Medio Ambiente. México: Grupo

Editorial Patria.

311

PRÁCTICA 15: ¿Cómo está formada la corteza terrestre? TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio o Aula o Campo MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica las características físicas de diferentes de tipos de rocas y minerales de la corteza terrestre. INTRODUCCIÓN A la tercera capa, la que cubre el manto y el núcleo, se le llama corteza terrestre o litosfera (capa de roca), es la que habita el hombre. Es una capa sólida, de 35 a 80 km de espesor y

de baja densidad, constituida por

diferentes elementos químicos, ocho de ellos predomina en la combinación y formación de minerales. Los minerales al asociarse, originan las rocas, materiales

sólidos que

presentan características homogéneas. De acuerdo con la concentración de minerales que poseen, la geología clasifican las rocas en: ígneas, sedimentarias y metamórficas. (Funes C., 2003), (Gómez Rojas & Márquez Huitzil , 2001), (Martínez Cabrera & García Velasco , 2004) y (Sterling Pérez & Villanueva Herrera, 2006) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  Diferentes tipos de Rocas  Peróxido de Hidrógeno 

Papel cascaron o Triplay

 Marcadores CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿De qué está conformada la corteza terrestre? 2. ¿Qué son las rocas? 3. ¿Según su origen las rocas se clasifican en? METODOLOGIA EXPERIMENTAL 312

Trabajo de campo.  Recolectar en la comunidad donde vive los alumnos, las rocas que se localizan en dicho lugar. Trabajo de Laboratorio  Procede a hacer un inventario del material recolectado (rocas)  En el papel cascaron se divide como en la tabla con recuadros que está abajo.  En el primer recuadro se pegara la roca.  En los siguientes recuadros se escribirá las características físicas que presentas las diferentes rocas recolectadas previamente.  A la roca se le coloca unas gotas de peróxido, para identificar si hay presencia de materia orgánica, este aspecto se escribe sí o no en el último recuadro de la tabla. RESULTADO Y OBSERVACIÓN ROCA

TIPO DE COLOR ROCA

TEXTURA FORMA

DUREZA

MATERIA ORGÁNICA

CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. REFERENCIAS FUNES C., L. I. (2003). Geografía General para Bachillerato. México: LIMUSA. GÓMEZ Rojas, J., & Márquez Huitzil , J. (2001). Geografía General. México: PUBLICACIONES CULTURAL. 313

MARTÍNEZ Cabrera, M., & García Velasco , R. (2004). Geografía. Aquí y ahora. México: Edere. STERLING Pérez , B., & Villanueva Herrera, E. ( 2006). GEOGRAFÍA, Un enfoque constructivista. México: Esfinge.

314

PRÁCTICA 16: Comentario de un paisaje natural TIPO DE PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos en un paisaje determinado. INTRODUCCIÓN Tradicionalmente se ha conceptualizado a la Geografía como el estudio de la superficie terrestre. Sin embargo, a través del tiempo, han surgido varios objetos de estudio en esta ciencia: el espacio, el paisaje, los lugares y la diferenciación de las áreas. Actualmente se define a la Geografía como el estudio de las relaciones entre la sociedad humana y la naturaleza. Esta visión encierra tres posibilidades: la influencia de la naturaleza sobre el desarrollo de la humanidad, la acción del ser humano en la transformación de la naturaleza; y, la interacción entre factores naturales y humanos. Así la Geografía estudia el establecimiento, el mantenimiento y la ruptura del equilibrio entre el ser humano y la naturaleza. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS Imagen de paisaje

315

Lago Enol, Parque Nacional de los Picos de Europa. Asturias. (htt1) (Asturias paraiso natural, 2012)

CUESTIONARIO PREVIO 1.

¿En geografía a que se refiere el termino relieve?

Indica la clasificación de los climas en México

Indica de qué manera se clasifica la vegetación.

4. ¿A qué se debe que existan diferentes tipos de suelo en el país METODOLOGIA EXPERIMENTAL Observa e identifica cada uno de los factores geográficos presentes en la imagen RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta un informe escrito en donde describa los relieves, el clima, el tipo de suelo y la vegetación presentes en la imagen proporcionada.

316

CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacci贸n breve de lo comprendido en la pr谩ctica.

REFERENCIAS (s.f.). Obtenido de http://www.llanes.as/guia/pnc/index.htm Asturias paraiso natural. (2012). Obtenido de www.lagoscovadonga.com

317

UNIDAD III: GENERALIDADES DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES PRÁCTICA 17: Composta

TIPO DE PRÁCTICA: Campo MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. INTRODUCCIÓN: La composta (también llamada humus) se forma por la descomposición de productos orgánicos y esta sirve para abonar la tierra. Es un proceso en el que no interviene la mano del hombre, el reciclaje es 100% natural MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS:  Compostero (hoyo en la tierra o bien una caja de madera  Aserrín, hojas secas, pasto  Tierra  Residuos orgánicos  cal CUESTIONARIO PREVIO: ¿Qué es?  Composta  Residuos orgánicos  Descomposición  Mezcla

318

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL: 1. Hacer un hoyo de 1m por 1m y de 30 a 50cm de profundidad (en la tierra), también puedes utilizar un contenedor de madera. 2. Coloca en el fondo una capa de aserrín para evitar malos olores y conservar la humedad. 3. Coloca productos orgánicos como pedazos de fruta, verduras, cáscaras de huevo, frijoles, arroz, etc. (si tu familia deja algo a la hora de la comida que ya no se vaya a comer eso te puede servir para tu composta). Si está muy seca agrega un poco de agua para conservar la humedad. 4. Cubre los desperdicios con una capa de aserrín. 5. Cubre el hoyo con una capa de tierra. 6. Cada 8 o 10 días debes remover la composta con una varilla para oxigenarla. Si al remover tu composta ves que hay hormigas NO LAS MATES ya que ellas ayudan al proceso de descomposición RESULTADOS Y OBSERVACIONES: Anota los resultados de cada semana, en una bitácora, qué cambios ha tenido, se ha formado algún animal, que aspecto adquiere. CONCLUSIONES: Elabora tus conclusiones, no olvides mencionar las definiciones vistas. ¿Qué complicaciones tuviste y que sugieres para mejorarlo? REFERENCIAS: CASTREJÓN, Alma. (2010) Ecología DGETI. (1ª ed.). México: Book Mart

319

PRÁCTICA 18: Cambio climático TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica la principal causa del cambio climático, mediante la práctica que le permitirá conocer cuáles son las consecuencias en el medio ambiente. INTRODUCCIÓN Fundamento científico: La emisión anual de CO2 a causa de la utilización de combustibles fósiles aumenta de forma continua. Si las concentraciones de CO2 atmosférico se dobla con respecto al valor actual, a raíz de cálculos elaborados a partir de modelos matemáticos se podría pronosticar un incremento de la temperatura media global entre 1,5 y 4,5 °C en la capa atmosférica más cercana a la superficie terrestre, con todas las dramáticas consecuencias que este fenómeno implicaría sobre el clima, la vegetación y los océanos. (Naturales, 2010) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 

Becher.



Termómetro digital.



Disco de latón.



Solución alcalina (NaOH al 10 %) de K2S2O8.



Cartucho de CO2.



Lámpara de 100 W.

CUESTIONARIO PREVIO 1.

¿Qué es el cambio climático?

Ejemplos de combustibles fósiles.

¿Cuál es el impacto en el medio ambiente del cambio climático? 320

4. 5.

¿Qué factores se ven involucrados en el cambio climático? ¿Qué es la capa de ozono?

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1.

En cada fondo de dos vasos se coloca un disco de latón tratado con una

solución alcalina de bisulfato de potasio, K2S2O8. 2.

Se iluminan los dos recipientes con una lámpara y se mide la

temperatura sin apreciar ninguna diferencia. 3.

Uno de los vasos se llena con CO2, se enciende la lámpara y se vuelve a

medir la temperatura. Se registra una notable diferencia entre los dos vasos; los rayos infrarrojos reflejados por el disco de latón se quedan atrapados por el CO2 presente. RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica. REFERENCIAS Naturales,

(2010).

Cambio

climático.

Obtenido

http://www.cambioclimatico.gob.mx/

321

PRÁCTICA 19: Limpieza del agua de un río. TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente. COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Explica las características del proceso de filtración, para la limpieza del agua. INTRODUCCIÓN El objetivo de esta actividad es poner en práctica un procedimiento simple para limpiar el agua y filtrar impurezas. La actividad se realiza en grupos de 34 alumnos cada uno. Se sugiere trabajar en conjunto con docentes de físico-química que pueden ayudar a comprender algunos de los principios que rigen este mecanismo de purificación. Atención: Hay que tener en cuenta que el agua que se obtiene finalmente no estará completamente purificada, es decir que no es apta para el consumo. Aunque pueda verse limpia, puede contener microorganismos que son invisibles a simple vista. (Aquarent, 2013) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1. Pote de plástico de aproximadamente 250 ml. o botella de plástico transparente. 2. Clavo de 2 mm. de diámetro. 3. Cuchillo. 4. Canto rodado o trozos de ladrillo de 5 a 10 mm. de diámetro. 5. Carbón vegetal en trozos de 5 a 8 mm. 6. Arena, preferentemente gruesa. 7. Polvo de carbonilla bien fino. 8. Tela de algodón. 9. Tijera. 10. Recipiente de hojalata. 322

11. Varilla de plástico o vidrio para guiar el líquido (o cuchara de plástico o acero inoxidable). 12. Frasco chico de vidrio. 13. Soporte para filtro. 14. Embudo. 15. Papel de filtro. 16. Vasos. 17. Agua turbia (de río, pantano o charco). 18. Pinza o broche de madera. CUESTIONARIO PREVIO 1.

¿Qué es el proceso de filtración?

Investigar métodos de filtración.

¿Cuáles son los agentes contaminantes más comunes del agua?

¿Cuál es la importancia de la purificación del agua?

¿Cuáles son las consecuencias de la contaminación del agua?

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Cortar la parte inferior de una botella de plástico, en una altura de 12 cm aproximadamente. Que será el recipiente de filtrado. 2. Con un clavo caliente sostenido con un broche de madera. Perforar el fondo del recipiente de filtrado. 3. Calcinar la arena colocando al fuego en una lata hasta que se ponga oscura y corra libremente. Esto es para eliminar sustancias orgánicas. 4. armar el filtro apisonando bien los materiales de gránulos más pequeños con ayuda del frasquito, en el orden que muestra la figura 1. 5. Una vez todo listo, se puede comenzar la filtración. Reservar una pequeña cantidad del Líquido original como testigo. Del resto colocar no más de 250 ml en un vaso y filtrar en el recipiente como indica la Figura 1.

323

Figura 1. 6. Mientras unos alumnos realizan el filtrado anterior, otros pueden preparar un filtro con el embudo y el papel, y filtrar otra porción del agua (Figura 2).

Figura 2.

RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. 1. Anotar en el cuaderno la diferencia que notan entre la apariencia del agua inicial y la que queda después del filtrado. 2. ¿Cómo se podría demostrar la presencia de determinados contaminantes en el agua?

324

3. ¿Por qué en algunos casos el filtro es suficiente para separar sustancias y en otro no? 4. ¿Qué etapa de tratamiento de efluentes es la que se practica a través de esta experiencia? 5. ¿Cuál sería la etapa que faltaría para eliminar los restos orgánicos? CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica.

REFERENCIAS AQUARENT, S. d. (14 de 01 de 2013). Plantas purificadoras de agua. Obtenido de http://www.living-water.org/procesos_de_purificacion_del_agua.htm

325

PRÁCTICA 20: Contaminación del aire TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana al estudiar el mecanismo de acción del tabaco, sobre un simulador de un pulmón fumador, para analizar las consecuencias de vivir en un ambiente contaminado. INTRODUCCIÓN Se entiende por contaminación atmosférica cualquier alteración de la atmósfera terrestre susceptible de causar impacto ambiental por la adición de gases o partículas sólidas o líquidas en suspensión en proporciones distintas a las naturales, que pueda poner en riesgo a personas, animales y plantas, así como atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. El nombre de contaminación atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos perjudiciales sobre la salud de los seres vivos y los elementos materiales, y no a otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten

gases

nocivos

sus

procesos

productivos,

como

cloro

hidrocarburos que no han realizado combustión completa. La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio general del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores. Muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminación y los efectos para la salud. Los aumentos en la contaminación del aire se han ligado a quebranto en la función pulmonar y aumentos en los ataques cardíacos. 326

Niveles altos de contaminación atmosférica según el Índice de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) perjudican directamente a personas que padecen asma y otros tipos de enfermedad pulmonar o cardiaca. La calidad general del aire ha mejorado en los últimos 20 años pero las zonas urbanas son aún motivo de preocupación. Los ancianos y los niños son especialmente vulnerables a los efectos de la contaminación del aire. El nivel de riesgo depende de varios factores: * La cantidad de contaminación en el aire, * La cantidad de aire que respiramos en un momento dado, * La salud general. Otras maneras menos directas en que las personas están expuestas a los contaminantes del aire son: * El consumo de productos alimenticios contaminados con sustancias tóxicas del aire que se han depositado donde crecen, * Consumo de agua contaminada con sustancias del aire, * Ingestión de suelo contaminado, * Contacto con suelo, polvo o agua contaminados. (Wikipedia, 2012) (Wikipedia, Wikipedia, 2012) ( E. Navas) EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS 1 envase PET 1 popote Algodón 1 cigarro CUESTIONARIO PREVIO 1.

¿Qué es contaminación ambiental?

Indica la clasificación de la combustión ambiental

Describe el proceso de combustión de un cigarro

4. ¿Cuáles

son

las

principales

sustancias

que

contribuyen

contaminación ambiental?

327

METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1.

Enciende el cigarro

Presiona el envase del modelo para retirar el aire

Tapar el agujero con el dedo pulgar para hacer vacío

4. Espera a que la botella comience a recuperar su estado anterior 5.

Observar lo que sucede

Quita el pulgar y repetir el del paso 2 al 5 durante hasta que se consuma el 3ra parte del cigarro

Apaga el cigarro

Retira la colilla

Separa el popote de la botella

10. Corta el popote de forma longitudinal 11. Abre el popote para retirar el algodón 12. Registra lo observado RESULTADO Y OBSERVACIÓN El estudiante redacta e ilustra los resultados y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental, igualmente completa la siguiente tabla. Elemento del

Representación del

modelo

sistema Respiratorio

Observaciones Antes Después

Envase Pet Popote Algodón Cigarro

CONCLUSIONES

REFERENCIAS 328

NAVAS,

(s.f.).

MonografĂas.com.

Obtenido

MonografĂas:

http://www.monografias.com/trabajos29/bioticos-abioticos/bioticosabioticos.shtml Wikipedia. (13 de diciembre de 2012). Wikipedia. Obtenido de Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Factores_bi%C3%B3ticos Wikipedia. (13 de diciembre de 2012). Wikipedia. Obtenido de Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Factores_abi%C3%B3ticos

329

PRÁCTICA 21: Efecto de los contaminantes de agua sobre las poblaciones vegetales. TIPO DE PRÁCTICA: Laboratorio MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana al determinar de qué manera afecta a la germinación y crecimiento de las semillas de rábano el agua con contaminantes (Bencina blanca) INTRODUCCIÓN Los efectos de la contaminación del agua incluyen los que afectan a la salud humana. La presencia de nitratos (sales del ácido nítrico) en el agua potable puede producir una enfermedad infantil que en ocasiones es mortal. El presente en los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas, de ser ingerida en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones. Las frutas y verduras son importantes para nuestro organismo, pero también debemos tomar medidas de prevención porque pueden ser transmisores de enfermedades si son regadas con aguas residuales. Las aguas residuales tienen una alta carga de sustancias químicas, metales, desechos orgánicos, entre otros, si son usadas sin previo tratamiento para riego, pueden ingresar a la cadena alimenticia a través de los cultivos, en especial los de tallo corto como son las hortalizas y algunas frutas. Debido a que es difícil saber si las verduras y frutas que compramos fueron regadas con aguas seguras, la especialista recomienda a la población desinfectar siempre estos productos antes de consumirlos. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS  36 semillas de rábano (18 por recipiente)  Bencina blanca 330

 Recipientes  Tierra de hoja  Agua  Jeringa CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Qué es contaminación ambiental? 2. Indica la clasificación de la combustión ambiental 3. Describe el proceso de combustión de un cigarro 4. ¿Cuáles

son

las

principales

sustancias

que

contribuyen

contaminación ambiental? METODOLOGIA EXPERIMENTAL Pasos a seguir: 

Siembra de 18 semillas de rábano por cada recipiente (son dos recipientes)



Todos los días regaremos las semillas



Cada vez que las reguemos le echaremos 6 ml de agua. En el caso de las con bencina blanca le echaremos 5ml de agua y 1 ml de bencina blanca (todo los días)

Variables constantes: 

Especie de vegetal



Edad del vegetal



Tamaño caja de helado



Cantidad de suelo



Tipo de suelo



Clima



Tipo de luz



Cantidad de hrs/luz



Cantidad de agua



Masa y volumen de la semilla



Humedad del agua

Variable manipulada: el contaminante del agua Variable respuesta: La germinación y crecimiento 331

RESULTADO Y OBSERVACIÓN Indica con gráficas de crecimiento (cm) vs tiempo (días)) y observaciones, obtenidos a partir del desarrollo de la metodología experimental. CONCLUSIONES El estudiante realiza una redacción breve de lo comprendido en la práctica, y del cumplimiento o no de las hipótesis previamente planteadas. REFERENCIAS NAVAS,

(s.f.).

Monografías.com.

Obtenido

Monografías:

332

PRÁCTICA 22: Trampa de humo contaminante TIPO DE LA PRÁCTICA: Aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Reconoce y comprende las implicaciones biológicas, económicas, políticas y sociales del daño ambiental en un contexto global e interdependiente. INTRODUCCIÓN En nuestra comunidad es común que veamos salir una gran cantidad de humo negro de los hornos para cocer barro. Definitivamente este humo es, junto con la contaminación del Río Lerma, una de las causas más comunes de enfermedades en la población. Si existiera una manera de atrapar ese humo para que no lo respiráramos. Si extrapolamos este experimento a un dispositivo de gran tamaño, tal vez sería una gran ayuda a sanear el aire. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -Una botella de plástico de un litro y medio

(vacía, sin etiqueta pero con

tapón) -Papel - Cerillos CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cuántas personas conoces que se dedican a elaborar artículos de barro y están enfermos siempre? 2. ¿Qué materiales utilizan para lograr una combustión que llegue a la temperatura adecuada de cocción del barro? 3. ¿Cuáles son los efectos de estos contaminantes en los seres vivos? 4. ¿Sabes de alguien que haya intentado minimizar esta fuente de contaminación de alguna manera? 333

5. ¿Qué propones para que las personas que tienen esta actividad económica no se expongan tanto a estos contaminantes? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL En primer lugar haces un par de agujeros en la botella de plástico, uno en la parte superior y otro cerca de la base de la botella. Luego con la hoja papel y recorta un rectángulo de 10x15 cm. Enrolla el papel para obtener un pequeño cilindro de unos 15 cm de longitud. Por último introduce el tubito de papel por el agujero superior de la botella. Al encender el tubito de papel con una cerilla se forma una pequeña llama y se observa que por el otro extremo del tubito sale una columna de humo muy denso que cae dentro de la botella. En el exterior apenas hay humo. Si tapas el agujero inferior con un dedo se apaga el tubito de papel y no sale humo. RESULTADO Y OBSERVACIÓN Al quemar el tubito parte del papel se desprende este en forma de partículas que, junto con los gases que se forman en la combustión y el aire forman el humo. En circunstancias normales, el humo asciende arrastrado por el aire caliente de la combustión (corrientes de convección) En nuestro experimento, el humo que se produce en la parte interior del tubito viaja a lo largo de él. En el interior de la botella no hay aire caliente, de manera que cuando el humo sale por el extremo inferior del tubito no se producen corrientes ascendentes de convección y el humo (más denso que el aire) se precipita al fondo de la botella. El agujero inferior sirve para que el tubito de papel no se apague, agregándole la inquietud relacionada con el comportamiento del humo en el pulmón el resultado serviría para un programa en contra de fumar, poniendo algodón en el fondo de la botella como si fuera tejido pulmonar, el algodón queda manchado completamente y absorbe el humo.

334

CONCLUSIONES El humo es más denso que el aire, por ello el humo debería siempre descender al entrar en contacto con el aire. Sin embargo, en una fogata vemos como el humo sube en lugar de bajar. Esto se debe a que el fuego calienta el aire a su alrededor, esto da como resultado que haya un encuentro entre aire caliente y aire a temperatura ambiente. Se sabe que cuando un fluido se calienta aumenta su volumen y por eso su densidad baja. Por esto el aire caliente se ve obligado a subir y el aire frio baja. A ese movimiento se le conoce como corriente de aire o "viento". Es la forma en que los fluidos propagan el calor en su interior, se llama "convección" el fluido caliente sube y el frio baja, luego el frio se calienta y sube y otra porción

fría baja y así sucesivamente,

produciéndose un movimiento en el fluido, como en una tetera al calentar el agua. En el aire ocurre lo mismo y es ese viento lo que arrastra las partículas del humo hacia arriba. Cuando el aire alrededor del humo se enfríe y vuelva a la temperatura ambiente, el humo como es natural caerá al piso. Es lo que vemos en una erupción de volcán, donde el humo asciende por el viento ascendente de convección pero luego al enfriarse el aire que lo arrastro, simplemente cae y llena de ceniza las calles. REFERENCIAS STERLING, P. Bessy Elvia.(2011) Geografía y medioambiente (ciencias geoambientales, desarrollo sustentable) . México: Editorial Esfinge.

335

PRÁCTICA 23: Inversión térmica. TIPO DE LA PRÁCTICA: Laboratorio o aula MATERIA: Geografía y Medio Ambiente COMPETENCIA DISCIPLINAR EXTENDIDA: Identifica y explica las causas y efectos de la inversión térmica en los asentamientos humanos. INTRODUCCIÓN La atmósfera de la Tierra está compuesta de muchos gases. Los más abundantes son el nitrógeno y el oxígeno (este último es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centésima parte, son gases llamados "de invernadero". No los podemos ver ni oler, pero están allí. Algunos de ellos son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno. En pequeñas concentraciones, los gases de invernadero son vitales para nuestra supervivencia. Cuando la luz solar llega a la Tierra, un poco de esta energía se refleja en las nubes; el resto atraviesa la atmósfera y llega al suelo. Gracias a esta energía, por ejemplo, las plantas pueden crecer y desarrollarse. Los gases de invernadero tienen gran capacidad calorífica, calentando así la superficie de la Tierra y el aire que la rodea. Si no existieran los gases de invernadero, el planeta sería ¡cerca de 30 grados centígrados más frío de lo que es ahora! Esto es lo que sucede en Marte. En la inversión térmica, el aire frío queda atrapado por el aire caliente cerca de la superficie del suelo, junto con los contaminantes que permanecen en la atmósfera, lo que genera mayor concentración de éstos, impidiendo su dispersión. EQUIPO, MATERIAL Y REACTIVOS -

Dos frascos de vidrio

Hielo

Mechero

Agua

Recipiente para calentar agua

Cartón 336

Plato

Cerillos

CUESTIONARIO PREVIO 1. ¿Cómo crees que sería la temperatura de la Tierra durante el día si no existieran la atmósfera y los gases de invernadero? 2. ¿Cómo crees que sería la temperatura de la Tierra durante la noche si no existieran la atmósfera y los gases de invernadero? 3. ¿Hay alguna relación entre las temperaturas frías y el aumento en la contaminación? METODOLOGÍA EXPERIMENTAL -Vas a sumergir por unos 30 segundos uno de los frascos en agua muy fría, si es

posible

agua

con

hielos.

Inmediatamente,

sacarlo,

sécalo

perfectamente lo más rápido posible. Enciende algunos cerillos y colócalos en el plato. Con el frasco boca abajo captura el humo que se desprende hasta llenarlo como se muestra en la figura.

Tápalo con el cartoncillo y voltéalo boca arriba. -Sumerge en agua bien caliente el segundo frasco y sécalo -Coloca el frasco caliente encima del cartoncillo que tapa al frasco frío como se muestra a continuación:

-Retira el cartoncillo y toca los frascos para verificar que el de arriba está más caliente que el de abajo, y observa con atención cómo se mezclan. Describe lo que observaste. Es muy importante que te fijes en los tiempos en los que el humo se mezcla.

337

CASO 1.El humo en el frasco frío: Ahora el frasco caliente con humo va abajo. Sumerge el primer vaso en agua caliente, captura el humo, tápalo, y coloca el segundo frasco (después de sumergirlo en agua fría) arriba. Retira el cartoncillo. Describe lo que observaste. Es muy importante que te fijes en los tiempos en los que el humo se mezcla. CASO 2.El humo en el frasco caliente: RESULTADO Y OBSERVACIÓN El experimento que hiciste es un ejemplo de inversión térmica. Trata de explicar con tus palabras lo que ocurrió, y que en tu explicación, se respondan las siguientes preguntas. Las ideas de calor, temperatura y equilibrio térmico te ayudarán a explicar más claramente. ¿En cuál de los dos casos el humo está más frío?¿Por qué?, ¿Qué le pasa al humo al estar en contacto con el frasco frío?, ¿En cuál de los dos casos se mezcla más fácilmente el humo? Imagínate que el frasco con humo es el aire de la Ciudad de México. En la inversión térmica, el aire frío queda atrapado por el aire caliente cerca de la superficie del suelo, junto con los contaminantes que permanecen en la atmósfera, lo que genera mayor concentración de estos, impidiendo su dispersión. ¿A cuál de los dos casos que observaste experimentalmente se parece esta situación? ¿Por qué? CONCLUSIONES En la Ciudad de México, las inversiones térmicas son comunes debido a las condiciones geográficas. Está amurallada por montañas, lo que impide las rachas de viento. La inversión térmica es un fenómeno peligroso para la vida cuando hay contaminación,

porque

cuando

capa

aire

frío

comprime

los

contaminantes contra el suelo la concentración de los gases tóxicos puede llegar a equivaler hasta 14 veces más.

338

REFERENCIAS STERLING, P. Bessy Elvia.(2011) Geografía y medioambiente (ciencias geoambientales, desarrollo sustentable) . México: Editorial Esfinge.

339

DIRECTORIO Gobernador Constitucional del Estado de México Dr. Eruviel Ávila Villegas

Secretario de Educación Lic. Raymundo E. Martínez Carbajal

Subsecretario de Educación Media Superior Lic. Bernardo Olvera Enciso

En suplencia del Director General de Educación Media Superior Mtro. Agustín Arturo González de la Rosa

Subdirector de Bachillerato Tecnológico Lic. José Francisco Cobos Barreiro

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Elaborado por: Academia Estatal de Ciencia Naturales y Experimentales de Bachillerato Tecnológico 2012- 2013

Revisor: M.V.Z. Jesús Américo Hernández Góngora, Representante de la zona escolar No. 16 y Presidente de la Academia Estatal de Ciencias Naturales y Experimentales.

El presente documento fue elaborado con fines didáctico-educativos, como apoyo a los docentes y estudiantes, proporcionando herramientas que reafirmen las competencias disciplinares extendidas de las Materias del campo Disciplinar de las Ciencias Naturales y Experimentales, enmarcadas en el perfil de egreso del Sistema Nacional de Bachillerato

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