3º Básico Ciencias Naturales Editorial by espaciosinnovadores

Ciencias Naturales 3° Básico Directora de la colección: Guillermina Herrera Peña Equipo de redacción y mediación pedagógica: Isabel Cleaves Ana María Palma Equipo de diseño y diagramación: Isabel Cleaves

ISBN 9789929614338 Edición 2017 Impreso en IGER Talleres Gráficos

Reservados todos los derechos. Queda rigurosamente prohibido la reproducción total o parcial de este material educativo, por cualquier medio o procedimiento, sin la autorización de Asec Ediciones. Según artículo 42 de la Constitución Política de Guatemala que se refiere a la autoría.

Ediciones ASEC, de la Asociación de Servicios Educativos y Culturales, ofrece al sistema educativo guatemalteco su Programa Logos, una colección de textos escolares cuyas características proveen a los estudiantes de contenidos educativos de calidad, pertinentes, actualizados y que responden al Currículum Nacional Base promovido por el Ministerio de Educación. El nombre de nuestro programa editorial refiere al concepto logos (del griego λóγος) en su significado más amplio: inteligencia, pensamiento y sentido, desde una visión integral que permitirá a los estudiantes identificar, interpretar, argumentar y resolver problemas del contexto con propiedad y ética desde el saber ser, el saber hacer y el saber conocer. Programa Logos se adhiere al Currículum Nacional Base buscando el desarrollo de competencias. En este horizonte, nuestros textos procuran aprendizajes que desarrollan capacidades basadas en conocimientos, habilidades, destrezas, carácter y valores para ayudar a los estudiantes a enfrentar adecuadamente sus interacciones en los ámbitos personal y social, mediante procesos de reflexión crítica y de adaptaciones creativas a nuevas situaciones de la vida. Siguiendo estos lineamientos, nuestros contenidos educativos permiten a los jóvenes estudiantes aprendizajes para comprender el mundo en el que se desenvuelven, así como para usar su creatividad para transformarlo de manera positiva. Nuestros textos han sido diseñados para promover un aprendizaje significativo. Buscan que el estudiante construya conocimientos a partir de los que ya posee o al relacionar los nuevos con otros que domina previamente. Asimismo, han sido diseñados para que los estudiantes se sientan dispuestos favorablemente a llevar a cabo la construcción creativa y armónica de su desarrollo educativo. Con nuestros textos fomentamos la autodisciplina, la autorregulación de los aprendizajes y la metacognición. Apostamos por la evaluación formativa, que informa de los logros y advierte de las dificultades permitiendo la búsqueda de nuevas estrategias de aprendizaje. Para las materias evaluadas periódicamente por el Ministerio de Educación, incorporamos las pruebas liberadas correspondientes, de modo que los estudiantes puedan prepararse mejor. Ediciones ASEC respalda sus textos escolares en su equipo de autoría, mediación pedagógica y diseño, formado por profesionales especializados en cada materia y con larga y productiva experiencia en la elaboración de materiales educativos. Programa Logos es una apuesta nacional por la calidad de la educación. Nuestro fin es ofrecer textos accesibles, de la mejor calidad académica, que doten a estudiantes y profesores de una herramienta imprescindible para allanar el camino de la juventud guatemalteca en la maravillosa tarea de su superación. En Ediciones ASEC estamos convencidos de que la educación es la base del desarrollo.

Índice Índice............................................................................................................................................................................

Presentación.......................................................................................................................................................

Unidad 1 Las ciencias................................................................................................................................................................

El mundo de las ciencias naturales...............................................................................................................

1. La investigación científica y el informe científico.............................................................................

2. El periodismo científico y el periodismo ambiental .......................................................................

3. La ciencia y la tecnología...........................................................................................................................

A la ciencia por la experiencia.........................................................................................................................

1. Elaboremos un informe científico..........................................................................................................

2. Elaboremos un reportaje científico........................................................................................................ 10

Resumen.......................................................................................................................................................................... 11 Verifica tu aprendizaje........................................................................................................................................... 12 Revisa tu aprendizaje............................................................................................................................................. 16

Unidad 2 La materia, parte I: la química a nuestro alrededor......................................................

El mundo de la materia .......................................................................................................................................

1. El átomo: la base de la materia................................................................................................................

2. Niveles de energía de un átomo.............................................................................................................

3. Número de valencia.....................................................................................................................................

4. Electronegatividad........................................................................................................................................

5. Enlaces químicos...........................................................................................................................................

Índice – Ciencias Naturales

6. Reacción química..........................................................................................................................................

7. Compuestos químicos.................................................................................................................................

8. Nomenclatura química................................................................................................................................

9. La química que nos rodea.........................................................................................................................

A la ciencia por la experiencia.........................................................................................................................

1. Observemos los saltos de los electrones............................................................................................

2. ¿Cómo inflar un globo sin aire?..............................................................................................................

3. Trampa ecológica para atrapar mosquitos.........................................................................................

Resumen..........................................................................................................................................................................

Verifica tu aprendizaje...........................................................................................................................................

Revisa tu aprendizaje.............................................................................................................................................

Unidad 3 La materia, parte II: la física a nuestro alrededor............................................................

El mundo de la física...............................................................................................................................................

1. Medición...........................................................................................................................................................

2. Las ondas y el espectro electromagnético..........................................................................................

3. La luz..................................................................................................................................................................

4. Óptica................................................................................................................................................................

5. El sonido...........................................................................................................................................................

6. Magnetismo....................................................................................................................................................

7. El movimiento.................................................................................................................................................

8. Presión y fluidos............................................................................................................................................

A la ciencia por la experiencia.........................................................................................................................

1. ¡Un teléfono con dos latas!.......................................................................................................................

2. ¡Hagamos flotar objetos!...........................................................................................................................

3. Experimentemos con la presión hidrostática.....................................................................................

Resumen..........................................................................................................................................................................

Verifica tu aprendizaje........................................................................................................................................... 100 Revisa tu aprendizaje............................................................................................................................................. 105

Tercer grado – ciclo básico

Unidad 4 La Tierra: nuestro hogar.............................................................................................................................

107

El mundo de nuestro planeta Tierra............................................................................................................ 109 1. El clima.............................................................................................................................................................. 109 2. Fenómenos atmosféricos........................................................................................................................... 110 3. Fenómenos climáticos: El Niño y La Niña............................................................................................ 111 4. Efecto invernadero........................................................................................................................................ 112 5. Calentamiento global.................................................................................................................................. 113 6. Cambio climático y desastres naturales............................................................................................... 114 7. Gestión del riesgo......................................................................................................................................... 115

A la ciencia por la experiencia......................................................................................................................... 116 1. La formación de lluvia en un frasco....................................................................................................... 116 2. Simulando el efecto invernadero........................................................................................................... 117 3. Construyendo un pluviómetro casero.................................................................................................. 118

Resumen.......................................................................................................................................................................... 119 Verifica tu aprendizaje........................................................................................................................................... 120 Revisa tu aprendizaje............................................................................................................................................. 123

Unidad 5 Los seres vivos.......................................................................................................................................................

125

El mundo de los seres vivos............................................................................................................................... 127 1. Los ciclos biogeoquímicos......................................................................................................................... 128 2. Desarrollo sostenible y contaminación................................................................................................ 135 3. Instituciones ambientales.......................................................................................................................... 142

A la ciencia por la experiencia......................................................................................................................... 145 1. ¿Cae lluvia ácida en nuestra ciudad?.................................................................................................... 145 2. Clasifiquemos la basura de nuestra aula............................................................................................. 147

Resumen.......................................................................................................................................................................... 150 Verifica tu aprendizaje........................................................................................................................................... 152 Revisa tu aprendizaje............................................................................................................................................. 155 Índice – Ciencias Naturales

III

Unidad 6 El cuerpo humano...............................................................................................................................................

157

El mundo del cuerpo humano........................................................................................................................... 159 1. El sistema nervioso: el centro de control.............................................................................................. 159 2. El sistema endocrino: control interno.................................................................................................... 166 3. Primeros auxilios: pueden salvar la vida................................................................................................ 172 4. Herencia............................................................................................................................................................. 178 5. Ingeniería genética y biotecnología....................................................................................................... 181

A la ciencia por la experiencia.......................................................................................................................... 182 1. ¿Cómo reacciona el sistema nervioso? Parte 1: reflejos................................................................. 182 2. ¿Cómo reacciona el sistema nervioso? Parte 2: velocidad de respuesta ante un estímulo externo............................................................................................................................................ 183 3. Infusión de timboco para el tratamiento de la diabetes................................................................ 184

Resumen........................................................................................................................................................................... 185 Verifica tu aprendizaje............................................................................................................................................ 188 Revisa tu aprendizaje.............................................................................................................................................. 196

Bibliografía................................................................................................................................................................

Tercer grado – ciclo básico

197

Ciencias Naturales 3o básico ¡Bienvenida y bienvenido! Iniciamos nuestro curso de Ciencias Naturales del tercer grado del ciclo básico, en el cual integraremos conocimientos generales de física, química, biología y geología de forma interdisciplinaria, utilizando el método científico y a partir del contacto con nuestro entorno. Tenemos seis unidades por delante para compartir y desarrollar competencias dentro de los siguientes componentes del área de ciencias naturales, marcadas por el Currículo Nacional Base (Cnb): Unidad

Componente

Unidad 1. El mundo de las ciencias naturales Unidad 2. El mundo de la materia parte 1: la Manejo de información química a nuestro alrededor Unidad 3. El mundo de la materia, parte 2: la física a nuestro alrededor Unidad 4. El mundo de nuestro planeta Tierra

Desarrollo sostenible

Unidad 5. El mundo de los seres vivos Unidad 6. El mundo del cuerpo humano

Conocimiento y desarrollo personal, vida saludable

¿Cómo es tu libro?

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Cada unidad inicia con la portada, que presenta el número de la unidad y una breve presentación que te ayudará a despertar tus conocimientos previos sobre los temas que aprenderás.

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Le sigue este apartado. Es la ruta para saber qué encontrarás: el mundo de… (que presenta el tema de la unidad), a la ciencia por la experiencia y verifica tu aprendizaje.

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Presentación – Ciencias Naturales

En la página siguiente aparece la tabla con las competencias del Currículo Nacional Base que trabajarás en cada unidad. ¿Cómo saber si las has alcanzado? Para ello, el Cnb propone indicadores de logro, que ves en la segunda columna. Estos indicadores o criterios son como un termómetro que mide tu desempeño en cada competencia.

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En la tercera columna aparecen las actividades que te ayudan a desarrollar cada competencia. Al final, se indican los ejes transversales e indicadores de logro del Cnb, que son conceptos, principios, valores, habilidades e ideas que orientan tu vida. Cada unidad indica qué ejes fueron trabajados. Por ejemplo: educación en valores, desarrollo sostenible, seguridad social y ambiental, desarrollo tecnológico.

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El mundo de…

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En cada unidad abordaremos un contenido diferente dentro del campo de las ciencias naturales. Los contenidos están ordenados desde lo más amplio hacia lo más específico, y desde el conocimiento LFOR EiVLFR

general del mundo que nos rodea, hasta el de nuestro propio cuerpo.

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Tercer grado – ciclo básico

A lo largo de las unidades encontrarás los elementos necesarios para conocer, explicar e interpretar el funcionamiento de tu cuerpo, así como los fenómenos naturales que ocurren en tu entorno para promover acciones en pro de la conservación y aprovechamiento sostenible de los mismos y, de este modo, mejorar las condiciones de vida de tu círculo familiar y tu comunidad.

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Presentación – Ciencias Naturales

VII

A la ciencia por la experiencia HULHQFLD

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En esta sección aplicarás los conocimientos de cada unidad, a través de experimentos donde utilizarás el método científico. Su objetivo es integrar los conocimientos científicos de cada unidad con tus experiencias cotidianas, utilizando materiales de tu entorno.

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Verifica tu aprendizaje Encontrarás ejercicios que te ayudarán a afianzar tu aprendizaje. A continuación, aparece el cuadro que te ayudará a verificar si alcanzaste los logros propuestos.

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Las ciencias

unidad

¿Qué sabes del tema? En la actualidad, los científicos de todo el mundo desarrollan nuevos descubrimientos e inventos científicos y tecnológicos. Pero, ¿de qué servirían si guardaran sus resultados para ellos mismos? ¿Qué pasaría si engavetaran sus descubrimientos y no los compartieran con la humanidad? Brinda tu opinión:

Existen numerosas formas a través de las cuales los científicos comparten sus descubrimientos… ¿Conoces alguna revista científica? ¿Has visto algún reportaje en televisión? ¿Has escuchado algún programa de radio donde se hable sobre algún tema ambiental? Si tus respuestas son positivas, comparte: ¿Sobre qué tema eran?

Si no puedes responder estas preguntas, no te preocupes. Durante esta unidad aprenderás a presentar y compartir los resultados de las investigaciones científicas.

¿Qué encontrarás en esta unidad? El mundo de las ciencias naturales

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La investigación científica y el informe científico El periodismo científico y el periodismo ambiental La ciencia y la tecnología

A la ciencia por la experiencia

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Elaboremos un informe científico Elaboremos un reportaje científico

Verifica tu aprendizaje

Unidad 1 – Ciencias Naturales

¿Qué lograrás en esta unidad? Competencia

Indicador de logro

6. Valora la verificación y las revisiones compartidas en la investigación científica a través del reporte, la presentación y defensa de los resultados experimentales de proyectos que ha diseñado y ejecutado bajo el rigor del método científico.

6.1 Defiende los resultados de sus experimentos ante un público. 6.2 Argumenta respecto a los factores que contribuyen al desarrollo de la ciencia y la tecnología.

Actividades

Ejes transversales:

Componente:

•

Desarrollo tecnológico.

Tercer grado – ciclo básico

Escribe los pasos del método científico. Busca en Internet o en medios de comunicación escritos, cinco noticias sobre el medioambiente y las comparte en una exposición. Busca en Internet o en medios de comunicación escritos, un reportaje sobre el medioambiente y lo comparte en una exposición. Escribe algunas aplicaciones de la tecnología en su vida cotidiana. Compara la tecnología del siglo pasado con la actual, a través de una entrevista a sus abuelos.

Manejo pertinente de la tecnología, manejo de información.

El mundo de las ciencias naturales 1.

La investigación científica y el informe científico

Como recordarás, la ciencia es un conjunto de conocimientos objetivos, verificables y sistematizados sobre una materia, hecho o fenómeno, que son obtenidos a través de métodos o técnicas. A partir de estos conocimientos, se generan hipótesis, cuestionamientos, esquemas, leyes y principios a través de la investigación. La investigación científica busca ampliar el conocimiento a través de la realización de actividades intelectuales y experimentales, utilizando el método científico.

Recuerda Un proyecto científico es un conjunto de procedimientos, metodologías o técnicas llevados a cabo con el fin de explicar un fenómeno natural. Su propósito es producir conocimiento científico.

Es necesario ordenar y planificar todo el proceso de investigación, para lo cual se elabora un proyecto científico. Los resultados de este proyecto se dan a conocer a través de un informe científico, cuyo objetivo es presentar los resultados obtenidos y describir todo el proceso realizado para ello.

Ejercicio 1 Recuerda o investiga cuáles son los pasos del método científico, y escríbelos a continuación:

Unidad 1 – Ciencias Naturales

Las partes de un informe científico son: a. Título. Presenta la investigación que se llevará a cabo de forma clara, breve y concisa. b. Resumen. Se presenta de forma breve lo que se investigó en el proyecto (la hipótesis), la metodología utilizada, los resultados y las conclusiones. c. Introducción. Se presenta la hipótesis del proyecto, explicando de dónde viene el problema a estudiar e incluyendo todos los conceptos teóricos que se van a analizar. d. Materiales y métodos. Se describe la metodología que se usará para comprobar o rechazar la hipótesis. Se incluyen los materiales que se van a utilizar. Esta parte del informe debe ser tan detallada, que permita a otro investigador repetir el experimento de manera exacta. e. Resultados. Se incluyen los resultados de la experimentación. Se deben detallar, explicando si existe error experimental. Los resultados se pueden presentar con el apoyo gráfico de tablas, imágenes, figuras, etc. f. Análisis (discusión de resultados). En esta parte se realizan cálculos, se utilizan modelos científicos, fórmulas y otro tipo de herramientas para analizar y explicar los resultados. g. Conclusiones. Se exponen las conclusiones a partir de la discusión de resultados. h. Recomendaciones. A partir de los resultados, se pueden hacer recomendaciones. Por ejemplo: mejorar la metodología utilizada, uso de otros materiales, ampliar cierta parte del estudio, etc. i. Referencias. Todo informe científico incluye las referencias bibliográficas, documentales o digitales de donde se sacó información, respetando los derechos de autor.

Tercer grado – ciclo básico

2. El periodismo científico y el periodismo ambiental Después de realizar una investigación científica, se difunden los resultados. Esto puede ser a través de seminarios, revistas científicas, blogs científicos, artículos científicos o periodísticos, entre otros. A continuación, detallaremos sobre estos últimos. Una manera de comunicar y compartir los resultados de las investigaciones científicas, es a través del periodismo. Existen diferentes tipos de periodismo. Por ejemplo, el periodismo científico ayuda a difundir nuevos descubrimientos científicos o tecnológicos; mientras que el periodismo ambiental contribuye a difundir información con el fin de exponer una problemática ambiental y promover el uso sostenible de los recursos naturales y el cuidado del medioambiente a través de generar conciencia y educación ambiental. Los medios de comunicación ejercen una gran influencia en las personas, pues diariamente tenemos contacto con ellos: la radio, la televisión, la prensa escrita, Internet, etc., son algunos ejemplos. Gracias a las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, que van más allá de los medios impresos tradicionales (redes sociales, sitios web, blogs, etc.) esta información puede llegar a grandes masas.

Sabías que... La Red de Periodistas Ambientales de España y Mesoamérica fue conformada en 2001 con el fin de fortalecer la cobertura de temas prioritarios para la conservación.

Sabías que... Guatemala es el primer país latinoamericano en donde se produjo una película sobre el calentamiento global.

Ejercicio 2 Busca en Internet o en medios de comunicación escrita cinco noticias sobre el medioambiente. Elabora un cartel con las mismas, el cual compartirás en clase con tus compañeros y compañeras en una exposición que organizará tu profesor.

Unidad 1 – Ciencias Naturales

¿Qué es un reportaje? Es un trabajo de investigación periodística que consiste en narrar una noticia con lenguaje claro y sencillo, con el propósito de informar sobre un tema a un público extenso y diverso. Se diferencia de una noticia, pues utiliza diferentes fuentes de información, opiniones personales y entrevistas. Puede ser a través de palabras (reportaje escrito), imágenes, videos, etc., ya que se publica en la prensa escrita, televisión, radio, Internet, etc. Existen diferentes tipos de reportajes, dentro de los cuales se encuentran los reportajes científicos que abarcan temas como medicina, medioambiente, tecnología, etc. ¿Cómo hacer un reportaje escrito? Las partes básicas de un reportaje escrito son las siguientes: 1. Titular. El título da una idea del tema a abordar. Debe llamar la atención y ser breve. 2. Párrafo inicial. Debe ser breve, conciso, estar bien redactado y contener información interesante, que llame la atención e invite a leer el reportaje completo. 3. Cuerpo. Son todos los párrafos donde se presenta la información. Puede ir acompañado de fotografías, ilustraciones o imágenes. 4. Párrafo final. En él se concluye sobre el tema, se hace una invitación a reflexionar o se hace una opinión personal.

Ejercicio 3 Busca en Internet o en medios de comunicación escrita un reportaje sobre el medioambiente. Compártelo en clase con tus compañeros y compañeras en una exposición que organizará tu profesor.

Tercer grado – ciclo básico

La ciencia y la tecnología

Los seres humanos nos diferenciamos del resto de seres vivos, pues tenemos capacidades para crear, analizar y pensar. Un ejemplo de ello es la creación de tecnología. La tecnología se define como un conjunto de conocimientos, instrumentos o recursos unidos a través de procedimientos prácticos y científicos, que permiten crear bienes y servicios para satisfacer las necesidades básicas (como alimentación, vivienda, relaciones sociales y con el medioambiente) y los deseos (como deportes, entretenimiento, música) de los seres humanos. La tecnología nos ayuda a ahorrar tiempo y esfuerzo de trabajo. El desarrollo tecnológico tiene aplicaciones en diferentes ciencias, permitiendo hacer nuevos descubrimientos e inventos que han aportado conocimiento y han contribuido a mejorar nuestra calidad de vida. Por ejemplo: Ciencia

Ejemplos de contribución

Medicina

Aumento de la esperanza de vida, cura y tratamiento de enfermedades o disminución de la mortalidad a través de la producción de medicamentos y la implementación de tratamientos como la quimioterapia o la radioterapia.

Agricultura

Mayores rendimientos de los cultivos a través de la producción de fertilizantes o la construcción de máquinas procesadoras de cultivos.

Comunicación

Aumento y mayor rapidez de la comunicación mundial, a través de inventos como el Internet o el celular.

Informática

Creación de máquinas como la computadora o la impresora láser. Desarrollo de productos para almacenar información como discos compactos.

Ingeniería

Aumento de la red vial, o modernización de los medios de transporte, como el tren o los automóviles eléctricos.

Arquitectura

Creación de materiales más resistentes para la construcción, invención de máquinas que facilitan el trabajo y soportan más peso.

Ciencias naturales

Desarrollo de productos que no contaminan el medio ambiente, aplicación de la biotecnología para el rescate de especies animales o vegetales en peligro de extinción, o para descontaminar aguas.

Astronomía

Hemos descubierto el Universo en el cual habitamos, a través de inventos como los cohetes espaciales, los satélites artificiales, etc.

Unidad 1 – Ciencias Naturales

Ejercicio 4 Escribe una aplicación de la tecnología en tu vida diaria, en los siguientes campos: a. Medicina:

b. Deporte:

c. Comunicación:

d. Alimentación:

e. Entretenimiento:

Ejercicio 5 Entrevista a tus abuelitos, y pregúntales qué diferencias hay entre la tecnología que existía cuando ellos eran jóvenes en comparación con la actual. Hazles preguntas como: ¿De qué forma hacían sus tareas? ¿Cómo se comunicaban? ¿Existía Internet? Luego, completa el siguiente cuadro con las diferencias entre la tecnología del siglo pasado y del siglo actual. Tecnología del siglo pasado

Tercer grado – ciclo básico

Tecnología actual

A la ciencia por la experiencia Para poner en práctica lo aprendido durante esta unidad, te invitamos a desarrollar dos actividades prácticas.

Elaboremos un informe científico

Introducción Como recordarás, un informe científico presenta los resultados de un proyecto y describe todo el proceso realizado. A continuación, realizarás un informe científico y expondrás tus resultados.

¿Qué necesitas?

• Cuatro compañeros o compañeras de clase. • Material para el desarrollo del proyecto científico que tu profesor/a te asigne. • Material para exponer tus resultados (usa tu creatividad, pueden ser carteles, objetos reales, presentaciones en programas informáticos, etc.).

Procedimiento: 1. Hagan grupos de cinco personas. 2. Pídanle a su profesor que les asigne un proyecto científico. 3. Realicen el proyecto científico, acorde a los pasos del método científico: a. b. c. d.

Observación Identificar un problema Proponer una solución Hipótesis Comprobar si la solución que se proponen es válida Experimentación Presentar sus conclusiones Conclusión

4. Ahora, apliquen lo que hemos aprendido, elaborando un informe científico, con todas sus partes. a. b. c. d. e. f. g. h. i.

Título Resumen Introducción Materiales y métodos Resultados Análisis (discusión de resultados) Conclusiones Recomendaciones Referencias

5. Expongan sus resultados ante sus compañeros y compañeras de clase. Utilicen formas creativas para demostrar y defender sus resultados. 6. Reflexionen y discutan sobre los resultados, luego concluyan en grupo sobre el proyecto. Unidad 1 – Ciencias Naturales

Elaboremos un reportaje científico

Introducción Recuerda que un reportaje científico es un trabajo de investigación periodística que abarca temas como medicina, medioambiente o tecnología. Consiste en narrar una noticia con lenguaje claro y sencillo, con el propósito de informar sobre un tema a un público extenso y diverso. Utiliza diferentes fuentes de información, opiniones personales y entrevistas. Puede ser a través de palabras (reportaje escrito), imágenes, videos, etc. A continuación, realizaremos una actividad práctica en la cual aplicarás lo aprendido, a través de la realización de un reportaje científico.

¿Qué necesitas?

• Cuatro compañeros o compañeras de clase. • Dependiendo del tipo de reportaje que hagas, podrías necesitar grabadora, video, cámara fotográfica, cuaderno, lápiz, etc.

Procedimiento: 1. Hagan grupos de cinco personas. 2. Elijan un problema ambiental de su escuela/colegio, barrio o ciudad. 3. Investiguen sobre el tema. Recuerden que como es un reportaje, deben utilizar varias fuentes de información (más de tres). 4. Elaboren un reportaje, que puede ser escrito, un video (televisivo), una grabación (radial) o virtual (Internet, redes sociales). 5. Presenten su reportaje a sus compañeros y compañeras de clase. 6. Recuerden que en su reportaje deben transmitir un mensaje positivo, proponer soluciones o hacer un llamado a la conciencia de las personas para evitar el problema ambiental que eligieron.

Tercer grado – ciclo básico

Resumen La ciencia es un conjunto de conocimientos objetivos, verificables y sistematizados sobre una materia, hecho o fenómeno, que son obtenidos a través de métodos o técnicas. A partir de estos conocimientos, se generan hipótesis, cuestionamientos, esquemas, leyes y principios a través de la investigación. La investigación científica busca ampliar el conocimiento por medio de la realización de actividades intelectuales y experimentales, utilizando el método científico. Es necesario ordenar y planificar todo el proceso de investigación, para lo cual se elabora un proyecto científico. Los resultados de este proyecto se dan a conocer a través de un informe científico, cuyo objetivo es presentar los resultados obtenidos y describir todo el proceso realizado para ello. Las partes de un informe científico son: a. Título b. Resumen c. Introducción d. Materiales y métodos e. Resultados f. Análisis (discusión de resultados) g. Conclusiones h. Recomendaciones i. Referencias Después de realizar una investigación científica, se difunden los resultados. Esto puede ser a través de seminarios, revistas científicas, blogs científicos, artículos científicos o periodísticos, entre otros. El periodismo científico ayuda a difundir nuevos descubrimientos científicos o tecnológicos. El periodismo ambiental contribuye a difundir información con el fin de exponer una problemática ambiental y promover el uso sostenible de los recursos naturales y el cuidado del medioambiente a través de generar conciencia y educación ambiental. Un reportaje es un trabajo de investigación periodística que consiste en narrar una noticia con lenguaje claro y sencillo, con el propósito de informar sobre un tema a un público extenso y diverso. Utiliza diferentes fuentes de información, opiniones personales y entrevistas. Puede ser a través de palabras (reportaje escrito), imágenes, videos, etc. Las partes básicas de un reportaje escrito son las siguientes: titular, párrafo inicial, cuerpo y párrafo final.

Unidad 1 – Ciencias Naturales

Verifica tu aprendizaje Actividad 1. Demuestra lo aprendido A. Define con tus palabras los siguientes términos:

•

Investigación científica:

•

Informe científico:

•

Reportaje científico:

•

Tecnología:

B. Escribe las partes de un informe científico:

• • • • • • • • •

Actividad 2. Aplica lo aprendido A. Completa el cuadro con ejemplos de tu vida cotidiana donde utilices aplicaciones de la tecnología en las siguientes ciencias: Ciencia Informática Nutrición Medicina Comunicación Ciencias naturales

Tercer grado – ciclo básico

Aplicación

B. Analiza la siguiente información, e indica cuál es una noticia y cuál un reportaje:

Unidad 1 – Ciencias Naturales

C. Analiza las siguientes noticias, e indica cuál corresponde al periodismo científico y cuál al periodismo ambiental:

Tercer grado – ciclo básico

Actividad 3. Desarrolla nuevas habilidades

Habilidades:

Realiza la siguiente lectura y luego sigue las instrucciones. Los problemas ambientales de Guatemala

Capacidad de investigación, de resumen, análisis de información y redacción.

Según el Perfil Ambiental de Guatemala1, los principales problemas ambientales del país durante el periodo 2010 – 2012 fueron:

• • • • • • •

Deforestación anual de 132 000 hectáreas de bosque natural. Extracción de 20 000 millones de m3 de agua. Extracción de 40 millones de toneladas de recursos del subsuelo (minería). Destrucción de la flora y fauna acuática. Producción de 116.5 millones de toneladas de desechos sólidos. Generación de 10 000 millones de m3 de aguas negras. Emisión de 48.3 millones de toneladas equivalentes de dióxido de carbono (contaminación atmosférica).

Elige uno de estos temas y elabora un reportaje científico escrito con todas sus partes. Recuerda que en un reportaje puedes incluir tus opiniones o de otras personas (entrevistas), y debes consultar más de tres fuentes bibliográficas.

Perfil Ambiental de Guatemala 2010 – 2012. Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente de la Universidad Rafael Landívar.

Unidad 1 – Ciencias Naturales

Revisa tu aprendizaje Después de estudiar...

Marca con un cheque

la casilla que mejor indique tu rendimiento.

Defino con mis palabras qué es la investigación científica. Enumero las partes de un informe científico. Elaboro un informe y un reportaje científico en grupos de trabajo, y expongo los resultados. Argumento respecto a los factores que contribuyen al desarrollo de la ciencia y la tecnología.

Tercer grado – ciclo básico

en no logrado proceso logrado

La materia, parte I:

unidad

la química a nuestro alrededor ¿Qué sabes del tema? ¿Sabes que estás rodeado de compuestos químicos? Escribe 10 ejemplos de compuestos químicos que reconozcas en tu entorno: 1.

10.

¿Sabes cuál es la ciencia que estudia los compuestos químicos? Escríbela acá: Si no lo sabes, no te preocupes, solo debes leer con atención el contenido de esta unidad y descubrirás el fascinante mundo de la química.

¿Qué encontrarás en esta unidad? El mundo de la materia

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El átomo Niveles de energía de un átomo Número de valencia Electronegatividad Enlaces químicos Reacción química Compuestos químicos Nomenclatura química La química que nos rodea

A la ciencia por la experiencia

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Observemos los saltos de los electrones ¿Cómo inflar un globo sin aire? Trampa ecológica para atrapar mosquitos

Verifica tu aprendizaje

Unidad 2 – Ciencias Naturales

¿Qué lograrás en esta unidad? Competencia

Indicador de logro

5. Aplica principios y leyes que explican la estructura, conservación, transformación y aprovechamiento de la materia y energía, la transferencia de la energía, así como de los fenómenos relacionados con la mecánica, el electromagnetismo, la astronomía, la física moderna, para la comprensión de situaciones cotidianas y la resolución de problemas relacionados con este tipo de fenómenos naturales.

5.1. Utiliza conceptos básicos relacionados con la estructura del átomo y los modelos que la explican, con la formación de las sustancias químicas y su nomenclatura.

Actividades

Explica por qué los electrones más alejados del núcleo pueden saltar de un nivel de energía a otro más fácilmente que los que están más cerca. Explica la relación que tienen los niveles de energía con la formación de iones. Define con sus palabras qué es el nivel de energía de un átomo. Completa un cuadro con la máxima capacidad de electrones que acepta cada nivel de energía de un átomo. Encuentra el número de valencia de un elemento químico. Dibuja la estructura de Lewis de algunos elementos químicos, conforme su número de valencia. Representa los electrones de valencia mediante el modelo atómico de Bohr. Investiga la electronegatividad de algunos elementos químicos. Explica con sus palabras qué relación tiene el número de valencia con un enlace químico. Elabora un esquema con la estructura de Lewis de diferentes tipos de enlaces, donde identifica la regla del octeto. Explica con sus palabras la diferencia entre un enlace iónico y uno covalente. A partir de la estructura de Lewis de diferentes compuestos, identifica cuáles corresponden a enlaces covalentes y cuáles a iónicos. Define con sus palabras qué es un compuesto químico y explica su diferencia con un elemento químico. De una serie de fórmulas de compuestos químicos, identifica cuáles son orgánicos y cuáles inorgánicos. Describe la diferencia entre un compuesto orgánico y uno inorgánico. Identifica los elementos metálicos y no metálicos en una tabla periódica. Escribe la fórmula química de un compuesto. A partir de fórmulas químicas, identifica cuáles son compuestos binarios y cuáles no. De un listado de fórmulas o nombres de compuestos, identifica cuál corresponde a un óxido metálico y cuál a uno no metálico. De un listado de compuestos identifica cuáles son hidruros metálicos y cuáles hidrácidos. Escribe el nombre de una sal binaria, utilizando el sistema de nomenclatura según Stock. De un listado de fórmulas o nombres de compuestos, identifica cuál corresponde a una sal binaria. Busca en el supermercado productos diversos y escribe todos los compuestos químicos que encuentra en la etiqueta de cada uno.

Ejes transversales:

Componente:

•

Desarrollo tecnológico, desarrollo sostenible.

Tercer grado – ciclo básico

Manejo de información, relación ser humano-naturaleza.

El mundo de la materia 1.

El átomo: la base de la materia

Todo lo que nos rodea es materia, y toda la materia está compuesta por partículas pequeñas e indivisibles llamadas átomos. La ciencia que estudia la estructura y transformaciones de la materia se llama química. Un átomo está formado por: a. Núcleo, que tiene dos tipos de partículas subatómicas:

• •

Protones: partículas cargadas con energía eléctrica positiva. Neutrones: partículas neutras.

b. Nube electrónica, formada por electrones, que son partículas con carga negativa. Pero, ¿cómo se distribuyen los electrones en el átomo? La forma en la que están distribuidos los electrones en el átomo determina muchas de las propiedades de los elementos químicos. Según los modelos atómicos más recientes, los electrones se encuentran en orbitales, que son las regiones donde es más posible encontrarlos dentro de la nube electrónica. En este libro utilizaremos el modelo de Bohr para explicar fácilmente la forma en la cual se encuentran distribuidos los electrones.

Unidad 2 – Ciencias Naturales

Los átomos son neutros. Sin embargo, en la naturaleza constantemente están perdiendo o ganando electrones al combinarse con otros átomos para formar compuestos. Un ion es un átomo que ha ganado o perdido electrones. Cuando un átomo pierde electrones se llama catión, y su carga eléctrica es positiva. se pierde un electrón

•

Átomo de sodio

Catión de sodio

• Cuando un átomo gana electrones se llama anión, y su carga eléctrica es negativa.

Gana un electrón

Átomo de litio

Tercer grado – ciclo básico

Anión de litio

Niveles de energía de un átomo

Como vimos anteriormente, los electrones se encuentran girando alrededor del núcleo de un átomo en regiones donde es más probable encontrarlos, a las cuales se les llama orbitales. En cada orbital cabe un máximo de 2 electrones. Los electrones de cada orbital no tienen la misma cantidad de energía, por lo que se agrupan en niveles de energía. Los niveles de energía se clasifican del 1 al 7. El primer nivel de energía es el que se encuentra más cercano al núcleo. Como el núcleo es positivo, atrae fuertemente a los electrones, por lo que su nivel de energía es bajo. Los átomos que tienen todos sus electrones en los niveles más bajos de energía se dice que están en estado basal o fundamental.

Nivel 1 = 2 electrones Nivel 2 = 8 electrones Nivel 3 = 18 electrones Nivel 4 = 32 electrones

niveles crecientes de energía

Pero si los átomos se exponen a condiciones como temperatura alta o electricidad, sus electrones pueden saltar de un nivel a otro, liberando energía, y en este punto se les conoce como electrones en estado excitado. Estos electrones son generalmente los que se encuentran en los últimos niveles, especialmente en el nivel 7, que es el más alejado del núcleo, que no los puede retener tan fácilmente. Los electrones en estado excitado son los responsables de la formación de iones y compuestos químicos, pues reaccionan fácilmente con otros átomos.

nivel 3 nivel 2 nivel 1 núcleo

estado basal nivel 2

estado excitado nivel 2

nivel 1

núcleo

energía liberada

Ejercicio 1 1. ¿Por qué los electrones más alejados del núcleo pueden saltar de un nivel de energía a otro más fácilmente que los que están más cerca?

2. ¿Qué relación tienen los niveles de energía con la formación de iones?

3. Define con tus palabras qué es el nivel de energía de un átomo.

Unidad 2 – Ciencias Naturales

2.1 Subniveles de energía Los niveles energéticos están formados por varios subniveles agrupados, acorde a las siguientes características: Nombre del subnivel

Cantidad de orbitales que tiene

A continuación, veamos cómo se ordenan los electrones en los cuatro primeros niveles energéticos.

Nivel

Subniveles

Número de orbitales

1 subnivel s 1 subnivel s

1 1

1 subnivel p 1 subnivel s

3 1

1 subnivel p

1 subnivel d 1 subnivel s

5 1

1 subnivel p

1 subnivel d

1 subnivel f

Número total de orbitales x 2 (cantidad máxima de electrones por orbital) 1x2=2

d p s d

p s p s

s nivel 2 nivel 3

nivel 4

Tercer grado – ciclo básico

nivel 1

Cantidad máxima de electrones que le caben al nivel 2

4x2=8

9 x 2 = 18

16 x 2 = 32

Por ejemplo, el átomo de aluminio tiene 13 electrones. Si utilizamos la tabla anterior y ordenamos los electrones en cada nivel, tenemos lo siguiente: Cantidad máxima de electrones que le caben al nivel

Cantidad de electrones

Nivel

Total

Los electrones que se encuentran en un mismo orbital no pueden ser iguales y no pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo. Por ejemplo, una de las propiedades de los electrones (llamados números cuánticos1) es el espín, que es la dirección en la que se mueven. En cada orbital cabe un máximo de dos electrones. Entonces, como los electrones de un mismo orbital no pueden ser iguales, no se mueven en el mismo sentido, sino que en sentidos opuestos. A esto se le conoce como el Principio de exclusión2 o Principio de Pauli. Este descubrimiento fue propuesto por el científico austriaco Wolfang Ernst Pauli (1900 – 1958) y le valió el Premio Nobel en Física, en 1945.

Navega en la red Complementa tus conocimientos sobre los niveles de energía de los electrones de los átomos: http:// www.youtube.com/watch?v=XbnjTKC0Has También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 2 Observa el siguiente esquema que representa el átomo de flúor. Escribe cuántos electrones tiene y ordénalos según la máxima capacidad que acepta cada nivel. Nivel 1 2

Cantidad de electrones F

Total

Número cuántico: son valores numéricos que representan características de los electrones de los átomos, como el tamaño, la forma espacial, la orientación y el movimiento. 2 Exclusión: rechazar, quitar a alguien o algo de un lugar.

Unidad 2 – Ciencias Naturales

Número de valencia

Cuando un átomo tiene todos sus niveles de energía completamente llenos de electrones (incluido el último) es estable y no reacciona con otros átomos. Por ejemplo: el neón (Ne). Sin embargo, la mayoría de átomos tienen incompleto su último nivel de energía, lo que los hace inestables y, por tanto, fácilmente se combinan con otros átomos, formando compuestos.

Por tanto, el número de valencia es la cantidad de electrones que están en el nivel de energía más externo de un átomo. Segundo nivel

Primer nivel 2 electrones

8 electrones

(lleno)

Por ejemplo, el átomo de silicio tiene 14 electrones. Si los ordenamos según la tabla, la cantidad máxima de electrones que caben en cada nivel energético, es el siguiente:

Nivel 4

(no lleno)

electrón de valencia

órbita de valencia

1 2 3 Total

4 electrones

Tercer nivel

Cantidad máxima de electrones que le caben 2 8 18

Electrones del átomo de silicio 2 8 4 14

Como podemos observar, el átomo de silicio tiene dos de sus niveles completamente llenos (1 y 2). Pero su último nivel está incompleto, porque solo tiene cuatro electrones de dieciocho posibles, por lo que se dice que el número de valencia del silicio es 4. Los llamados gases nobles, son elementos que tienen su nivel de energía más externo completamente lleno, por lo que son estables y su número de valencia es cero. Se llaman nobles, pues casi no se combinan con otros elementos. Por ejemplo, el helio (He) tiene dos electrones que completan la capacidad del nivel 1 de energía. El neón (Ne) tiene diez electrones. Dos de estos electrones completan el primer nivel y ocho el segundo, con lo cual su último nivel se encuentra completamente lleno. En la naturaleza existen siete gases nobles: helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe), radón (Rn) y ununoctio (Uuo).

Navega en la red Complementa tus conocimientos sobre los electrones de valencia, a través del siguiente sitio web: http://www.youtube.com/watch?v=nSHV-f1g1yA También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 3 El número atómico del oxígeno es ocho (8). Indica cuántos electrones de valencia tiene:

Tercer grado – ciclo básico

3.1 Estructura de Lewis Para representar de manera sencilla el número de valencia de un elemento, el científico Gilbert Lewis ideó un sistema a través de puntos. Gilbert Lewis fue un fisicoquímico estadounidense, que nació en 1875 y murió en 1946. Postuló la estructura de electrón-punto (estructura de Lewis). Dentro de sus principales trabajos destaca el estudio de los electrones más externos de los átomos, las reacciones termodinámicas, la fosforescencia, enlaces químicos, ácidos y bases, entre otros. Enunció la regla del octeto, la cual dice que los iones de los elementos químicos tienden a completar sus últimos niveles de energía con 8 electrones para adquirir estabilidad. En la representación de la estructura de Lewis, se coloca el símbolo del elemento rodeado de puntos, que representan los electrones de valencia. Por ejemplo: El sodio tiene un electrón de valencia, y se representa así: El aluminio tiene tres electrones de valencia, y se representa así: El oxígeno tiene seis electrones de valencia, y se representa así:

Na Al O

Ejercicio 4 Dibuja las estructuras de Lewis de los siguientes elementos: Símbolo

Número de electrones de valencia

Cloro

Azufre

Carbono

Calcio

Potasio

Nombre del elemento

Estructura

Unidad 2 – Ciencias Naturales

3.2 Representación de los electrones de valencia según el modelo de Bohr Para facilitar la comprensión de los electrones de valencia, los podemos representar según el modelo de Bohr. Esto nos servirá para entender cómo se unen diferentes átomos para formar moléculas o compuestos, temas que veremos más adelante. Veamos unos ejemplos: a. El átomo de magnesio (Mg) se representa así: Podemos observar que el último orbital del átomo tiene dos electrones, que son sus electrones de valencia.

b. El átomo de nitrógeno (N) se representa así: Podemos observar que el último orbital del átomo tiene cinco electrones, que corresponden a los electrones de valencia.

Ejercicio 5 Dibuja el modelo de Bohr para cada elemento y colorea con rojo los electrones de valencia.

Símbolo

Número total de electrones

Boro

Silicio

Litio

Nombre del elemento

Tercer grado – ciclo básico

Número de Modelo atómico electrones de de Bohr valencia

4. Electronegatividad La electronegatividad es la capacidad que tiene un átomo para atraer los electrones de otro átomo, cuando forman parte de un compuesto. Mientras más electronegativo es el átomo de un elemento, más atracción tiene por los electrones. Por ejemplo: el metano (CH4) está formado por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. El carbono tiene más electronegatividad, por lo que atrae a los átomos de hidrógeno.

H C

Curiosidades Nuestro sistema digestivo produce gases durante la digestión, como producto de la fermentación. Entre otros componentes, contiene el gas metano. En promedio, el ser humano normal produce y libera 0.5 a 1.5 litros diarios de gases.

El carbono tiene cuatro electrones de valencia, que se unen a los electrones de valencia de cada hidrógeno (uno cada uno).

Linus Pauling fue un científico estadounidense que nació en 1901. Recibió el Premio Nobel de Química en 1954 por su trabajo que describía la naturaleza de los enlaces químicos y el Premio Nobel de la Paz en 1962, por su labor en contra de las pruebas con armas nucleares. Elaboró una escala en donde clasificó la electronegatividad de los átomos. Esta escala se utiliza en la tabla periódica para ordenar los elementos conforme su electronegatividad.

¿Dónde encuentro el dato de electronegatividad en la tabla periódica?

Curiosidades El flúor (F) es el elemento químico más electronegativo. El francio (Fr) es el elemento químico menos electronegativo. Los metales tienen poco electronegatividad.

Símbolo

H1 1.00794

Número atómico

1 -1

2.20 Hidrógeno Electronegatividad

Masa atómica Niveles de oxidación

Nombre

Ejercicio 6 Utilizando la tabla periódica, anota la electronegatividad de los siguientes elementos: Mercurio (Hg)

Sodio (Na)

Cloro (Cl)

Flúor (F)

Unidad 2 – Ciencias Naturales

Enlaces químicos

Un enlace químico es la fuerza de atracción que existe cuando se unen dos o más átomos para formar cristales o moléculas. ¿Cómo ocurre un enlace químico? Frecuentemente en la naturaleza los átomos ganan o pierden electrones. Esto sucede porque en la mayoría de los elementos, sus átomos no tienen completo su último nivel de energía, por lo que deben unirse a otros para poder alcanzar estabilidad.

Curiosidades La mayoría de los objetos o seres que nos rodean están formados por elementos unidos a través de enlaces químicos.

Los átomos inestables pueden unirse a otros para buscar la estabilidad, a través de diferentes formas:

• Ganando electrones. • Perdiendo electrones. • Compartiendo electrones.

Los enlaces químicos ocurren gracias a la unión de los electrones de valencia de dos átomos, que pueden ser:

• Del mismo elemento, como una molécula del oxígeno que O

H H = hidrógeno O = oxígeno

respiramos, que está formada por dos átomos de oxígeno, unidos a través de un enlace químico.

• De diferentes elementos, como una molécula de agua, que

está formada por dos moléculas de hidrógeno y una de oxígeno, unidas a través de un enlace químico.

Navega en la red Complementa tus conocimientos sobre los tipos de enlaces. Busca el siguiente enlace, y navega en las cinco pestañas superiores de la página web para conocer los diferentes tipos de enlaces, observa los modelos interactivos y completa las actividades: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/enlaces1.htm También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 7 Escribe en tu cuaderno con tus palabras ¿qué relación tiene el número de valencia con un enlace químico?

Tercer grado – ciclo básico

5.1 La regla del octeto La regla del octeto dice que cuando un átomo se une a otro átomo, gana, pierde o comparte electrones para formar una estructura estable como la de un gas noble. Recuerda que los gases nobles tienen completo el último orbital del nivel de energía más externo con ocho electrones, por eso se llama regla del octeto. La única excepción es el helio, cuyo número atómico es dos, por lo que solo tiene dos electrones. Sin embargo, también cumple con esta regla, pues tiene completo su primer nivel de energía, que acepta como máximo dos electrones.

Repasando Los orbitales de los átomos se agrupan en cuatro niveles de energía. En el primer nivel, caben un máximo de electrones. En el segundo nivel caben un máximo de electrones.

Átomo de kriptón

Ejercicio 8 En los siguientes esquemas, identifica qué átomos cumplen con la ley del octeto. Utiliza tu tabla periódica para encontrar el nombre del elemento y su número atómico. El resto de información llénala conforme lo que has aprendido en esta unidad.

Esquema

Nombre del elemento No. atómico No. de electrones No. de electrones de valencia Cumple con la regla del octeto (sí-no)

Unidad 2 – Ciencias Naturales

5.2 Tipos de enlaces químicos Existen varios tipos de enlaces químicos. Nosotros estudiaremos dos: iónicos y covalentes. A. Enlaces iónicos Repasando Escribe con tus palabras qué es un ion:

Un enlace iónico es el que se da entre un átomo al que le “sobran” electrones de valencia para cumplir con la ley del octeto, y otro átomo al que le “faltan”. Cuando se unen, ambos átomos forman iones que cumplen con la ley del octeto y son estables. El átomo que dona electrones se convierte en un catión, con carga positiva; mientras que el átomo que recibe electrones, se convierte en un anión, con carga negativa. Ambos átomos se unen por la atracción de las cargas opuestas, formando un enlace iónico. Generalmente, los elementos metálicos pierden electrones y se combinan con elementos no metálicos, que los ganan. Por lo tanto, los metales se transforman en cationes y los no metales, en aniones. Los átomos que se unen a través de enlaces iónicos tienen diferente electronegatividad. Los no metales tienen alta electronegatividad y atraen a los metales, que tienen baja. átomo de flúor

átomo de litio

anión de flúor

catión de litio

Ejemplos de enlaces iónicos: Nombre común Sal Cal

Nombre químico Cloruro de sodio Óxido de calcio

Carbonato Carbonato de calcio de calcio

Fórmula química

Elementos que lo forman

Usos

NaCl

Sodio y cloro

Alimentación

CaO

Calcio y oxígeno

Construcción

CaCO3

Es un componente Calcio, carbono de los huesos en y oxígeno nuestro cuerpo

Características de los compuestos iónicos:

• Son cristales sólidos estables. • Muchos son solubles en agua. • Tienen altos puntos de fusión y de ebullición. • No son buenos conductores de electricidad en estado sólido, pero sí cuando se disuelven en agua.

Tercer grado – ciclo básico

B. Enlaces covalentes En un enlace covalente, los átomos que se unen comparten electrones para alcanzar la estructura de un gas noble, o sea, para completar el número de electrones en su nivel de energía más externo, según la regla del octeto. Generalmente se da entre elementos no metálicos. molécula de metano

4 átomos de hidrógeno 1 átomo de carbono

H H

H electrones de valencia del hidrógeno electrones de valencia del carbono

Este tipo de enlace se da entre átomos que tienen la misma o parecida electronegatividad. En este caso, ambos átomos tienden a atraerse entre sí, y por ello, comparten sus electrones.

¿Existen enlaces covalentes en nuestro cuerpo? Una molécula es el conjunto de dos o más átomos, iguales o diferentes, unidos mediante enlaces covalentes. Las biomoléculas son un tipo de moléculas, que constituyen a los seres vivos. El cuerpo humano está formado por muchas biomoléculas, como: carbohidratos (glúcidos), lípidos (grasas), proteínas, enzimas, etc.

Los átomos que se unen a través de enlaces covalentes se comportan como una sola partícula. Al unirse dos átomos mediante enlaces covalentes, se entrelazan sus nubes electrónicas u orbitales, por lo que no se pueden separar fácilmente. Características de los compuestos covalentes: Existen diferentes tipos de compuestos covalentes: 1. Los que forman moléculas:

• Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. • Son malos conductores de calor y electricidad. • Su punto de fusión y ebullición son relativamente bajos.

2. Los que forman cristales:

• Son sólidos. • Son insolubles. • Su punto de fusión y ebullición es alto.

Ejercicio 9 Escribe la diferencia entre un enlace iónico y uno covalente:

Unidad 2 – Ciencias Naturales

5.3 Representación de enlaces iónicos y covalentes mediante la estructura de Lewis y el modelo de Bohr Para poder comprender más fácilmente los enlaces químicos, los podemos representar utilizando el modelo atómico de Bohr o la estructura de Lewis. A continuación, veremos algunos ejemplos. Enlaces iónicos El cloruro de sodio está formado por la unión de un átomo de cloro y uno de sodio.

electrones de valencia

El cloro tiene siete electrones de valencia, mientras que el sodio tiene uno. Recuerda que estos átomos no cumplen con la regla del octeto.

Na Cl _

Na _ Cl

Al unirse, el sodio dona un electrón al cloro, formándose un catión de sodio y un anión de cloro, quien recibe el electrón. Ambos iones ahora son estables, cumplen con la regla del octeto y permanecen unidos por la atracción de sus cargas opuestas.

electrones de valencia

Enlaces covalentes El metano está formado por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno.

El carbono tiene cuatro electrones de valencia, mientras que cada átomo de hidrógeno tiene uno. Estos átomos no cumplen con la regla del octeto. Al unirse, cada electrón de valencia de los cuatro átomos de hidrógeno se comparten con los cuatro electrones de valencia del carbono, cumpliendo con la regla del octeto.

H H C H H Ejercicio 10

A continuación, se presentan diferentes estructuras de Lewis. En el espacio en blanco, escribe si se trata de un enlace iónico o un covalente. 1. Agua = H O H _ _ _

2 Cl _ Mg _ Cl

2. Cloruro de magnesio = Mg _ 2 Cl

3. Dióxido de carbono = O C O 4. Molécula de oxígeno = O O 5. Ácido clorhídrico = H Cl

Tercer grado – ciclo básico

Reacción química

Curiosidad

Una reacción química es un proceso a través del cual una o más sustancias se transforman en otras con propiedades distintas. Reacción química: reactivo + reactivo

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas en el cuerpo humano. El metano y el dióxido de carbono son dos productos del metabolismo, el primero producto de la digestión y el segundo, de la respiración.

producto/s

Un reactivo es una sustancia que reacciona con otra, para producir una nueva sustancia, llamada producto. Los productos tienen propiedades totalmente diferentes a las de los reactivos que les dieron origen. Por ejemplo, el oxígeno se combina con el hidrógeno para formar el agua.

Oxígeno (O) + hidrógeno (H)

agua (H2O)

Reactivos

Producto

En este caso, los reactivos son gaseosos, pero la nueva sustancia (producto) es líquida.

O H

Durante las reacciones, los enlaces químicos se rompen y se forman nuevos. Por ejemplo, el metano reacciona con dos moléculas de oxígeno, formando dióxido de carbono y dos moléculas de agua: Como podemos ver, los reactivos son compuestos formados por los elementos carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Pero si observamos los productos nos damos cuenta de que también están formados por los mismos elementos.

CH4

+ 2 O2

CO2

Entonces, durante una reacción química, los átomos no cambian, sino que se reorganizan, cambiando la forma en la que se unen.

+ 2H2O

Reacción exotérmica energía liberada

Durante las reacciones químicas se puede absorber o generar energía. Cuando se rompen los enlaces de los reactivos se absorbe energía, mientras que cuando se forman los enlaces de los productos, se libera energía. Con base en este criterio, las reacciones se clasifican en: exotérmicas y endotérmicas. Las reacciones exotérmicas son las que liberan energía en forma de calor, luz y otros tipos. Por ejemplo, cuando nos movemos nuestros músculos generan energía en forma de calor. Otro ejemplo es cuando encendemos un fósforo. Las reacciones endotérmicas son las que necesitan o absorben energía. Por ejemplo, durante la fotosíntesis las plantas absorben la luz del Sol y la transforman en nutrientes.

reactivos

productos

Reacción endotérmica se absorbe energía

reactivos

productos

Unidad 2 – Ciencias Naturales

6.1 Velocidad de reacción Sabías que... La cinética es la rama de la química que estudia la rapidez de una reacción, los factores que le afectan y su mecanismo.

Existen reacciones químicas que son muy lentas, como cuando se oxida un objeto de metal a la intemperie; o muy rápidas, como cuando mezclamos agua mineral con sal y se forma efervescencia. La velocidad de reacción se refiere al tiempo que tardan los reactivos en transformarse en productos. Existen algunos factores que determinan qué tan rápida o lenta será una reacción. a. Naturaleza o características de los reactivos. Por ejemplo, el hidrógeno es un gas muy inflamable. Se utilizaba anteriormente para llenar globos aéreos, pero por el peligro que representa, en la actualidad se utiliza helio, que es un gas no inflamable. b. La temperatura. A mayor temperatura, más velocidad de reacción. Por ejemplo, cuando guardamos los alimentos en el refrigerador estamos retardando su putrefacción, que es un tipo de reacción química. c. Grado de división de los reactivos. Mientras más divididas se encuentren las partículas de los reactivos, hay mayor superficie de contacto para que reaccionen. Por ejemplo, es más rápido quemar unos trozos de ocote, que un árbol de pino completo.

El helio es un gas no inflamable.

d. Concentración de los reactivos. Mientras más concentrado sea un reactivo, significa que tiene más átomos o moléculas para reaccionar. Por ejemplo, el cloro de uso casero se utiliza diluido, pues cuando se usa concentrado es tóxico y puede causar reacciones dañinas a la salud. e. Catalizadores. Los catalizadores son sustancias químicas que ayudan a que una reacción química ocurra. Por ejemplo, las enzimas son moléculas que ayudan a la digestión, como la papaína, que se encuentra en la papaya.

La papaína es una enzima digestiva que se encuentra en la papaya.

Navega en la red Para conocer más sobre cómo afecta la temperatura a una reacción química observa la siguiente animación: http://www.fisica-quimica-secundaria-bachillerato.es/animaciones-flash-interactivas/quimica/cinetica_quimica_factor_temperatura.htm También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Tercer grado – ciclo básico

6.2 Tipos de reacciones químicas En esta sección estudiaremos algunos tipos de reacciones químicas. Reacción de síntesis. Es cuando dos o más sustancias se unen para formar una nueva sustancia más compleja. A+B

Por ejemplo, durante el proceso de digestión, nuestro cuerpo produce ácido clorhídrico (HCl), a partir de iones de hidrógeno (H) y cloro (Cl). H+ + Cl-

HCl

Reacción de descomposición. Es cuando una sustancia se descompone para formar dos o más sustancias más simples. AB

A+B

Por ejemplo, el glicógeno es un tipo de carbohidrato3 largo que se almacena en nuestros músculos e hígado. Cuando el nivel de azúcar (glucosa) de la sangre baja, el glicógeno se descompone en glucosa, que es una molécula más simple, para estabilizar dicho nivel. Reacción de desplazamiento o simple sustitución. Cuando una sustancia simple reacciona con una compuesta, y reemplaza uno de sus componentes. A + BC

AC + B

Por ejemplo, al combinarse el zinc con el ácido clorhídrico, el zinc reemplaza al hidrógeno. Zn + 2HCl

ZnCl2 + H2

Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución. Cuando dos sustancias diferentes reaccionan e intercambian elementos entre sí, originando nuevas sustancias. AB + CD

AD + BC

Por ejemplo, cuando el hidróxido de sodio reacciona con el ácido clorhídrico forma cloruro de sodio y agua. NaOH + HCl

NaCl + H2O

Navega en la red Para conocer más sobre las reacciones químicas que ocurren en nuestro entorno, visita el siguiente sitio: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/35_las_reacciones_quimicas/curso/lrq_re.html También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores. 3

Carbohidrato: también llamado glúcido. Es un tipo de molécula que se encuentra en los seres vivos, que está formada por carbono, hidrógeno y oxígeno. Unidad 2 – Ciencias Naturales

Compuestos químicos

A nuestro alrededor existen millones de compuestos químicos. El agua y el vinagre son un ejemplo de ello. Los jabones, la gasolina y los perfumes son ejemplos de materiales que usamos en nuestra vida diaria, y que están formados por compuestos químicos.

H H = hidrógeno O = oxígeno

Los compuestos químicos son sustancias formadas por dos o más elementos diferentes.

Los átomos de los compuestos están unidos unos a otros a través de enlaces que, como vimos anteriormente, pueden ser covalentes o iónicos. Existen diferentes tipos de compuestos químicos. Por ejemplo: La cáscara de huevos está formada por un compuesto ternario: el carbonato de calcio.

• Los compuestos binarios, que están formados por dos elementos dife-

rentes. Por ejemplo, el H2O2 (agua oxigenada o peróxido de hidrógeno), que está formado por hidrógeno (H) y oxígeno (O). Algunos usos de este compuesto son: desinfectante, blanqueador.

• Los compuestos ternarios, que están formados por tres elementos diferen-

tes. Por ejemplo, el CaCO3 (carbonato de calcio). En este caso, está formado por calcio (Ca), carbono (C) y oxígeno (O). Se usa como suplemento de calcio y como antiácido. Es componente de la cáscara de huevos.

• Los compuestos cuaternarios están formados por cuatro elementos difeEl bicarbonato de sodio es un compuesto cuaternario.

rentes. Por ejemplo, el bicarbonato de sodio (NaHCO3), que está formado por sodio (Na), hidrógeno (H), carbono (C) y oxígeno (O). Se usa en repostería y tiene aplicaciones medicinales.

Navega en la red Para ampliar más tus conocimientos sobre compuestos químicos, observa el siguiente video: http:// www.youTube.com/watch?v=vbXCtw07dd8 También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 11 Escribe con tus palabras en tu cuaderno qué es un compuesto químico y su diferencia con un elemento químico.

Tercer grado – ciclo básico

7.1 Compuestos orgánicos Los compuestos orgánicos son un tipo de compuestos formados por carbono a través de enlaces covalentes carbono-carbono y/o carbono-hidrógeno. También pueden contener otros elementos como oxígeno, azufre, boro, nitrógeno, etc. Por ejemplo:

H H C H

Compuesto

O H

Fórmula C3H8

Propano Ácido acético (vinagre)

C2H3O2

Glucosa (azúcar)

C6H12O6

Los compuestos orgánicos se encuentran presentes en todos los seres vivos. Por ejemplo, la fructosa, que es un tipo de azúcar que se encuentra en los vegetales, la miel y las frutas como manzanas, mangos, plátanos o naranjas. Los hidrocarburos10 también son compuestos orgánicos. Por ejemplo, el petróleo y sus derivados (gasolina, diésel, etc.). También existen compuestos orgánicos artificiales, creados por el ser humano, como los plásticos, detergentes, colorantes, fibras sintéticas, pinturas, pesticidas11, etc.

Sabías que... La química orgánica es la rama de la química que estudia los compuestos formados por carbono y sus reacciones.

¿Existen compuestos orgánicos en nuestro cuerpo? Nuestro cuerpo está formado por infinidad de compuestos orgánicos, como las proteínas4, los lípidos5 (grasas), los carbohidratos6 (glúcidos), los ácidos nucleicos7 que forman el ADN8 y las enzimas9, etc.

Ejercicio 12 De los siguientes compuestos, indica cuáles son orgánicos y cuáles no. H2SO4 (ácido sulfúrico)

C2H6O (etanol)

C6H8O6 (ácido ascórbico o vitamina C) KOH (hidróxido de potasio)

NaBr (bromuro de sodio)

Proteína: molécula larga formada de aminoácidos. Un aminoácido es un tipo de molécula orgánica formada por un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). 5 Lípido: conjunto de sustancias grasosas naturales como los aceites y las grasas. 6 Carbohidrato: compuesto orgánico que está formado por carbono, oxígeno e hidrógeno. 7 Ácido nucleico: molécula de gran tamaño formada de nucleótidos, que está presente en todas las células vivas, como el ADN. Un nucleótido es un tipo de molécula orgánica que está formada por un carbohidrato (azúcar) simple de cinco carbonos, nitrógeno y un grupo que contiene fósforo, a través de un enlace covalente. 8 ADN: ácido desoxirribonucléico. Es un tipo de ácido que se encuentra en el núcleo de las células, que contiene la información genética de un individuo y es el encargado de heredar esta información. 9 Enzima: es una molécula de proteína que funciona como catalizador en las reacciones químicas. 10 Hidrocarburo: compuesto orgánico formado por hidrógeno y carbono. 11 Pesticida: sustancia que elimina o repele plagas. 4

Unidad 2 – Ciencias Naturales

7.2 Compuestos inorgánicos Los compuestos inorgánicos son aquellos compuestos cuyo componente principal es cualquier elemento diferente al carbono. Por ejemplo, el agua (H2O). Algunos ejemplos de compuestos inorgánicos son: Óxidos: son compuestos binarios que se forman de la unión de un elemento más oxígeno. Elemento + oxígeno = óxido

Ejemplo: CO2

dióxido de carbono

Hidruros: son compuestos binarios que se forman de la unión de un elemento más hidrógeno. Elemento + hidrógeno = hidruro

Ejemplo: CaH2

hidruro de calcio

Sales binarias: son compuestos binarios formados entre un metal (catión positivo) y un no metal (anión negativo). Metal + no metal = sal binaria

Ejemplo: NaCl

cloruro de sodio

¿Existen compuestos inorgánicos en nuestro cuerpo? El amoníaco (NH3) es producido por las células, especialmente en los intestinos, hígado y riñones. La mayor parte se utiliza para producir urea12, que es un producto de desecho del metabolismo.

Ejercicio 13 Escribe la diferencia entre un compuesto orgánico y uno inorgánico.

Urea: compuesto químico que es el principal producto del metabolismo de las proteínas, por lo que se encuentra abundantemente en la orina y en las heces. Su fórmula química es CO(NH2)2.

Tercer grado – ciclo básico

Metales y no metales Como vimos anteriormente, las sales binarias están formadas por un metal y un no metal. Veamos cuáles son sus características: Característica

Metales Sólidos (a excepción del mercurio, que es líquido) Duros Buenos conductores Buenos conductores

Estado

No metales Sólidos, líquidos o gaseosos

Dureza Conducción del calor Conducción de electricidad Ductilidad (que se pueden enrollar Sí para formar alambre) Maleabilidad (que pueden formar Sí láminas delgadas) Brillo Sí Reflejan la luz Sí No. de electrones de valencia 1, 2 o 3 En una reacción química Donan electrones Ion que forman al combinarse con Catión otros átomos Oro, plata, cobre, aluminio, Ejemplos hierro, antimonio, litio El hierro es un elemento metálico que se encuentra en la sangre humana, como componente de la hemoglobina.

Blandos Malos conductores Malos conductores No No No No 4, 5, 6 o 7 Ganan electrones Anión Carbono, cloro, oxígeno, nitrógeno

El carbono es un elemento no metálico, que forma el “esqueleto” de todas las moléculas orgánicas de nuestro cuerpo.

Los metaloides tienen propiedades intermedias entre metales y no metales, dependiendo de las condiciones. Los metaloides son: boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio, telurio, polonio y astato.

Sabías que... El arsénico es un elemento metaloide que es venenoso para el ser humano.

Ejercicio 14 Utilizando tu tabla periódica, clasifica los siguientes elementos en metales o no metales. Dentro del cuadro coloca el símbolo que corresponde a cada elemento: cobre, calcio, yodo, potasio, nitrógeno, cesio, bromo, magnesio, oxígeno y carbono. Metales

No metales

Unidad 2 – Ciencias Naturales

8. Sabías que... La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (Iupac) es la autoridad que dicta las reglas de nomenclatura de los compuestos químicos.

Nomenclatura química

Para poder nombrar de forma ordenada a los miles de compuestos químicos que existen en la naturaleza y los sintéticos creados por el ser humano, existe la nomenclatura, que es un conjunto de reglas que se usan para dar un solo nombre y escribir una sola fórmula a cada sustancia química. Existen varios tipos de nomenclatura: clásica, sistema Stock y sistemática (Iupac). Las dos últimas son las más utilizadas, pero nosotros utilizaremos el sistema Stock, que se basa en el número de oxidación de los elementos metálicos. El número de oxidación es la carga eléctrica de cada átomo que forma un compuesto. Al sumarlas, debe dar cero, porque un compuesto es neutro. Un elemento puede tener un número de oxidación (como el berilio) o varios (como el manganeso, que tiene cinco), los cuales encontramos en algunas tablas periódicas. Símbolo

H1 1.00794

Número atómico

1 -1

2.20 Hidrógeno Electronegatividad

Masa atómica Número de oxidación

Nombre

Fórmulas químicas En las fórmulas químicas de los compuestos binarios primero se escribe el metal, y luego el no metal. Se intercambian los números de oxidación de cada uno, poniéndolos como subíndices, como se ve en la figura. No se utilizan los signos (+, –). Por ejemplo: El número de oxidación del sodio (Na) es +1 y el del oxígeno (O)–2. Entonces, la fórmula se construye de la siguiente manera:

Na+1

Na2

O-2

Entonces la fórmula es:

Na20

Na2O y el compuesto se llama óxido de sodio.

Pero cuando el número de oxidación es 1 o son iguales, no se escriben.

Ejercicio 15 Escribe la fórmula química del cloruro de sodio, usando el número de oxidación –1 del cloro y +1 del sodio.

Tercer grado – ciclo básico

8.1 Compuestos binarios Es un compuesto formado por átomos de dos elementos diferentes. Por ejemplo: el agua

hidrógeno

oxígeno

hidrógeno

Existen diferentes tipos de compuestos binarios. Nosotros estudiaremos tres de ellos: Compuestos binarios

Óxidos

Hidruros

Sales binarias

a. Óxidos: son compuestos binarios que se forman de la unión de un elemento más oxígeno. Elemento + oxígeno = Óxido

Ejemplo: CO2

(dióxido de carbono en nomenclatura Iupac)

óxido de carbono (IV)

b. Hidruros: son compuestos binarios que se forman de la unión de un elemento más hidrógeno. Elemento + hidrógeno = Hidruro

Ejemplo: CaH2

hidruro de calcio

c. Sales binarias: son compuestos binarios formados entre un metal (catión positivo) y un no metal (anión negativo). Metal + no metal = Sal binaria

Ejemplo: NaCl

cloruro de sodio

Ejercicio 16 Marca una (X) dentro de las casillas que corresponden a compuestos binarios: Bicarbonato de sodio

NaHCO3

Sulfuro de selenio (IV)

SeS2

Fosfuro de calcio

Ca3P2

Carbonato de calcio

Ca(CO3)2

Unidad 2 – Ciencias Naturales

8.2 Óxidos ¿Qué uso tienen los óxidos metálicos? El óxido de hierro se utiliza en medicamentos para el tratamiento contra el cáncer.

Los óxidos son compuestos binarios que se forman de la unión de un elemento y oxígeno. Este elemento puede ser metálico o no metálico, clasificándose de la siguiente manera: a. Óxidos metálicos Son compuestos binarios que se forman de la siguiente combinación: Metal

oxígeno

Óxidos metálicos

Según el sistema Stock, el nombre de los óxidos metálicos se escribe de la siguiente manera: Óxido de

¿Podemos encontrar óxidos no metálicos en nuestro cuerpo? Durante la respiración, inhalamos oxígeno del ambiente y exhalamos dióxido de carbono como producto del metabolismo. El dióxido de carbono es un óxido no metálico.

Número de oxidación del metal en números romanos, entre paréntesis. El número de oxidación del oxígeno siempre es –2.

Nombre del metal

Por ejemplo:

Na2O

óxido de sodio

FeO

óxido de hierro (II)

Fe2O3

óxido de hierro (III)

b. Óxidos no metálicos Son compuestos binarios que se forman de la siguiente combinación: No metal

oxígeno

Óxidos no metálicos

Según el sistema Stock, el nombre de los óxidos no metálicos se escribe de la siguiente manera: Óxido de Nombre del no metal

Número de oxidación positivo del no metal en números romanos y entre paréntesis.

Por ejemplo:

N2O3

óxido de nitrógeno (III)

Br2O

óxido de bromo (I)

Ejercicio 17 Con la ayuda de tu tabla periódica, determina qué compuestos son óxidos metálicos y cuáles son no metálicos:

TaO5 SeO2

Tercer grado – ciclo básico

CaO Cs2O

N2O3

8.3 Hidruros Los hidruros son compuestos binarios que se forman de la unión de un elemento e hidrógeno. Este elemento puede ser metálico o no metálico, clasificándose de la siguiente manera:

Las pilas o baterías recargables están elaboradas a base de níquel y un hidruro metálico.

a. Hidruros metálicos Son compuestos binarios que se forman de la siguiente combinación: Metal

hidrógeno

¿Qué uso tienen los hidruros metálicos?

Hidruros metálicos

Según el sistema Stock, el nombre de los hidruros metálicos se escribe de la siguiente manera: Hidruro de

Nombre del metal

Número de oxidación del metal en números romanos, entre paréntesis. Se usa el número de oxidación del hidrógeno –1.

Por ejemplo:

FeH2

hidruro de hierro (II)

hidruro de potasio

¿Podemos encontrar hidrácidos en nuestro cuerpo?

b. Hidruros no metálicos (hidrácidos) Son compuestos binarios que se forman de la siguiente combinación: Hidrógeno

no metal

Hidrácido

Según el sistema Stock, el nombre de los hidrácidos se escribe de la siguiente manera:

Sí. El amoníaco (NH3) es producido por las células, especialmente en los intestinos, hígado y riñones. La mayor parte se utiliza para producir urea, que es un producto de desecho del metabolismo.

Nombre del no metal seguido de –uro “de hidrógeno” Por ejemplo:

fluoruro de hidrógeno

H2S

H H

sulfuro de hidrógeno

Ejercicio 18 Con la ayuda de tu tabla periódica, determina qué compuestos son hidruros metálicos y cuáles son hidrácidos: HCl

CoH2

H2S

LiH

NiH3

Unidad 2 – Ciencias Naturales

8.4 Sales binarias ¿Qué uso tienen las sales binarias? El sulfuro de selenio (SeS2) es una sustancia antiinfecciosa que se usa en el champú anticaspa.

Las sales binarias son compuestos que se forman de la unión entre un metal y un no metal. Metal

no metal

Sal binaria

Según el sistema Stock, el nombre de las sales binarias se escribe de la siguiente manera: Nombre del no metal

Terminación en -uro

Número de oxidación del metal con Nombre del números romanos, entre paréntesis. metal El no metal usa su menor número de oxidación.

Por ejemplo:

yoduro de potasio

CuBr2

bromuro de cobre (II)

Navega en la red Conoce más sobre fórmulas químicas y nomenclatura. Lee la teoría, ve los ejemplos y pon el nombre de un elemento en el buscador para ver algunos compuestos que forma: http://www.formulacionquimica.com/ También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 19 a. Si usamos el número de oxidación +3 del oro y –2 del azufre, escribe la fórmula y el nombre de la sal binaria que se forma, según el sistema Stock. Los compuestos formados por azufre se llaman sulfuros. b. De los siguientes compuestos, marca con una (X) la casilla de los compuestos que corresponden a sales binarias. Recuerda utilizar tu tabla periódica para determinar qué compuestos son metales o no metales. Óxido de berilio Cloruro de circonio (IV) Óxido de carbono (IV) Hidruro de manganeso (III) Cloruro de hidrógeno Sulfuro de cobre (II)

Tercer grado – ciclo básico

La química que nos rodea

En nuestra vida diaria utilizamos múltiples elementos y compuestos químicos, para las siguientes aplicaciones: Elaboración de productos y materiales de uso doméstico

Transporte

Televisores, relojes, computadoras.

Funcionamiento de medios de transporte a través de motores de combustión.

Higiene personal

Construcción

Agua, jabón, champú, pasta de dientes.

Materiales de construcción, electricidad, herramientas.

Alimentación y nutrición

Salud

Elementos y compuestos nutritivos, preparación de alimentos, bebidas.

Implantes de metal, esterilizantes, suplementos.

Agricultura

Material de oficina o escolar

Fertilizantes, herbicidas.

Papel, cartón.

Vestimenta

Calzado

Medicamentos

Fibras naturales y artificiales.

Cuero.

Aspirina, antiácidos.

Los seres humanos debemos utilizar responsablemente las aplicaciones de la química en nuestro diario vivir, para evitar la contaminación del planeta Tierra.

Ejercicio 20 Selecciona tres productos comerciales con etiqueta (que especifique sus componentes químicos), que pueden estar dentro de las siguientes categorías: higiene personal, limpieza del hogar, alimento o bebida, cultivo o cosecha, tecnología, industria o medicamento. Haz un cuadro como el siguiente en tu cuaderno, y anota el nombre de cada producto, lee su etiqueta y escribe todas las sustancias químicas que puedas identificar en la etiqueta. Si son muchas, anota únicamente cinco. Producto

Ingredientes

Unidad 2 – Ciencias Naturales

A la ciencia por la experiencia A continuación te presentamos una serie de experimentos para que puedas aplicar y reforzar tus conocimientos de la unidad.

Observemos los saltos de los electrones

Introducción Como vimos anteriormente, los electrones pueden “saltar” de un nivel de energía a otro cuando son estimulados. Cuando un electrón salta de un nivel a otro, puede liberar energía (fotón) en forma de un espectro de luz. Los espectros de los átomos están formados por “líneas” de colores. Estas líneas son únicas para cada elemento y representan los saltos de los electrones. En este experimento podremos observar los saltos de los electrones, a través de la luz que emiten los electrones de las bombillas ahorradoras. Para ello, debemos entender cómo funciona este tipo de bombillas: 1. Se hace pasar una corriente de electrones desde un extremo de la bombilla, hacia el otro. 2. Estos electrones chocan con vapor de mercurio, que se encuentra dentro de la bombilla. 3. Cada vez que los electrones chocan, liberan energía y la transmiten a los electrones del mercurio. 4. Pero los electrones de mercurio no pueden aceptar toda la energía. Entonces la energía que les “sobra” la liberan en forma de fotón (luz), que el ojo humano puede ver gracias a sustancias químicas que recubren la bombilla, como el fósforo. Para realizar este experimento haremos pasar la luz de la bombilla a través de un disco compacto para que se refracte y se puedan observar “líneas” de colores que, como mencionamos anteriormente, representan los saltos de los electrones. ¿Qué necesitas?

• • • • • •

Cuchilla Disco compacto Cinta adhesiva Tijeras Caja de cartón Lámpara con bombilla ahorradora

Tercer grado – ciclo básico

Procedimiento: 1. Para iniciar el experimento necesitaremos quitar la capa de atrás de un disco compacto (la que se ve plateada). Para ello, hazle un rayón suave al disco, con la ayuda de una cuchilla. 2. Coloca un pedazo de cinta adhesiva sobre el rayón. Jala fuerte y rápidamente. 3. Repite este procedimiento hasta que hayas dejado una parte transparente. 4. Corta un pedazo del disco compacto y colócalo dentro de una caja a la cual le hayas abierto un pequeño agujero para que entre la luz. 5. Sella bien la caja, dejando libre el agujero para que entre luz y haz otro agujero para ver el experimento. 6. Coloca una lámpara con la bombilla ahorradora frente al agujero de la caja, para que entre la luz y pase por el trozo de CD. 7. Anota tus observaciones. Ranura para ver el experimento

Agujero para que entre luz

Navega en la red Para completar tus conocimientos, puedes observar los espectros de luz de todos los elementos de la tabla periódica de manera interactiva, en el siguiente sitio web: http://www.educaplus.org/sp2002/ espectros/spespectro.html También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores. Unidad 2 – Ciencias Naturales

¿Cómo inflar un globo sin aire?

En este experimento practicaremos un paso del método científico. Te invitamos a mirar, oler y tocar, mientras lo realizas. Introducción Como vimos con anterioridad, una reacción química es un proceso a través del cual una o más sustancias se transforman en otras con propiedades distintas. Podemos observar cuando ocurre una reacción química, si al mezclar dos reactivos se producen gases, efervescencia, cambios de color, emisión de luz, cambios de temperatura, etc. A continuación, experimentaremos una reacción química en la cual uno de los reactivos es líquido y el otro es sólido, y al mezclarse generan un producto gaseoso, cuya formación se observa a partir de la efervescencia. ¿Qué necesitas?

• • • • •

Media taza de vinagre Botella plástica transparente reusada o reciclada de medio litro Globo Dos cucharadas de bicarbonato Embudo

Procedimiento: 1. Agrega media taza vinagre dentro de una botella plástica reusada o reciclada de medio litro. 2. Coloca el embudo a un globo y agrégale dos cucharadas de bicarbonato. 3. Inserta el globo en la boquilla de la botella. Deja caer el bicarbonato. 4. Observa qué sucede con el globo y con el vinagre que está en la botella y anota tus resultados. ¿Qué sucede con el globo?

¿Qué sucede en la botella?

Explicación: el bicarbonato reacciona con el vinagre, formando los siguientes productos: agua, acetato de sodio y dióxido de carbono, que es un gas. La formación del gas (dióxido de carbono) se observa como una efervescencia. El dióxido de carbono infla el globo. Observaciones:

Tercer grado – ciclo básico

Trampa ecológica para atrapar mosquitos

Introducción El dióxido de carbono (CO2) es un compuesto químico formado por carbono más oxígeno. Este gas forma parte de los componentes del aire, y se produce dentro de nuestro cuerpo como producto de desecho durante el metabolismo; lo eliminamos a través de la respiración cuando exhalamos. En este experimento, produciremos CO2 y lo utilizaremos para construir una trampa para atrapar mosquitos. ¿Qué necesitas?

• 1 gramo de levadura • 4 cucharadas de azúcar morena • 200 ml de agua • Un doble litro plástico vacío, lavado y seco • Cartulina, tela, plástico o papel negro • Cinta adhesiva • Estufa • Olla Procedimiento: 1. Corta la botella de plástico, justo antes de que empiece a adelgazar hacia el cuello de la botella. Guarda las dos piezas. 2. En una olla, calienta el agua y agrega el azúcar. Deja enfriar. 3. Agrega el agua con azúcar en la parte de abajo de la botella plástica. 4. Agrega la levadura sin mezclar. 5. Coloca la parte superior de la botella de forma invertida, como si fuera un embudo, y asegúrala con cinta adhesiva. 6. Forra toda la botella plástica con la cartulina, tela, plástico o papel negro. No forrar la parte superior. 7. Coloca la trampa dentro de la casa, preferiblemente en un rincón oscuro; o en el patio, colgada a la sombra. 8. Dos semanas más tarde, retira la cobertura negra, desarma la botella y observa qué hay adentro. Explicación:

La reacción del azúcar y la levadura produce dióxido de carbono, que atrae a los mosquitos, por lo que quedan atrapados dentro de la botella, pues no pueden salir gracias al embudo que construimos.

Unidad 2 – Ciencias Naturales

Resumen Todo lo que nos rodea es materia, y toda la materia está compuesta por partículas pequeñas e indivisibles llamadas átomos. La ciencia que estudia la estructura y las transformaciones de la materia se llama química. Un átomo está formado por: un núcleo donde se encuentran los protones (partículas cargadas con energía eléctrica positiva) y neutrones (partículas neutras), y una nube electrónica, formada por electrones, que son partículas con carga negativa. Los electrones se encuentran girando alrededor del núcleo de un átomo en regiones donde es más probable encontrarlos, a las cuales se les llama orbitales. En cada orbital cabe un máximo de 2 electrones. Los electrones de un átomo no tienen la misma cantidad de energía, por lo que se agrupan en niveles de energía, que se clasifican del 1 al 7. El nivel 1 es el más cercano al núcleo, mientras que el nivel 7 es el más alejado. Los niveles se dividen en subniveles, llamados s, p, d y f. Los átomos que tienen todos sus electrones en los niveles más bajos de energía se dice que están en estado basal. Pero los electrones pueden saltar de un nivel a otro, liberando energía, y en este punto se les conoce como electrones en estado excitado. Cantidad máxima de electrones que le caben a cada nivel de energía

Cantidad máxima Número de Nivel Subniveles de electrones que le orbitales caben al nivel 1 1 subnivel s 1 2 1 subnivel s 1 8 2 1 subnivel p 3 1 1 subnivel s 3

1 subnivel p

1 subnivel d 1 subnivel s

5 1

1 subnivel p

1 subnivel d

1 subnivel f

El número de valencia es la cantidad de electrones que están en el nivel de energía más externo de un átomo. Los átomos ganan o pierden electrones constantemente al unirse a otros átomos, formando compuestos. Los electrones involucrados en estas reacciones son los de valencia. Los llamados gases nobles son elementos que tienen su último nivel de energía completamente lleno, por lo que son estables y su número de valencia es cero. Se llaman nobles, pues casi no se combinan con otros elementos. La estructura de Lewis es una representación en la cual se utilizan puntos alrededor del símbolo de un elemento, para indicar cuántos electrones de valencia tiene.

Tercer grado – ciclo básico

Un enlace químico es la fuerza de atracción que existe cuando se unen dos o más átomos para formar cristales o moléculas. Puede ser de diferentes tipos: • Enlace iónico: Tipo de enlace que se da cuando un átomo dona electrones y otro lo recibe, formando iones unidos por la atracción de las cargas eléctricas opuestas (positiva y negativa). • Enlace covalente: Tipo de enlace en el cual los átomos se unen, compartiendo sus electrones. La regla del octeto dice que cuando un átomo se une a otro, gana, pierde o comparte electrones para formar una estructura estable como la de un gas noble, en los cuales el orbital más externo de su último nivel de energía tiene ocho electrones. Una reacción química es un proceso a través del cual una o más sustancias se transforman en otras con propiedades distintas. Durante una reacción química, los átomos no cambian, sino que se reorganizan, cambiando la forma en la que se unen. Reacción química: reactivo + reactivo

producto/s

Un reactivo es una sustancia que reacciona con otra, para producir una nueva sustancia, llamada producto. Los productos tienen propiedades totalmente diferentes a las de los reactivos que les dieron origen. Durante las reacciones químicas se puede absorber o liberar energía.

• •

Las reacciones exotérmicas son las que liberan energía. Las reacciones endotérmicas son las que necesitan o absorben energía.

La velocidad de reacción se refiere al tiempo que tardan los reactivos en transformarse en productos. Depende de varios factores: naturaleza o características de los reactivos, temperatura, grado de división de los reactivos, concentración de los reactivos y catalizadores. Tipos de reacciones

Dos o más sustancias se unen para formar una nueva sustancia más compleja. Una sustancia se descompone para formar Reacción de descomposición dos o más sustancias más simples.

Reacción de síntesis

A+B AB

AB A+B

Reacción de desplazamiento o simple sustitución

Una sustancia simple reacciona con una comA + BC puesta, y reemplaza uno de sus componentes.

Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución

Dos sustancias diferentes reaccionan e intercambian elementos entre sí, originando nuevas sustancias.

AB + CD

AC + B

AD + BC

Los compuestos químicos son sustancias formadas por dos o más elementos diferentes. Algunos ejemplos de compuestos químicos son: Compuestos binarios

Están formados por dos elementos diferentes.

Compuestos ternarios

Están formados por tres elementos diferentes.

Compuestos cuaternarios

Están formados por cuatro elementos diferentes.

Unidad 2 – Ciencias Naturales

La nomenclatura es un conjunto de reglas que se usan para dar un solo nombre y escribir una sola fórmula a cada compuesto químico. Los compuestos químicos son sustancias formadas por dos o más elementos diferentes. Pueden ser:

•

Compuestos orgánicos: son un tipo de compuestos formados por carbono a través de enlaces covalentes carbono-carbono y/o carbono-hidrógeno. También pueden contener otros elementos como oxígeno, azufre, boro, nitrógeno, etc.

•

Compuestos inorgánicos: son aquellos compuestos cuyo componente principal es cualquier elemento diferente al carbono.

•

Compuestos binarios: están formados por átomos de dos elementos diferentes.

Compuestos binarios

Óxidos

Hidruros

Óxidos metálicos

Hidruros metálicos

Oxígeno + metal

Hidrógeno + metal

Óxidos no metálicos

Hidrácidos

Oxígeno + no metal

Hidrógeno + no metal

Tercer grado – ciclo básico

Sales binarias

Metal + no metal

Verifica tu aprendizaje

Actividad 1. Demuestra lo aprendido

A. Completa el siguiente cuadro con la cantidad máxima de electrones que caben en cada nivel de energía de un átomo. Nivel

Cantidad máxima de electrones que le caben al nivel

1 2 3 4 B. Escribe V si la oración es verdadera o F si es falsa. 1. Cuando un átomo tiene todos sus niveles de energía llenos es inestable y reacciona con otros elementos.

(

)

2. El número de valencia es la cantidad de electrones que están en el nivel de energía más externo de un átomo.

(

)

3. Los gases nobles son elementos que tienen su último nivel de energía incompleto.

(

)

4. Los electrones involucrados en las reacciones de un átomo con otro, se llaman electrones de valencia.

(

)

5. La estructura de Lewis es una representación sencilla del número de valencia de un elemento, donde se utilizan puntos.

(

)

C. Completa el siguiente esquema: Como por ejemplo, la sal o cloruro de sodio. Los enlaces pueden ser: Como por ejemplo, la molécula de agua.

D. Escribe los cinco factores que afectan una velocidad de reacción: a.

Unidad 2 – Ciencias Naturales

Actividad 2. Aplica lo aprendido A. Busca en tu tabla periódica cuál es el número atómico de los siguientes elementos:

Helio (He)

Magnesio (Mg)

Boro (B)

Luego, ordena los electrones de cada elemento en el siguiente cuadro, según la capacidad máxima que acepta cada nivel. Ve el ejemplo: El átomo del elemento litio tiene un número atómico de 3, por lo tanto, tiene 3 electrones.

Elemento Litio Helio Magnesio

Cantidad de electrones Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 2 1

Total de electrones 3

Boro B. Completa el siguiente cuadro. Observa el ejemplo:

Símbolo del elemento

Nombre del elemento

yodo

No. de electrones Estructura de Lewis de valencia 7

Tercer grado – ciclo básico

C. Observa los siguientes esquemas que representan átomos. Cada uno tiene el símbolo del elemento al que corresponde. a. En la línea en blanco escribe el nombre del elemento, con la ayuda de tu tabla periódica.

b. Elabora la estructura de Lewis, acorde a las combinaciones que se indican. •

Combinación de dos átomos del elemento A, con un átomo del elemento B.

•

Combinación de dos átomos del elemento B.

•

Combinación de dos moléculas del elemento A con una del elemento C.

D. Si combinamos un átomo de potasio (K), que tiene un electrón de valencia, con un átomo de bromo (Br), que tiene siete electrones de valencia, resulta una sustancia llamada bromuro de potasio (KBr). a. Completa los electrones del potasio y del bromo en la siguiente estructura de Lewis, que representa la formación de bromuro de potasio.

K + Br K

b. Indica cuál es el catión y cuál es el anión. Catión:

Anión:

Unidad 2 – Ciencias Naturales

E. Escribe qué tipo de reacción representan los siguientes diagramas:

AB + CD

A + BC

A+B

AD + BC

A + B AC + B AB

F. De la siguiente lista de sustancias, subraya cuáles son compuestos: O2 ZnSO4 CH4 NaOH

Mg (OH)2 N2 CH3OH

NaHSO4

HBr

Al2(SiO3)3

a. De la lista anterior, escribe cuáles son compuestos orgánicos y cuáles inorgánicos.

Compuestos orgánicos

Compuestos inorgánicos

b. Indica cuáles son compuestos binarios, ternarios y cuaternarios. Compuestos binarios

Compuestos ternarios

Compuestos cuaternarios

G. Observa de qué elementos están formados los siguientes compuestos binarios (metal o no metal). Ayúdate de tu tabla periódica. Coloca la letra de cada compuesto, dentro de su clasificación correspondiente, en la siguiente página:

a. Óxido de titanio (IV)

c. Sulfuro de mercurio (I)

Hg2S

d. Hidruro de estaño (IV)

e. Bromuro de hidrógeno

HBr

f. Óxido de azufre (IV)

g. Fluoruro de aluminio

AlF3

h. Óxido de flúor

i. Hidruro de níquel (III)

NiH3

j. Yoduro de hidrógeno

Tercer grado – ciclo básico

TiO2

b. Óxido de litio

Li2O SnH4 SO2

F 2O HI

Óxidos metálicos: Óxidos no metálicos: Hidruros metálicos: Hidrácidos: Sales binarias:

Actividad 3. Desarrolla nuevas habilidades A. Realiza la siguiente lectura, y luego responde las preguntas de compresión lectora. Habilidades: Comprensión lectora, capacidad de análisis, asociación de conceptos.

La fermentación

La fermentación es un proceso que ocurre gracias a una reacción química producida a partir de algunas enzimas llamadas fermentos, que son elaboradas por organismos microscópicos como mohos, bacterias y levaduras. Estos microorganismos se alimentan de azúcares simples (como la glucosa y la fructosa) que se transforman en dióxido de carbono y otros productos. Esta reacción tiene muchas aplicaciones para la fabricación de alimentos. Por ejemplo, para elaborar pan se necesita levadura, que es un hongo que se alimenta de azúcares (presentes en la harina). La masa de pan “aumenta” su tamaño gracias a la levadura que, como producto de una reacción química, genera dióxido de carbono en forma de burbujas. Durante la producción de cerveza y vino, también se utilizan levaduras que transforman los azúcares en alcohol. En este caso, se denomina fermentación alcohólica. Cuando se fabrican los quesos se pueden utilizar unas bacterias llamadas Lactobacillus que producen enzimas que convierten los azúcares de la leche en ácido láctico. Este ácido es fundamental para la formación del “cuajo”, que es la base para la elaboración de los quesos. 1. ¿Qué importancia tienen las reacciones químicas en nuestra alimentación? 2. Explica con tus palabras qué es el proceso de fermentación: 3. Escribe el nombre de tres alimentos que se producen gracias a la fermentación:

Unidad 2 – Ciencias Naturales

Revisa tu aprendizaje Marca con un cheque

la casilla que mejor indique tu rendimiento.

Identifico cómo se encuentran distribuidos los electrones en un átomo. Identifico los niveles de energía que tiene un átomo. Relaciono los conceptos de niveles de energía e ion. Defino con mis palabras qué es el número de valencia y su relación con la formación de sustancias químicas.

Después de estudiar...

Represento simbólicamente el número de valencia a través de la estructura de Lewis y el modelo atómico de Bohr. Represento un enlace químico, conforme a la regla del octeto, mediante la estructura de Lewis y el modelo atómico de Bohr. Diferencio entre los distintos tipos de enlaces químicos. Identifico la importancia de los enlaces químicos en la formación de sustancias. Identifico reacciones químicas en mi entorno. Reconozco los diferentes tipos de reacciones químicas. Identifico los factores que afectan la velocidad de reacción. Defino con mis palabras qué es un compuesto químico, relacionándolo con los conceptos de átomo y elemento. Identifico objetos o materiales de la vida cotidiana que sean compuestos químicos. Nombro un compuesto binario mediante la estructura de Stock o sistemática. Realizo experimentos relacionados con la materia, siguiendo los pasos del método científico.

Tercer grado – ciclo básico

en no logrado proceso logrado

La materia, parte II:

la física a nuestro alrededor

unidad

¿Qué sabes del tema? Observa a tu alrededor. ¿Ves algo que se mueve? Anota 10 ejemplos donde hayas observado movimiento. 1.

10.

El movimiento, así como la presión, son algunas características de los cuerpos o del ambiente que nos rodea. Estos temas los estudiaremos a través de una ciencia llamada física que, entre otras, forma parte de las ciencias naturales. ¿Recuerdas qué estudia la física? Escribe tu propia definición:

¿Qué encontrarás en esta unidad? El mundo de la física

• • • • • • • •

Medición Las ondas y el espectro electromagnético La luz Óptica El sonido Magnetismo El movimiento Presión y fluidos

A la ciencia por la experiencia

• • •

¡Un teléfono con dos latas! ¡Hagamos flotar objetos! Experimentemos con la presión hidrostática

Verifica tu aprendizaje

Unidad 3 – Ciencias Naturales

¿Qué lograrás en esta unidad? Competencia

Indicador de logro

5. Aplica principios y leyes que explican la estructura, conservación y aprovechamiento de la materia y energía, la transferencia de la energía, así como de fenómenos relacionados con la mecánica, el electromagnetismo, la astronomía, la física moderna, para la comprensión de situaciones cotidianas y la resolución de problemas relacionados con este tipo de fenómenos naturales.

5.5 Relaciona conceptos de electromagnetismo, en la explicación de fenómenos naturales y la resolución de problemas del entorno. 5.7 Reconoce la utilidad de la electrónica en las actividades que realiza cotidianamente.

Actividades

Tercer grado – ciclo básico

Escribe ejemplos de medidas en su vida cotidiana. Realiza conversiones entre medidas. Indica la banda del espectro electromagnético en la cual se ubican las ondas relacionadas con situaciones de la vida cotidiana. Realiza una conversión de nanómetros a metros. Diferencia entre fenómenos naturales de la luz y los relaciona con el campo de estudio de la óptica. Comparte su experiencia en el uso de un instrumento óptico. Busca en el periódico cinco ejemplos de aplicaciones modernas de la óptica. Escribe ejemplos de la vida cotidiana donde se utilicen fibras ópticas o láser. Identifica el sonido en diferentes situaciones cotidianas. Busca en el diccionario y escribe con sus palabras la definición de acústica. Realiza una encuesta sobre el tipo favorito de música de tres personas. Escribe ejemplos de la utilidad del sonido en situaciones de la vida cotidiana. Identifica objetos que pueden ser atraídos por un imán. Realiza un experimento en el cual observa el efecto de un imán. Escribe con sus palabras las ventajas de usar brújula sobre el uso de estrellas como referencia que se empleaba en la antigüedad. Explica con sus palabras los efectos en la salud de la exposición prolongada a un teléfono celular. Escribe la fórmula química de un compuesto. Escribe con sus palabras qué es movimiento y reflexiona sobre cómo sería el mundo sin movimiento. Realiza una actividad práctica, con materiales de su entorno, para calcular la velocidad de un objeto. De una serie de situaciones, indica a qué tipo de movimiento corresponden.

Competencia

Indicador de logro

Actividades

Realiza una actividad práctica para comprobar el grado de fricción con diferentes superficies. Indica el tipo de fricción en diferentes situaciones hipotéticas. De un listado de objetos, indica cuáles son fluidos. A partir de dos situaciones hipotéticas, indica en cuál existe mayor presión hidrostática. Realiza un ejercicio práctico para comprobar el principio de Arquímedes.

Ejes transversales:

Componente:

•

Desarrollo tecnológico, desarrollo sostenible.

Manejo de información, manejo pertinente de la tecnología, relación ser humano-naturaleza.

Valores: • Cultura de paz, respeto y amor a la naturaleza.

Unidad 3 – Ciencias Naturales

El mundo de la física 1. Medición La física es la ciencia que estudia la materia, la energía y las leyes que modifican su estado y su movimiento, sin alterar su naturaleza. Para poder conocer y comparar muchos fenómenos físicos podemos medirlos.

1.1 Unidades de medida Medir es comparar una magnitud con otra de características conocidas, que se toman como unidad de comparación. Por ejemplo, el largo de una cuerda en centímetros o metros. Toda unidad de medida debe cumplir ciertas condiciones:

• La unidad de medida debe ser constante, es decir, no debe cambiar en el • •

transcurso del tiempo ni depender de la persona que realice la medición. Debe ser universal, es decir, debe ser conocida en todos los países. Ha de ser fácil de reproducir.

1.2 Sistemas de medida En 1960 se estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI), que es el que utilizaremos en este libro, aunque hay otros sistemas: Internacional MKS (métrico) Cegesimal CGS Sistema

metro kilogramo segundo

longitud masa tiempo

centímetro gramo segundo

longitud masa tiempo

Inglés PLS

pie libra segundo

longitud masa tiempo

Ejercicio 1 Escribe un ejemplo que encuentres en tu vida cotidiana de las siguientes medidas: Metro: Libra: Centímetro:

Tercer grado – ciclo básico

Las magnitudes que estudiaremos en este libro serán: A. Unidades básicas: longitud, masa, tiempo y temperatura. El sistema que utilizaremos será el Sistema Internacional (SI). Magnitud

Definición

Unidad

Símbolo

Longitud

Mide la distancia entre dos puntos.

metro

Masa

Mide la cantidad de materia en un cuerpo.

kilogramo

Tiempo

Mide la duración de un fenómeno.

segundo

Temperatura

Es el grado de calor que posee un cuerpo.

grados Kelvin

B. Unidades derivadas: se usan para medir ciertas cualidades de los cuerpos, y se expresan en términos de las unidades básicas. Magnitud

Definición

Unidad/es

Área

Medida de una superficie.

km2, m2, cm2

Volumen

Medida del espacio que ocupa un cuerpo.

m3, cm3

Velocidad

Aceleración

Fuerza

Densidad Presión

Relación entre el espacio recorrido por un móvil y el tiempo que tarda en recorrerlo. Aumento de la rapidez con que se realiza algo. Causa capaz de producir los siguientes efectos: a) Cambiar la forma de los cuerpos. b) Hacer que los cuerpos se muevan o se detengan. Relación entre la masa de un cuerpo y su volumen. Intensidad de una fuerza sobre la superficie en la cual actúa.

Derivan de: Unidades básicas de longitud (kilómetros, metros, centímetros), elevadas al cuadrado. Unidades básicas de longitud (metro, centímetro), elevadas al cubo.

m/s

Unidades básicas: longitud (metros) dividido tiempo (segundos).

m/s2

Unidades: velocidad (m/s) dividido tiempo (s). F = (kg) (m/s2)

N (newton) masa aceleración kg/m3

Unidades: masa (kg) y volumen (m3).

N/m2

Unidades: fuerza (N) y superficie (m2).

Unidad 3 – Ciencias Naturales

1.3 Múltiplos y submúltiplos en las medidas A veces necesitamos expresar medidas muy grandes, como la distancia de la Tierra al Sol, o muy pequeñas, como el tamaño de un grano de arena. En ambos casos, se nos dificultaría escribirlas. Para poder expresar esta clase de medidas, utilizamos los múltiplos y submúltiplos. A. Los múltiplos son medidas más grandes que la unidad, nos sirven para medir objetos grandes, y poder operar con números no demasiado largos. Múltiplos

Kilo Hecto Deca

mil cien diez

1000 100 10

B. Los submúltiplos se usan para medir pequeñas cantidades. Facilitan las operaciones con números pequeños y evitan trabajar con muchos decimales. deci décima parte 0.1 Submúltiplos centi centésima parte 0.01 mili milésima parte 0.001 Múltiplos y submúltiplos de las unidades de longitud Unidad de medida

Múltiplos kilómetro km

hectómetro decámetro hm

dam

Submúltiplos

metro

decímetro

centímetro

milímetro

Múltiplos y submúltiplos de las unidades de masa Múltiplos

Unidad de medida

Submúltiplos

kilogramo hectogramo decagramo

gramo

decigramo centigramo miligramo

Tercer grado – ciclo básico

dag

Los múltiplos y submúltiplos aumentan o disminuyen uno del otro de 10 en 10. Si nos movemos de derecha a izquierda, las unidades de medida aumentan, y si lo hacemos de izquierda a derecha, las unidades disminuyen.

Aumentan de derecha a izquierda

dam

Disminuyen de izquierda a derecha

Por cada espacio que nos movamos hacia la derecha debemos multiplicar la medida por 10, y por cada espacio que nos movamos hacia la izquierda debemos dividir entre 10.

x 10 km

hm ÷ 10

x 10

dam ÷ 10

m ÷ 10

x 10

dm ÷ 10

x 10

÷ 10

x 10

Por ejemplo: ¿A cuántos decámetros equivalen 3 km?

x 10 km

x 10 hm

dam

x 10

x 10 m

3 x 10 x 10 = 300 decámetros 3 km = 300 dam

Ejercicio 2 Convierte 500 000 centímetros a decámetros. Deja constancia de tus procedimientos. km

dam

500 000 cm

Unidad 3 – Ciencias Naturales

1.4 Conversiones En física, para poder expresar una cantidad en distintas unidades de medida, utilizamos las conversiones. Las conversiones nos ayudan a transformar una unidad de medida en otra. El factor de conversión es una cantidad equivalente, que nos ayuda a convertir una unidad de medida en otra. Algunos factores de conversión son: Longitud 1 kilómetro = 1000 metros

Masa 1 kilogramo = 1000 gramos

Tiempo 1 día = 24 horas

1 metro = 100 centímetros

1 kilogramo = 2.2 libras

1 hora = 60 minutos

1 metro = 39.4 pulgadas

1 gramo = 1000 miligramos

1 minuto = 60 segundos

1 metro = 3.3 pies

1 libra = 16 onzas

1 pulgada = 2.5 centímetros

1 tonelada = 1000 kilogramos

1 pie = 12 pulgadas

1 quintal = 100 libras

1 centímetro = 10 milímetros

1 arroba = 25 libras

Si la cantidad que se desea expresar está en unidades menores a las que queremos expresar, se debe dividir. Por ejemplo: Convertir 8500 milímetros en metros 8500 mm x

1m 1000 mm

8500 = 8.5 m 1000 R/ 8500 milímetros equivalen a 8.5 metros.

Ejercicio 3 Convierte 20 metros en centímetros. Deja constancia de tus procedimientos.

Tercer grado – ciclo básico

Las ondas y el espectro electromagnético

Una onda es una perturbación sobre la materia que se propaga hacia un medio e implica el transporte de energía.

Las ondas electromagnéticas son un tipo de ondas que se propagan en el vacío a una velocidad alta y constante. Estas ondas transmiten energía y crean campos eléctricos y magnéticos al propagarse, produciendo vibraciones. Se llama espectro electromagnético al conjunto de ondas electromagnéticas que van desde las de mayor longitud como las de radio, hasta las de menor longitud como las de los rayos gamma. Las ondas con mayor longitud de onda tienen menor frecuencia y las de menor longitud tienen mayor frecuencia. De mayor a menor longitud se clasifican en:

Unidad 3 – Ciencias Naturales

Radio: las ondas de radio se utilizan para transmitir música. También se usan para comunicaciones en barcos, aviones y con fines militares.

Infrarrojo: estas ondas son usadas para el tratamiento de lesiones del sistema muscular y óseo a través del calor que emiten. En astronomía se utilizan para detectar estrellas. El espectro electromagnético se divide en bandas:

Espectro visible: estas ondas son percibidas por el ojo humano como luz visible, en forma de colores. Ultravioleta: son las ondas producidas por la radiación emitida por el Sol. Si exponemos nuestra piel por tiempo prolongado a estas ondas, nos pueden producir cáncer.

Longitud de onda

Microondas: son las ondas que emiten los hornos microondas y los radares.

Rayos X: este tipo de ondas tiene aplicaciones en medicina, principalmente en radiología (para sacar radiografías, que son impresiones de los órganos internos). Rayos gamma: son un tipo de ondas usadas para esterilizar equipos médicos y alimentos.

A continuación, veremos dos tipos de ondas que tú conoces muy bien: la luz y el sonido.

Ejercicio 4 Indica en qué banda del espectro electromagnético se ubican las ondas relacionadas con las siguientes situaciones: a. Escuchar un programa de radio: b. Ver los colores del arcoíris: c. Observar si tenemos una fractura (hueso roto):

Tercer grado – ciclo básico

La luz

La vista es uno de los sentidos con los que cuentan los seres humanos. Usamos la vista para captar los colores, diferenciar la luz de la oscuridad, para reconocer profundidades, texturas o para alertarnos ante situaciones peligrosas. Desde el punto de vista de la física, la luz es una forma de radiación que puede ser detectada por el ojo humano, permitiendo ver las cosas que conocemos. El Sol y las estrellas son ejemplos de luz natural, mientras que la luz de una candela, un encendedor o una bombilla eléctrica son formas de luz artificial.

Luz natural

La estructura física de la luz es la de una onda electromagnética que se propaga rapidísimo, ¡se estima que la velocidad de la luz es 300 000 kilómetros por segundo (km/s)!

3.1 Propiedades de la luz Para la física, la luz se comporta como una longitud de onda, que puede tener diferentes propiedades, entre las que destacan: a. Absorción: la luz choca con una superficie que la captura total o parcialmente. La luz se absorbe en forma de calor.

Luz artificial

b. Reflexión: cuando la luz choca con la superficie de un cuerpo y no lo atraviesa, esta cambia de dirección, es decir se refleja. Esto ocurre porque la materia del cuerpo que es chocado, retiene su energía y remite la luz en todas las direcciones.

Ejemplos de reflexión de la luz son: un espejo o un lago calmado.

c. Refracción: sucede cuando la luz se transmite de un medio a otro (ejemplo del aire al agua, o viceversa), entonces la luz cambia de velocidad. La imagen se puede observar distorsionada.

Un ejemplo es cuando se coloca una cuchara en una taza con agua. Si se ve de frente la cuchara dentro de la taza con agua, la imagen dará la impresión de estar doblada o quebrada, porque la luz cambia de dirección al entrar en contacto con el agua. Unidad 3 – Ciencias Naturales

3.2 El espectro de luz Sabías que... Las longitudes de onda son tan pequeñas que se miden en una medida especial que se llama nanómetro (nm). Un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro. 1 nm = 10ˉ⁹ es decir 0.000 000 001 metros.

La luz se manifiesta formando ondas que tienen una longitud muy pequeña para ser percibida por el ojo humano: 380 nanómetros (nm) a 780 nanómetros (nm). Las longitudes de onda que son visibles al ser humano se conocen como espectro de luz. El ojo humano percibe la luz de cada una de estas longitudes como un color diferente. Veamos el espectro de luz que es visible para el ojo humano:

Rayos gamma

Violeta

Rayos X Ultravioleta

Índigo

Azul

Luz Infrarrojo Microondas (visible)

Verde

Amarillo

Ondas de radio

Anaranjado

Rojo

Curiosidades • Si vemos un objeto azul, por ejemplo un pantalón de lona, esto significa que de la luz que recibe el pantalón, absorbe todos los colores del espectro menos el azul, que es el color que refleja. • Cuando vemos un objeto de color negro, esto significa que absorbió todo el espectro de luz. • Mientras que cuando un objeto es blanco, esto significa que se reflejó toda la luz.

Navega en la red Para aprender más de la luz y la óptica consulta la siguiente dirección: http://www.youtube.com/watch?v=HSdYnInPmsg También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 5 Utiliza tus conocimientos sobre conversiones para calcular: ¿A cuántos metros equivalen 380 nanómetros?

Tercer grado – ciclo básico

3.3 Algunos fenómenos relacionados con la luz En el punto anterior, estudiamos las propiedades de la luz, y cómo los rayos pueden absorberse, reflejarse o refractarse. Gracias al espectro de la luz visible, nuestros ojos perciben los colores y, en general, podemos decir que vemos la vida como la conocemos con diferentes tonos, intensidades y texturas. En la naturaleza existen algunos fenómenos asociados a la luz que nos son muy familiares, como el arcoíris y el relámpago. El arcoíris es un fenómeno que se observa cuando llovizna y luego empieza a calentar el Sol. Todos hemos observado los lindos colores que se forman en un arco que puede ser bien definido y con colores fuertes, o bien, puede ser menos definido. Pero… sabes, ¿por qué es que se forma un arcoíris? Un arcoíris se forma cuando los rayos de luz atraviesan pequeñas gotas de lluvia que están contenidas en la atmósfera terrestre. Al cambiar de medio (aire al agua), la luz se refracta. Los diferentes tamaños y las formas de las gotas afectan la intensidad de los colores del arcoíris. Mientras más grandes son las gotas, más fuertes son los colores. Otro fenómeno común, sobre todo en la época lluviosa, son las tormentas eléctricas, en donde aparecen rayos, relámpagos y truenos. ¿Conoces la diferencia entre estos conceptos? Un rayo es una descarga de electricidad que ocurre entre las nubes, o se puede descargar hacia la tierra. La descarga es tan poderosa, que usualmente produce luz, que es lo que conocemos como relámpago y está asociada con un sonido muy fuerte, que es lo que se conoce como trueno.

Ejercicio 6 Explica con tus palabras: ¿Cuál es la diferencia entre un rayo, un relámpago y un trueno? Lee el siguiente tema (Óptica), e indica cuál de los tres está relacionado con el campo de estudio de la óptica.

Unidad 3 – Ciencias Naturales

4. Óptica Sabías que... La ingeniería óptica es una rama de la ingeniería que se dedica al estudio de las aplicaciones de la óptica.

Debido a su importancia, desde la antigüedad los científicos han estado interesados en la luz, sus características y los fenómenos relacionados, en un campo de la física que se denomina óptica. La tecnología ha permitido a través de los siglos que el estudio de la luz y los fenómenos relacionados con ella, sean más sencillos por medio del uso de aparatos, que también tienen aplicaciones en nuestra vida cotidiana. Entre estos destacan:

• Telescopio: permite observar objetos lejanos con mucho más detalle de lo que podría hacerse a simple vista. En astronomía se usan telescopios muy potentes para poder estudiar el Universo.

• Microscopio: este aparato permite observar objetos que son muy pequeños para verlos a simple vista. En medicina su uso es fundamental. Algunos objetos que se pueden observar usando un microscopio son: células de la sangre, bacterias y células vegetales.

• Microscopio estereoscópico: tipo de microscopio, que tiene dos lentes y permite mostrar objetos relativamente grandes en tres dimensiones.

• Lupa: permite ver objetos que se pueden observar a simple vista, pero con mayor detalle. Tiene un lente que permite crear una imagen ampliada. Un ejemplo de uso es para ver letras del periódico.

• Gafas o anteojos: permite a las personas corregir diferentes defectos de la visión, como miopía (no se ve de lejos), hipermetropía (no se ve de cerca) o astigmatismo (se ve borroso).

Navega en la red Si quieres divertirte viendo algunas ilusiones ópticas, visita el siguiente sitio: https://www.youtube.com/watch?v=Kk_K0QnshNw También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 7 ¿Usas tú o algún familiar o amigo tuyo utiliza anteojos? Escribe en tu cuaderno cómo el uso de estos ha mejorado tu/su calidad de vida.

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Algunas aplicaciones modernas de la óptica se describen a continuación:

• Las fibras ópticas se utilizan en las telecomunicaciones (televisión por ca-

ble, teléfono o Internet, por ejemplo), para iluminación y en las redes de computadoras.

• El láser es un dispositivo óptico que produce un haz de luz muy intenso, de un color y que tiene diferentes aplicaciones:

En la medicina, es común el uso de láser para cirugías, ya que los cortes son muy finos y precisos, mucho más que el mejor bisturí. El láser tiene la ventaja de evitar hacer heridas abiertas que tardan más en recuperarse. También se usa para cauterizar sobre todo órganos delicados como el hígado y los ojos, en operaciones de retina y en cirugía estética.

Escáner de código de barras. Es un método muy común para identificar y definir el precio de los productos que se compran en los supermercados. Uso industrial. Tiene diferentes aplicaciones. Por ejemplo, en la industria textil o automotriz se usa láser controlado con una computadora para hacer cortes precisos de cientos de piezas. Se utiliza para soldaduras.

Ejercicio 8 Busca en el periódico cinco ejemplos de aplicaciones modernas de la óptica. Pega los recortes en tu cuaderno de campo y escribe acá qué ejemplos recortaste.

Ejercicio 9 Escribe dos ejemplos en los que observes o utilices fibras ópticas o láser.

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El sonido

A lo largo de nuestra vida, el cerebro reconoce cientos de sonidos, sin necesidad de que veamos los objetos que los producen. Por ejemplo: sabemos reconocer si la voz es de un niño, de un adulto o de una persona anciana. El sonido es una vibración1 que se propaga a través de la materia (sólida, líquida o gaseosa) en forma de ondas, llamadas ondas sonoras. En el campo de la física, una onda es una forma de propagación de energía de un lugar a otro a través de la oscilación2. Para entender mejor cómo se produce una onda, imagina a dos amigos que sostienen una cuerda de manera tensa (punto inicial). Uno de ellos aplica movimientos de un lado de la cuerda, produciendo ondas. Hay muchos ejemplos de ondas en la naturaleza: las olas del mar o las ondas sísmicas (que producen temblores o terremotos).

Las olas del mar son un ejemplo de ondas en la naturaleza.

Ejercicio 10 Lee las siguientes situaciones y escribe un sonido con el cual las asocies. Ve el ejemplo. Situación Una emergencia Una fiesta Un perro enojado Una llamada telefónica Un bebé que tiene hambre

1 2

Sonido asociado Una ambulancia con sirena funcionando.

Vibración: movimiento muy corto y rápido que se repite. Oscilación: movimiento de un lado a otro, que vibra.

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5.1 Propiedades del sonido El sonido tiene propiedades que lo caracterizan, veamos algunas de ellas:

Sabías que...

La amplitud es la máxima separación de una onda desde su punto inicial. amplitud

•

Un sonido débil tiene una amplitud menos alta.

•

Un sonido intenso tiene una amplitud más alta.

La longitud es la distancia entre dos puntos máximos sucesivos de una onda. Indica qué tan larga es una onda.

longitud

La frecuencia de un sonido tiene relación con qué tan rápido o tan despacio se realice la vibración. Se define como: el número de vibraciones por segundo.

Animales como los murciélagos y los delfines utilizan sonidos para movilizarse dentro de su ambiente. La ecolocación es un fenómeno que consiste en emitir ultrasonido hacia el medio ambiente que rodea al animal, de forma que cuando las ondas sonoras rebotan en todos los objetos circundantes, el cerebro lo interpreta y crea un “mapa”, sin necesidad de usar la vista.

En el Sistema Internacional de Medidas se mide en Hertz y se representa por Hz. 1 Hertz = 1 vibración por segundo. Los seres humanos no podemos percibir frecuencias que se encuentran debajo de los 20 Hz, que se llaman infrasonido. Pero otros seres vivos sí pueden. Por ejemplo, los elefantes emiten estos sonidos tan bajos para comunicarse. Se denomina ultrasonido a las frecuencias superiores a los 20 000 Hz, que tampoco son perceptibles por los humanos. Por ejemplo, los perros captan frecuencias entre 40 y 40 000 Hz o los murciélagos, que pueden llegar a 140 000 Hz.

1 segundo

Ejercicio 11 Busca en el diccionario la definición de acústica, y escribe con tus palabras su significado:

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5.2 ¿Cómo percibe el sonido el ser humano? ¿Sabías que los seres humanos no podemos captar todos los sonidos? El rango audible para el ser humano es de 20 a 20 000 Hz. La capacidad de captar las frecuencias más altas disminuye en las personas ancianas. Te has preguntado, ¿cuál es el proceso fisiológico3 que se realiza en el organismo para que podamos escuchar?

3 2

1. Las orejas captan las ondas sonoras que llegan del exterior. 2. Las ondas sonoras llegan hasta el tímpano, que es una membrana flexible que vibra. 3. La vibración llega a la cadena de huesecitos que amplifican el sonido y lo transmiten al oído interno. 4. Las vibraciones mueven los líquidos que existen en el caracol o cóclea, que tiene forma de tubo en espiral y se localiza en el oído interno. 5. Las ondas sonoras entonces se transforman en impulsos eléctricos que llegan al cerebro, que interpreta el sonido.

5 4

Navega en la red Aprende más sobre el oído y las cuerdas vocales en este video: https://www.youtube.com/watch?v = D5vfcuIhvYU También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 12 ¿Sabías que la música es un conjunto de sonidos que se combinan y que tienen efecto en el estado de ánimo de las personas? Realiza una encuesta a tres personas de diferentes edades y llena el siguiente cuadro: Nombre de la persona entrevistada

Edad

¿Cuál es su cantante y su ritmo musical favorito?

¿La música que escucha influye en su estado de ánimo? Explica.

1 2 3

Proceso fisiológico: que explica el funcionamiento de algún órgano o aparato de un ser vivo.

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5.3 Aplicaciones del sonido El sonido tiene muchas aplicaciones de utilidad para el ser humano. Por ejemplo, en el campo de la medicina se utilizan ultrasonidos para realizar exámenes de órganos internos, durante el embarazo o para tratar lesiones.

¿Cómo funcionan los ultrasonidos para el embarazo? El doctor utiliza un equipo que emite ondas sonoras de alta frecuencia (ultrasonido) a través de un gel que se aplica en el área abdominal de la madre. Una computadora convierte el eco de estas ondas en una imagen del feto en tiempo real, conocida como ecografía. Las ecografías permiten al doctor estudiar el progreso y la salud de la madre y del bebé antes de su nacimiento. Un invento que revolucionó la comunicación en masa es el micrófono, que permite que un mensaje llegue a muchas personas a la vez, como en los servicios de las iglesias, en presentaciones o reuniones, en conciertos musicales u otros. Para que una construcción sea fuerte y segura (un puente, por ejemplo) se debe determinar el espesor necesario y la resistencia de un material comparado con otro. Para ello, los ingenieros que estudian estructuras, realizan pruebas con ultrasonido para calcular la resistencia de dichos materiales. En la vida diaria, muchos aparatos eléctricos utilizan sonido. Por ejemplo, el timbre de la casa, la radio, la televisión, el teléfono, la olla de presión y muchos otros.

Ejercicio 13 De acuerdo con tu experiencia de vida, escribe un ejemplo donde apliques la utilidad del sonido, en los siguientes ámbitos: Transporte: Familia: Trabajo: Colegio/escuela:

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6. Magnetismo El magnetismo es un fenómeno físico a través del cual dos o más objetos se atraen o repelen entre sí. Algunos materiales tienen más magnetismo que otros, como por ejemplo, los imanes, que veremos a continuación: Imanes Un imán es un cuerpo con magnetismo que es capaz de atraer a otros imanes, o a cuerpos que tienen metales, principalmente hierro, níquel4 y cobalto5. En nuestra vida, se utilizan dentro de muchos aparatos que utilizamos, como teléfonos o la tira que hace que la puerta de una refrigeradora se cierre herméticamente6. Todos los imanes tienen dos polos con cargas eléctricas diferentes: una positiva y una negativa. De manera general, estos polos son llamados norte y sur. Si unimos dos imanes en sus lados con los polos iguales, se repelen7, mientras que si los unimos en sus lados que tienen polos diferentes, se atraen. Los imanes pueden encontrarse en la naturaleza, como la magnetita. También existen imanes artificiales, creados por el ser humano, algunos de los cuales son elaborados con acero o hierro. Por ejemplo, los electroimanes son imanes a los que se les agrega electricidad para hacerlos más poderosos, se utilizan principalmente en máquinas industriales.

Ejercicio 14 Del siguiente listado, subraya qué objetos podrían ser atraídos por un imán: Tela, clavo, papel, aguja, vidrio, tachuela, plástico.

Níquel: metal blanco plateado que es muy maleable y tiene propiedades magnéticas. Está presente en las baterías recargables. Es un elemento químico, cuyo número atómico es 28 y su símbolo es Ni. 5 Cobalto: metal de color blanco que tiene propiedades magnéticas. Es un elemento químico, cuyo número atómico es 27 y su símbolo es Co. 6 Hermético: que está muy bien cerrado. 7 Repeler: rechazar, alejarse. 4

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6.1 Campo magnético Si pudiéramos observar la estructura de un imán de cerca nos sorprendería ver que está rodeado de una región que también tiene poder de atraer otro objeto. Esta región se llama campo magnético. El campo magnético es la región alrededor de un imán que percibe la fuerza magnética, es decir, que tiene capacidad de atraer o repeler a otros cuerpos, dependiendo de su polaridad (positiva o negativa). ¿Sabías que el planeta Tierra se comporta como un gran imán? En el interior de la Tierra, el núcleo tiene metales que están a grandes temperaturas (como, cobalto y hierro), por lo que se encuentran en estado líquido y transfieren el calor por convección. Este movimiento libera cargas eléctricas como un imán, por lo que también se genera un campo que se llama campo magnético terrestre. Este campo magnético se extiende desde el núcleo de la Tierra hacia el espacio, protegiendo al planeta de la radiación y de algunos eventos que ocurren en el Universo que son muy poderosos, como el viento solar8.

Ejercicio 15 Coloca una hoja de papel sobre un imán. Luego, raspa la mina de un lápiz (que está formada de hierro), y haz que el polvo caiga sobre la hoja. Si mueves el imán puedes observar que las partículas de la mina se mueven siguiendo la misma trayectoria del imán. Dibuja lo observado.

Viento solar: explosiones de partículas cargadas que hace el Sol y alcanzan velocidades de hasta 800 km por segundo. Unidad 3 – Ciencias Naturales

6.2 Brújula La brújula es un aparato que sirve para la orientación, se cree fue inventada en China en el siglo IX. ¿Cómo funciona una brújula? En el eje de rotación9 de la Tierra hay dos puntos: polo norte y polo sur geográfico. Las brújulas están formadas por una aguja magnetizada que señala hacia el norte, pero esta dirección no se refiere al norte geográfico, sino que al norte magnético. El polo sur del campo magnético terrestre se llama sur magnético y está cerca del polo norte geográfico; mientras que el polo norte del imán interno de la Tierra se llama norte magnético y está cerca del polo sur geográfico. La razón de esto es porque al tratarse de un imán, los polos diferentes se atraen y los polos iguales se repelen. La aguja de la brújula se desvía un poco hacia el este o al oeste del norte o sur geográfico. A esto se denomina declinación. Los polos magnéticos (norte y sur) han cambiado su inclinación durante los millones de años que tiene la Tierra. Si usáramos una brújula en unos 500 000 años, el que conocemos como polo norte magnético pudiera estar orientado hacia el polo sur magnético.

Ejercicio 16 Antes de usar la brújula, los navegantes usaban las estrellas para orientarse durante sus viajes. ¿Cuál crees que fue la ventaja del cambio a la brújula?

Rotación de la Tierra: giro completo de la Tierra en su propio eje con una duración de 24 horas.

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6.3 Electromagnetismo Hace mucho tiempo, los físicos empezaron a relacionar el magnetismo con la electricidad. Uno de ellos fue André Ampere, quien hizo las primeras pruebas para comprobar que los fenómenos magnéticos tenían su origen en el movimiento de las cargas eléctricas. James Maxwell descubrió que un campo eléctrico podía originar un campo magnético, como lo hacen los imanes. En el campo de la física, la relación entre electricidad y magnetismo se estudia a través del electromagnetismo. El electromagnetismo tiene muchas aplicaciones en la vida moderna. Por ejemplo:

• Los trenes eléctricos en otros países usan magnetismo y electricidad • • •

para moverse a grandes velocidades. Los depósitos de chatarra10 de carros usan grandes aparatos con electroimanes para mover metales sin mucho esfuerzo. Cuando se presiona el interruptor de un timbre, se origina una corriente eléctrica que pasa por un electroimán que produce un campo magnético que atrae a la pieza que golpea a una campana, generándose el sonido característico. Los generadores eléctricos en las hidroeléctricas transforman la energía mecánica en eléctrica a partir de un campo magnético que se encuentra sobre los conductores eléctricos.

Efectos del electromagnetismo en la salud humana Algunas investigaciones científicas sugieren que el uso o exposición prolongada a aparatos domésticos, antenas de radio o celulares que emiten radiación electromagnética, puede ser perjudicial para la salud. Algunos síntomas que provocan son: insomnio, ansiedad, tensión, cambios de humor, trastornos de sueño, memoria y aprendizaje. Si la exposición es muy alta, se puede producir irritabilidad, vulnerabilidad a infecciones por virus y bacterias, envejecimiento prematuro y tumores cerebrales.

Ejercicio 17 ¿Crees que es conveniente para nuestra salud pasar muchas horas hablando por teléfono celular? Anótalo en tu cuaderno.

Chatarra: pedazos de metal que ya no tienen utilidad, por ejemplo, carros abandonados.

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El movimiento

Por nuestra experiencia sabemos que un objeto está en movimiento cuando no está quieto o en la misma posición. Muchas veces el movimiento es evidente11, como cuando caminamos con nuestra familia; o poco perceptible12, como el movimiento del planeta Tierra. ¡Sin dudarlo podemos decir que el movimiento es parte de nuestra vida! En física, el movimiento ocurre cuando hay un cambio en la posición original de un cuerpo después de un tiempo definido. Nuestro cuerpo está en movimiento Nuestro cuerpo está moviéndose en todo momento, aunque no lo percibamos. Por ejemplo, gracias al bombeo constante del corazón, la sangre se mueve por todo el cuerpo, llevando oxígeno a todas las células y transportando sus desechos, como el CO2, para ser eliminados. Tampoco nos damos cuenta del movimiento circular de nuestros ojos, que es inconsciente y ocurre todas las noches cuando estamos en lo más profundo del sueño. El cuerpo humano está diseñado para moverse en cualquier momento y en diferentes situaciones. Nuestros sistemas óseo y muscular, con la ayuda del sistema nervioso, se encargan de responder ante los estímulos internos o externos a través del movimiento del cuerpo. Los movimientos también nos ayudan a desenvolvernos socialmente. Las “muecas” que hacemos con la cara, ayudan a transmitir nuestro estado de ánimo a otras personas. Por ejemplo, movemos las cejas en señal de enojo, nuestros labios al reírnos o la cabeza en señal de aprobación o desaprobación.

Ejercicio 18 Responde en tu cuaderno lo siguiente: 1. Escribe con tus palabras qué es movimiento. 2. Reflexiona: ¿Qué pasaría si los objetos, las personas o los animales no se movieran?

Evidente: que es fácil de comprobar, que es claro. Perceptible: que se puede percibir por los sentidos.

11 12

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7.1 Medición del movimiento La cinemática es la rama de la física que describe el movimiento, sin tomar en cuenta las causas que le dan origen. Esto lo hace a partir de algunas magnitudes físicas (medidas), siendo las principales la velocidad y la aceleración. Antes de estudiar a profundidad sobre estas medidas, veremos algunos conceptos que nos ayudarán a comprenderlas. Distancia: es el espacio que recorre un objeto cuando se mueve. Se expresa como una unidad de longitud, en metros. Desplazamiento: es la distancia que hay entre el punto inicial y el punto final del movimiento de un cuerpo. Trayectoria: es una línea imaginaria que representa el recorrido de un cuerpo a lo largo del tiempo.

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Punto de referencia: es un objeto quieto que nos sirve de comparación para observar a un objeto que se encuentra en movimiento. Por ejemplo, cuando visitamos un lugar nuevo, muchas veces usamos algún sitio como referencia para evitar perdernos, este sitio generalmente está quieto.

o nt

m za

punto inicial

a. Velocidad ¿Cómo sabemos si un vehículo se desplazó rápido o despacio? Podemos saberlo calculando su velocidad, que es la relación entre la distancia total recorrida y el tiempo empleado. Para que la información sea completa, debemos agregar la dirección a la que se desplazó.

distancia total velocidad = tiempo total

d t

Por ejemplo: Si el vecino recorre en su vehículo 280 km en 3 horas. La velocidad a la que se desplazó fue de: Velocidad = 280 km = 93.33 km/h 3h R/ El vecino se desplazó a una velocidad de 93.33 km/h. Unidad 3 – Ciencias Naturales

Ahora bien, si quisiéramos averiguar la distancia a la que se desplaza un objeto, hacemos un despeje de la fórmula. Por ejemplo: Si una moto tiene una velocidad de 0.70 m/s. ¿Cuál es la distancia a la que se desplaza en 6000 segundos? velocidad =

distancia tiempo

Para calcular la distancia total despejamos la fórmula. Como el tiempo total está dividiendo, al pasar al otro lado de la ecuación lo hace multiplicando a la velocidad, de manera que la fórmula para la distancia queda así: Distancia = velocidad x tiempo Entonces:

0.70 m x 6000 s = 4200 m s

R/ La moto se desplazó una distancia de 4200 metros durante 6000 segundos. b. Aceleración Como sabrás, los vehículos no siempre se desplazan a la misma velocidad. La aceleración es la tasa a la que cambia la velocidad en el tiempo. La unidad de aceleración es: m/s². La aceleración se considera positiva cuando se incrementa la velocidad, por ejemplo subir de 40 m/s a 80 m/s. La aceleración negativa o desaceleración, ocurre cuando se disminuye la velocidad. Por ejemplo, cuando un bus baja su rapidez porque se aproxima una curva peligrosa.

Ejercicio 19 Coloca un lazo a lo largo de una superficie plana (el patio de tu casa, por ejemplo). Impulsa un carrito de juguete para que se desplace de forma paralela13 al lazo. Anota el tiempo en el cual se desplazó el carrito . Haz una marca al lazo que indica hasta dónde llegó el carrito. Mide con un metro el inicio del lazo hasta la marca. Esta es la distancia. Anótala . Ahora, usando la información sobre la distancia y el tiempo en el que el carrito se desplazó, calcula la velocidad .

Paralela: que está orientado en la misma forma y dirección.

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7.2 Tipos de movimiento Según la forma de la trayectoria, los movimientos se clasifican en rectilíneos y curvilíneos. a. Movimiento rectilíneo Una trayectoria rectilínea describe el movimiento de un cuerpo en línea recta. En el campo por ejemplo, cuando se usa un tractor o arado para preparar un terreno para los cultivos, se observa esta trayectoria. Dependiendo si existe o no aceleración, el movimiento rectilíneo puede ser uniforme o acelerado. Movimiento rectilíneo

Movimiento rectilíneo uniforme

Movimiento rectilíneo acelerado

Ocurre cuando la velocidad es constante, es decir, no hay aceleración. El cuerpo en movimiento recorre distancias iguales en tiempos iguales.

Se caracteriza porque hay aceleración, es decir, la velocidad no es constante. Por ejemplo: un carro inicia del reposo (v = 0), luego de encendido se desplaza la primera media hora a 11 metros/segundo, luego baja a 5 metros/segundo y cuando llega a su destino va disminuyendo a 3 metros/segundo, hasta llegar nuevamente al reposo = velocidad cero.

Ejercicio 20 Lee los enunciados e indica si corresponden a movimiento rectilíneo uniforme o movimiento rectilíneo acelerado. 1. Un carro que acelera cada 5 minutos y frena después de 10 minutos. 2. En una industria de latas, una faja se mueve 8 horas a 0.5 metros por cada segundo. 3. Un tractor que cambia de velocidad cada hora debido al cansancio del conductor. Unidad 3 – Ciencias Naturales

b. Movimiento curvilíneo En otras ocasiones, la trayectoria utiliza curvas, por ejemplo cuando una mariposa se desplaza por el jardín. Una trayectoria que utiliza curvas se conoce como curvilínea, por lo que también se conoce como movimiento curvilíneo. Para facilitar su estudio, se puede clasificar de la siguiente manera: Movimiento curvilíneo

Movimiento elíptico

Movimiento circular

Cuando la trayectoria es una elipse, que es como un círculo achatado. Se da por ejemplo, en el movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

La trayectoria del cuerpo forma una circunferencia o círculo, como por ejemplo, en las aspas de un ventilador o una rueda de Chicago.

Movimiento parabólico Ocurre cuando la trayectoria tiene forma de parábola, que es parecida a un arco. Algunos ejemplos serían el movimiento de un proyectil o un niño pateando una pelota hacia la parte superior de una portería, que luego cae al suelo.

Ejercicio 21 Analiza las situaciones e indica el tipo de movimiento al que corresponden: 1. El movimiento de las llantas de una bicicleta. 2. Un auto va en una gran carretera recta. En la primera hora se desplaza a 40 km/h. En la segunda y tercera hora también va a 40 km/h. 3. Una niña tira una piedra formando una parábola. 4. Un bus escolar viaja a 40 km/h, luego cerca de las paradas baja a 10 km/h y luego frena para que bajen los niños. 5. Movimiento que sigue la forma de una elipse.

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7.3 Momento de torsión y aplicaciones Muchas veces es necesario aplicar una fuerza para producir un movimiento circular. Esto ocurre por ejemplo, cuando se utiliza un desarmador para apretar o aflojar un tornillo, o cuando giramos la llave del lavamanos para que caiga agua. La fuerza que se aplica para producir una rotación, giro o vuelta se conoce como momento de torsión o torque. El ser humano también ha inventado utensilios que le han ayudado a aplicar el momento de torsión de una manera práctica, para mover, girar, apretar o aflojar. Algunos ejemplos son: palancas para cambiar una llanta, llaves de paso para apretar un chorro, atornilladores para apretar o aflojar tuercas.

¿Nuestro cuerpo utiliza el momento de torsión al moverse? Nuestro cuerpo puede producir un momento de torsión cuando aplica fuerza a los músculos y articulaciones (como codos, rodillas o muñecas) para hacer una rotación, giro o vuelta.

El momento de torsión es una cantidad vectorial, por lo que tiene magnitud y dirección. De manera universal, se acordó que cuando una fuerza produce movimiento a favor de las agujas del reloj, el momento de torsión es negativo. Pero cuando la fuerza se produce en contra de las agujas del reloj, es positivo.

Ejercicio 22 Observa los esquemas que se presentan a continuación, y las flechas que indican hacia dónde se aplica el movimiento. Escribe si el momento de torsión es positivo o negativo.

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7.4 Estática y cinética

• Estática Recuerda que... Los términos cinética y cinemática no significan lo mismo. La cinemática estudia las fuerzas de un cuerpo sin importar las causas, mientras que la cinética se refiere a la energía de un cuerpo en movimiento.

La mecánica es la rama de la física que se dedica al estudio y análisis del movimiento y reposo debido a la acción de fuerzas. Para facilitar su comprensión, se divide de la siguiente forma:

Mecánica

Estática: estudia las fuerzas que intervienen para mantener el equilibrio de un cuerpo en reposo. Considerando la estática, los ingenieros pueden calcular los materiales para que las bases de un puente estén fijas y no exista riesgo de caerse. Debe considerar la fricción estática.

Cinemática: estudia el movimiento de los cuerpos sin importar las fuerzas que lo originan. Cuando aprendiste el movimiento rectilíneo uniforme y calculaste la distancia que recorrió un carro en un tiempo específico, estabas aplicando la cinemática.

La estática estudia las fuerzas que mantienen el equilibrio de un cuerpo en reposo.

Dinámica: estudia el movimiento de los cuerpos, analizando las causas que lo originan. Un ejemplo es calcular la fuerza necesaria para levantar un mueble utilizando una máquina simple, como una polea. Debe tomar en cuenta la energía cinética y la fricción cinética.

La cinemática estudia el movimiento de los cuerpos sin importar las fuerzas que lo originan.

•

Cinética

La energía es la capacidad de realizar un trabajo. Los cuerpos o sistemas poseen energía, ya sea por estar en movimiento o en reposo. La energía cinética es la que posee un cuerpo debido a su movimiento. La cantidad de energía cinética depende de su masa y de la velocidad con la que se desplaza. Los científicos descubrieron que existen dos relaciones: “A mayor masa, mayor energía cinética” “A mayor velocidad, mayor será la energía cinética “.

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7.5 Fricción

•

Fricción cinética

Al hablar de movimiento de cuerpos, un concepto que no debemos olvidar es el de fricción, que es una fuerza que se opone al movimiento. La fricción cinética es aquella que se da entre la superficie y un cuerpo que está en movimiento. Por ejemplo: Una persona caminando con zapatos lisos en un piso mojado. La superficie del zapato liso y la superficie del piso serían los responsables de la fricción. En este caso, el agua disminuiría la fricción, por lo que el piso estaría más resbaladizo. Un patinador puede hacer un baile artístico sobre una pista de hielo por la fricción que se da entre el hielo y los zapatos especiales que tiene. La fricción del hielo es menor a la de un piso de madera o granito, por lo que es más fácil deslizarse en él.

Ejercicio 23 Lee las siguientes situaciones, y subraya en cuál se presentará mayor energía cinética. Explica tu respuesta en tu cuaderno. 1. Niño tratando de resbalarse en un costal, pero en terreno plano. 2. Niña resbalándose sobre un costal en una bajada llena de grama mojada.

Ejercicio 24 El grado de fricción depende de la superficie y para comprobarlo te invitamos ¡a bailar! 1. Busca cinco tipos de suelo o texturas donde puedas bailar. Anótalos aquí.

2. Elige música que te guste y baila, aprovechando para ejercitarte. 3. Anota en qué superficie te fue más fácil bailar y explica por qué.

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•

Fricción estática

La fricción estática ocurre entre las superficies de cuerpos en reposo. Por ejemplo: un cuaderno que está sobre el suelo o una carreta que está sobre la grama del jardín. En la vida real es fácil constatar que un cuerpo puede estar en reposo y en otro momento puede estar en movimiento. Por ejemplo, una bicicleta puede estar parqueada y al minuto puede ser manejada por una niña a gran velocidad. O bien, puede estar en movimiento, y luego quedar completamente en reposo. Lo que ocurre en estos casos, es que la fricción cambia de estática a cinética o viceversa. Para entender mejor, veamos el siguiente esquema: Momento 1 Bloque de madera de 30 kg

Momento 2 Bloque de madera de 30 kg

Fricción estática Momento 3 Bloque de madera de 30 kg

Fricción cinética

Bloque de madera de 30 kg

Información: bloque de 30 kg en reposo. Existe fricción estática por el contacto entre la superficie del bloque y el suelo. Ninguna fuerza externa es aplicada.

Información: bloque de 30 kg en reposo. Se le aplica una fuerza y la fricción estática entre la superficie del bloque y el suelo continúa.

Información: bloque de 30 kg en movimiento. Se le aplica una fuerza y esta vence a la fricción estática. Ahora la fricción cinética es la que “frena o va en contra del movimiento”.

Ejercicio 25 Con base en tu experiencia, lee los enunciados e indica el tipo de fricción (cinética o estática) presente en cada situación. 1. Un cuadro colgado en la pared de una casa. 2. Una mujer que camina hacia el mercado de su comunidad. 3. Un tinaco que se encuentra ubicado en el patio de la casa.

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Presión y fluidos

En la vida cotidiana, estamos familiarizados con el término presión, por ejemplo: si alguien se corta decimos que debe usar un paño limpio y ejercer presión sobre la herida para ayudar a que deje de sangrar, o se presiona un botón para encender o apagar un aparato. En general, decimos que la presión es una fuerza que se aplica sobre una superficie. Cuando se ejerce una fuerza en una superficie que puede deformarse, los efectos no solo dependen de su intensidad, sino que también de la forma en cómo se reparte esta fuerza sobre la superficie. Por ejemplo: si una persona se para en zapatos deportivos, la presión estará repartida en toda la superficie que hace contacto con el pie. Pero si una mujer que usa tacones se para sobre la misma superficie, la presión estará repartida únicamente en dos puntos. La presión puede aplicarse en los fluidos, que pueden ser gases (como el aire que respiramos) o líquidos (como el agua). Los fluidos se caracterizan porque su estructura molecular no tiene rigidez (como los sólidos), por lo que ceden a cualquier fuerza y alteran su forma, adoptando la forma del recipiente que los contiene.

8.1 Presión atmosférica Entre los fluidos se pueden ejercer diferentes tipos de presión. La presión atmosférica es la columna de aire (atmósfera) que está sobre todos los seres vivos y objetos que se encuentran en la superficie de la Tierra. La presión atmosférica = peso de la atmósfera/unidad de superficie Existe una relación inversa entre la altura y la presión atmosférica. Esto quiere decir que: a mayor altura, la presión atmosférica es menor. Cuando la presión atmosférica es baja, existe una menor cantidad de gases disponible, incluido el oxígeno que respiramos.

Ejercicio 26 De los siguientes objetos, encierra en un círculo los que son fluidos.

Sangre

Hueso

Lluvia

Roca

Nube

Unidad 3 – Ciencias Naturales

8.2 Presión hidrostática Hace un momento estudiamos que los líquidos son fluidos. Los líquidos en reposo también ejercen presión cuando están sobre alguna superficie o en ellos se encuentra un objeto sumergido. La presión que ejercen los líquidos en reposo se conoce como presión hidrostática. La presión hidrostática depende de tres factores: a. La profundidad (que se representa en física con la letra h). “A mayor profundidad, mayor presión hidrostática”. Por ejemplo, en el fondo del mar existe mayor presión que en su superficie. b. La densidad del fluido. “A mayor densidad, mayor presión hidrostática”. Por ejemplo, si colocamos un frijol en dos vasos iguales y lo cubrimos con dos líquidos diferentes (como agua y miel), el frijol del vaso con miel tendrá una mayor presión, ya que el líquido es más denso. c. La aceleración de gravedad. Sabemos que en el planeta Tierra la aceleración de la gravedad es la misma: g = 9.8m/s². La presión hidrostática se calcula entonces, por la relación que existe entre: P = densidad x aceleración de gravedad x profundidad En el Sistema Internacional de Medidas se mide en pascales = N/m² El principio hidrostático indica que: La presión hidrostática es igual en todos los puntos con la misma profundidad, sin importar la forma del recipiente.

Ejercicio 27 Imagina las siguientes situaciones: Situación 1. El pez A vive en el mar. La densidad del agua de mar es de aproximadamente 1030 kg/m3. Situación 2. El pez B vive en un río. La densidad del agua dulce es de 1000 kg/m3. Responde: ¿Cuál de los dos peces soporta mayor presión hidrostática?

Tercer grado – ciclo básico

8.3 Principio de Arquímedes Arquímedes fue un físico y matemático griego que vivió del 287 al 212 a. C. Se conoce por haber descubierto este principio, que dice: Un cuerpo sumergido (total o parcialmente) en un fluido en reposo, experimentará una fuerza vertical hacia arriba que será igual al peso del volumen del fluido desplazado. Para entender mejor este principio, veamos el siguiente ejemplo: 1. Tenemos una pecera y marcamos el nivel de agua con un marcador. 2. Ahora introducimos en la pecera un objeto, como un cubo de metal. Al introducirlo, el nivel del agua subirá. 3. Si marcamos el nivel de agua resultante después de introducir el cubo, tenemos una diferencia entre el nivel del agua final y el original. Por el principio de Arquímedes sabemos que el volumen del agua desalojado es igual al volumen del cuerpo que se introdujo.

nivel inicial

nivel final nivel inicial

También se sabe que el cuerpo introducido (en nuestro ejemplo, el cubo) tendrá un peso, y una fuerza de empuje contraria (vertical y hacia arriba). Cuando se introduce un cuerpo en un fluido pueden pasar tres cosas: a. Que flote: ocurre cuando la fuerza de empuje es mayor al peso del objeto. b. Que se hunda: cuando la fuerza del peso es mayor al empuje. c. Se queda en una posición intermedia: la fuerza del empuje y el peso son similares.

Ejercicio 28 Llena un vaso con agua y hazle una marca a donde llegue el nivel. Introduce varios objetos e indica si flotan, se quedan en medio o se hunden. Si se hunden, mide cuánto subió el nivel del agua con una regla y escribe acá tus resultados. Objeto

Flota, queda en medio, se hunde

¿Cuánto subió el nivel del agua? En milímetros (mm)

Unidad 3 – Ciencias Naturales

A la ciencia por la experiencia A continuación te presentamos una serie de experimentos para que puedas aplicar y reforzar tus conocimientos de la unidad.

¡Un teléfono con dos latas!

Introducción Una de las aplicaciones del sonido que son cotidianas en nuestra vida es el teléfono. Una llamada por teléfono puede acercarnos cientos de kilómetros a las personas que conocemos. En este experimento sencillo demostraremos con materiales simples cómo funciona el teléfono a partir de la vibración de ondas sonoras. ¿Qué necesitas? • Abrelatas • Dos latas vacías del mismo tamaño • Una cuerda o cordel delgado de dos metros • Un amigo o familiar • Lápiz

Procedimiento: 1. Consigue dos latas vacías y limpias del mismo tamaño. Corta una de las tapaderas de cada lata. 2. Abre un agujero en medio de cada lata e introduce un cordel o cuerda delgada de 2 metros que se amarra con un nudo fuera de las latas para asegurar que esté fijo. 3. Tensa el cordel. 4. Invita a un amigo o familiar a hablar a través de las latas. 5. Anota tus observaciones. 6. Explica para qué sirve el cordel en este experimento.

Tercer grado – ciclo básico

¡Hagamos flotar objetos!

Introducción En esta unidad estudiamos el magnetismo, que es un área fascinante de la física. Estudia la atracción entre cuerpos, como los imanes. En este experimento usaremos materiales fáciles de conseguir para observar cómo el campo magnético de los imanes puede producir algo mágico. ¿Qué necesitas? • Seis imanes en forma de aro • Lápiz • Hoja de papel • Regla • Goma • Plantilla de una sandalia de goma • Cuchilla • Marcador negro • Moneda

Procedimiento 1. Con la ayuda de un marcador, dibuja un cuadro en la plantilla de la sandalia y divídelo por la mitad. 2. Con cuidado, haz tres cortes a profundidad media con la ayuda de la cuchilla. No traspasar la sandalia.

1 2

3. Coloca la moneda y cuatro imanes en forma de aro. 4. Al lápiz colócale los otros dos imanes. 5. Coloca el lápiz encima de la moneda y suéltalo para que empiece a flotar.

6. Anota tus observaciones en tu cuaderno. Responde: 1. ¿Qué fue lo que produjo que el lápiz “flotara”? 2. ¿Crees que el experimento funcionaría igual si se quitan los imanes del lápiz? ¿Por qué? Unidad 3 – Ciencias Naturales

Experimentemos con la presión hidrostática

Introducción Esta unidad estudiamos que la presión hidrostática está presente en los líquidos. También vimos que la presión no tiene que ver tanto con la forma del recipiente, sino con la profundidad. ¿Qué te parece si lo comprobamos con un experimento sencillo? ¿Qué necesitas? • Una botella de un litro, transparente, limpia, reciclada o reutilizada • Marcador negro indeleble14 • Regla • Tijera o cuchilla • Cinta adhesiva (masking tape) o plasticina • Agua del chorro • Una bandeja o recipiente rectangular o cuadrado • Colorante natural, como agua de remolacha (pones a hervir una remolacha en agua) • Lápiz o lapicero Procedimiento: 1. Haz tres marcas en la botella, utilizando el marcador: la primera a 5 cm debajo de la parte superior de la botella. La segunda en la parte media de la botella y la tercera, 5 cm sobre el fondo. Utiliza la regla para hacer tus marcas. 2. Abre un agujero en cada marca y tápalos con cinta adhesiva o plasticina. 3. Llena la botella con agua. Si lo deseas, puedes agregar el colorante natural para observar mejor el comportamiento del agua. 4. Coloca la bandeja a la par de la botella, ya que en el siguiente paso irás quitando cada pedazo de cinta adhesiva y saldrá un chorro de agua. De este modo, el agua puede caer en la bandeja. 5. Quita un pedazo de cinta adhesiva y observa la fuerza y velocidad del chorrito de agua que saldrá. Vuélvele a colocar el pedazo de cinta adhesiva, y haz lo mismo con los otros dos agujeros. 6. Vuelve a llenar la botella y prueba destapar los tres agujeros al mismo tiempo para ver las diferencias. 7. Elabora un esquema como el que se ejemplifica, para explicar el comportamiento. 8. Responde en tu cuaderno: a. ¿La velocidad y fuerza de salida del agua fue igual o diferente en cada agujero? b. ¿Cuál es la razón física de la diferencia de velocidad? 14

Indeleble: que no se puede borrar.

Tercer grado – ciclo básico

Resumen La física es la ciencia que estudia la materia, la energía y las leyes que modifican su estado y su movimiento, sin alterar su naturaleza. Medir es comparar una magnitud con otra de características conocidas, que se toman como unidad de comparación. Toda unidad de medida debe cumplir ciertas condiciones: A) La unidad de medida debe ser constante, es decir, no debe cambiar en el transcurso del tiempo ni depender de la persona que realice la medición. B) Debe ser universal, es decir, debe ser conocida en todos los países. C) Ha de ser fácil de reproducir. Las unidades básicas de medida son: longitud, masa, tiempo y temperatura. Las unidades derivadas se usan para medir ciertas cualidades de los cuerpos, y se expresan en términos de las unidades básicas. Por ejemplo: área, volumen, velocidad, aceleración, fuerza, densidad, presión. Para poder expresar esta clase de medidas, utilizamos los múltiplos y submúltiplos. En física, para poder expresar una cantidad en distintas unidades de medida, utilizamos las conversiones. Las conversiones nos ayudan a transformar una unidad de medida en otra. El factor de conversión es una cantidad equivalente, que nos ayuda a convertir una unidad de medida en otra.

Una onda es una perturbación sobre la materia que se propaga hacia un medio e implica el transporte de energía. Las ondas electromagnéticas son un tipo de ondas que se propagan en el vacío a una velocidad alta y constante. Estas ondas transmiten energía y crean campos eléctricos y magnéticos al propagarse, produciendo vibraciones. Se llama espectro electromagnético al conjunto de ondas electromagnéticas que van desde las de mayor longitud como las de radio, hasta las de menor longitud como las de los rayos gamma. El magnetismo es un fenómeno físico a través del cual dos o más objetos se atraen o repelen entre sí. En el campo de la física, la relación entre electricidad y el magnetismo se estudia a través del electromagnetismo. El electromagnetismo tiene muchas aplicaciones en la industria, por ejemplo los trenes eléctricos y los generadores eléctricos.

Unidad 3 – Ciencias Naturales

La luz es una forma de radiación que puede ser detectada por el ojo humano, permitiendo ver las cosas que conocemos. Su estructura física es de una onda electromagnética que se propaga a 300 000 kilómetros por segundo (km/s). Las propiedades de la luz son: absorción, refracción y reflexión. Las longitudes de onda que son visibles al ojo humano se conocen como espectro de luz. El ojo humano percibe la luz de cada una de estas longitudes como un color diferente. Algunos fenómenos relacionados con la luz son: arcoíris y relámpagos. La óptica es el campo de la física que estudia la luz, sus características y los fenómenos asociados. Algunas aplicaciones de la óptica en la vida moderna son: fibras ópticas y láser, que tienen usos en la medicina, computación, industria y las telecomunicaciones, entre otros. Algunos ejemplos de aparatos ópticos son: telescopio, microscopio, microscopio espectroscópico, lupa, gafas o anteojos.

El sonido es una vibración que se propaga a través de la materia (sólida, líquida o gaseosa) en forma de ondas, llamadas ondas sonoras. Algunas propiedades del sonido son: amplitud, longitud y frecuencia. Las frecuencias menores de 20 Hz se denominan infrasonidos y las mayores de 20 000 Hz se denominan ultrasonidos. Entre las aplicaciones del sonido están los ultrasonidos utilizados en la medicina (analizar órganos internos, embarazo, tratamiento de lesiones), el micrófono, el estudio de la resistencia de materiales de construcción y algunos aparatos eléctricos como la radio, la televisión, el teléfono, el timbre, etc.

En física, el movimiento ocurre cuando hay un cambio en la posición original de un cuerpo después de un tiempo definido. La cinemática es la rama de la física que describe el movimiento, sin tomar en cuenta las causas que le dan origen. La velocidad es la relación entre la distancia total recorrida y el tiempo empleado. La aceleración es la tasa a la que cambia la velocidad en el tiempo. Se mide en m/s². La trayectoria de un movimiento puede ser rectilínea (movimiento en línea recta) o curvilínea (movimiento en curvas). El movimiento rectilíneo puede ser uniforme o acelerado. El movimiento curvilíneo puede ser circular, elíptico o parabólico.

Tercer grado – ciclo básico

El momento de torsión o torque es la fuerza que se aplica para producir una rotación, giro o vuelta. La mecánica es la rama de la física que se dedica al estudio y análisis del movimiento y reposo debido a la acción de fuerzas. Se divide en: estática (estudia las fuerzas que intervienen para mantener el equilibrio de un cuerpo en reposo), cinemática (estudia el movimiento de los cuerpos sin importar las fuerzas que lo originan) y dinámica (estudia el movimiento de los cuerpos analizando las causas que lo originan). Energía cinética es la energía de un cuerpo en movimiento. La fricción cinética se da entre un cuerpo en movimiento y la superficie, mientras que la fricción estática se da entre un cuerpo en reposo y la superficie.

Presión es una fuerza que se aplica sobre los fluidos. La presión atmosférica es la columna de aire (atmósfera) que está sobre todos los seres vivos y objetos que se encuentran en la superficie de la Tierra. La presión hidrostática es la presión que ejercen los líquidos en reposo. El principio de Arquímedes indica que: “Un cuerpo sumergido (total o parcialmente) en un fluido en reposo, experimentará una fuerza vertical hacia arriba que será igual al peso del volumen del fluido desplazado”.

Unidad 3 – Ciencias Naturales

Verifica tu aprendizaje Actividad 1. Demuestra lo aprendido A. Define con tus palabras los siguientes conceptos:

1. Luz:

2. Óptica:

3. Presión:

4. Sonido:

5. Electromagnetismo:

6. Movimiento:

B. Escribe lo que se te pide:

1. Dos aplicaciones del electromagnetismo en tu vida cotidiana:

2. Dos unidades básicas de medida:

3. Dos fenómenos naturales relacionados con la luz:

C. Observa los dibujos e indica la propiedad de la luz a la que corresponden:

100

Tercer grado – ciclo básico

D. Completa el siguiente esquema:

Estática: estudia

Mecánica

Cinemática: estudia

Dinámica: estudia

E. Responde los enunciados para completar el crucigrama relacionado con el tema del movimiento. 1. Ocurre cuando hay un cambio en la posición original después de un tiempo definido. 2. Tipo de movimiento que ocurre cuando la trayectoria es una circunferencia. 3. Relación entre la distancia total recorrida y el tiempo empleado. 4. El movimiento es

, cuando su trayectoria es una parábola.

5. Tasa a la que cambia la velocidad en el tiempo. 6. Se conoce así al movimiento que utiliza curvas. 1

6 5

Unidad 3 – Ciencias Naturales

101

Actividad 2. Aplica lo aprendido A. Observa el siguiente esquema, e indica a qué propiedad del sonido corresponde cada número:

1. 2. 3. B. Resuelve los siguientes problemas. Deja constancia de tus procedimientos. 1. Un bus escolar se desplaza 5000 metros en un tiempo de 7200 segundos. ¿Cuál es la velocidad?

2. Si un vehículo tiene una velocidad de 0.90 m/s. ¿Cuál es la distancia a la que se desplaza en 8000 segundos?

102

Tercer grado – ciclo básico

3. ¿Cuál es el tiempo necesario para recorrer 50 000 metros teniendo una velocidad de 27.78 m/s?

C. Realiza las siguientes conversiones: 1. Convertir 8000 miligramos a gramos kg

dag

8000 mg

2. Convertir 50 000 000 gramos en kilogramos

D. Observa los esquemas y contesta: 1. ¿Cuál de los dos esquemas tiene mayor energía cinética? ¿Por qué? 1

2. ¿Cuál de las rocas que están cayendo de la montaña tiene menor energía cinética? ¿Por qué? 2

1 155 kg

25 kg

Unidad 3 – Ciencias Naturales

103

E. Lee cuidadosamente y responde: 1. Tres amigas se reúnen para celebrar sus cumpleaños, Zucely llega desde la capital, Claudia de Retalhuleu y Verónica desde los Cuchumatanes, en Huehuetenango. Sabiendo que:

-La altura en Retalhuleu es 239 metros sobre el nivel del mar (m s. n. m.).

-La altura de los Cuchumatanes es de 3800 m s. n. m.

-La altura de la capital de Guatemala es de 1500 m s. n. m.

• •

¿Cuál de las amigas vive en un lugar con mayor presión atmosférica? ¿Cuál de los tres sitios hay menor disponibilidad de oxígeno?

2. Un submarino A se sumerge a 500 metros bajo el mar, mientras que el submarino B lo hace a 1000 metros. ¿Cuál de los dos submarinos soporta mayor presión hidrostática? Habilidades:

Actividad 3. Desarrolla nuevas habilidades

Compresión lectora, redacción.

Analiza el siguiente fragmento del artículo y responde las preguntas: Algunos submarinos15 emiten frecuencias de infrasonido en sus prácticas militares. Se sospecha que su uso indiscriminado16 puede ser la causa de varamientos17 masivos de ballenas o delfines que se dan en diferentes partes del mundo. Se hicieron algunas pruebas emitiendo infrasonido a un delfín que vivía en cautiverio18 y eso provocó que perdiera el sentido de audición y la capacidad de ecolocación en 40 minutos. Los científicos indican que si hay muchas pruebas militares en los mares usando sonares19 pueden producir en los delfines y ballenas primero alarma, luego pánico y luego sensación de huida, lo que puede producir los varamientos. Adaptado de: http://www.elmundo.es/elmundo/2009/04/09/ciencia/1239269510.html

1. ¿Crees que debería existir una ley internacional que regule el uso de estas prácticas militares? Explica tu respuesta. 2. ¿Por qué crees que los sonares no afectan a los peces y sí afectan a las ballenas y delfines? Explica tu respuesta. 3. ¿Qué opinión te merece que el ser humano utilice su inteligencia para propiciar la guerra?

Submarino: medio de transporte utilizado en el interior de los océanos. Indiscriminado: sin orden o control. 17 Varamiento: cuando ballenas o delfines aparecen muertos en la playa. 18 Cautiverio: que no se encuentra en libertad. 19 Sonar: aparato usado por militares para transmitir un sonido bajo el agua. 15 16

104

Tercer grado – ciclo básico

Revisa tu aprendizaje Marca con un cheque

la casilla que mejor indique tu rendimiento.

en no logrado proceso logrado

Resuelvo problemas que involucran medición y conversión de unidades, operaciones aritméticas básicas y magnitudes. Describo el espectro electromagnético. Describo qué es la luz, sus propiedades y algunos fenómenos naturales relacionados.

Después de estudiar...

Describo qué es la óptica y enumero ejemplos de sus aplicaciones modernas en beneficio de la humanidad, a partir de situaciones de mi entorno. Identifico la relación entre ondas sonoras y sonido, así como la forma en la que el ser humano lo percibe. Describo algunas propiedades del sonido, relacionándolas con situaciones de mi entorno. Identifico algunas aplicaciones del sonido en la vida cotidiana. Identifico situaciones u objetos de mi entorno en los que esté presente el magnetismo, un campo magnético y el electromagnetismo. Explico el funcionamiento de los imanes y las brújulas, y su relación con el magnetismo. Utilizo conceptos relacionados con la cinemática y la dinámica en experimentos guiados. Explico con mis palabras qué es presión e identifico ejemplos de mi entorno. Realizo experimentos relacionados con los contenidos de la unidad, siguiendo los pasos del método científico.

Unidad 3 – Ciencias Naturales

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La Tierra: nuestro hogar

unidad

¿Qué sabes del tema? Responde la siguiente pregunta: ¿Cómo está el clima hoy? ¿Soleado? ¿Lluvioso? ¿Frío? Descríbelo. ¿Sabes qué es el clima? ¿Sabes cuáles son los factores que determinan el clima? ¿Sabes que existen fenómenos naturales que afectan el clima? Si sabes alguna de estas respuestas, anótalas aquí:

Durante esta unidad conocerás más sobre el clima y los fenómenos naturales asociados, lo cual te ayudará a responder estas preguntas.

¿Qué encontrarás en esta unidad? El mundo de nuestro planeta Tierra

• • • • • • •

El clima Fenómenos atmosféricos Fenómenos climáticos: El Niño y La Niña Efecto invernadero Calentamiento global Cambio climático y desastres naturales Gestión del riesgo

A la ciencia por la experiencia

• • •

La formación de lluvia en un frasco Simulando el efecto invernadero Construyendo un pluviómetro casero

Verifica tu aprendizaje

Unidad 4 – Ciencias Naturales

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¿Qué lograrás en esta unidad? Competencia

Indicador de logro

4. Relaciona los fenómenos geológicos y atmosféricos que ocurren en el planeta, con sus causas, su posible aprovechamiento, su potencial de amenaza, la gestión del riesgo y la reducción de desastres, con pertinencia cultural.

4.3 Describe el clima en la Tierra a lo largo de los cambios de su atmósfera. Así como algunos fenómenos relacionados con el cambio climático. 4.4 Promueve acciones de gestión de riesgo ante amenazas naturales comunes en su comunidad.

Actividades

Ejes transversales:

Componente:

•

108

Desarrollo tecnológico, educación en valores, desarrollo sostenible.

Tercer grado – ciclo básico

Investiga el estado del tiempo de su ciudad. Investiga la ciencia que estudia el clima y escribe su concepto. Investiga sobre diversos instrumentos que miden el clima. Asocia los conceptos aprendidos en la unidad 2 sobre compuestos químicos, con los gases que se encuentran en la atmósfera. Propone acciones de su vida cotidiana para reducir el efecto del cambio climático. Analiza diferentes casos e identifica a qué tipo de desastre natural corresponden y qué medidas de prevención se pueden tomar.

Manejo de información, relación ser humano-naturaleza, valores ecológicos, desarrollo humano integral.

El mundo de nuestro planeta Tierra 1.

El clima

La temperatura, el viento, la lluvia, la humedad y la presión atmosférica son algunas características de la atmósfera que, en conjunto, se denominan clima. Cuando estas características se refieren a uno o dos días, se denomina tiempo. El clima, por el contrario, es el promedio de estas características durante un largo periodo de tiempo.

1.1 El clima en Guatemala Por su topografía y ubicación geográfica, Guatemala cuenta con una gran variedad de climas. Desde el valle seco del Motagua, donde prevalecen condiciones muy secas y cálidas; hasta los bosques nubosos, donde hay abundante lluvia y temperaturas bajas (frío).

Sabías que... Una de las teorías que trata de explicar por qué desapareció la civilización maya, indica que ocurrieron cambios extremos en el clima, los cuales ocasionaron una serie de sequías que provocaron la muerte de cultivos y la escasez de agua. Como consecuencia, las poblaciones mayas abandonaron sus ciudades y migraron hacia otros sitios.

Navega en la red Conoce sobre las zonas climáticas del mundo de forma interactiva en el siguiente enlace: http://espanol.weather.com/climate/climate También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 1 Investiga el tiempo del día de hoy, y completa el siguiente cuadro. Puedes buscar en algún periódico o en Internet. Característica Dato Temperatura máxima

Fecha:

Temperatura mínima

Fuente de información:

Temperatura promedio

Nubosidad Probabilidad de lluvia Velocidad del viento Humedad

Ejercicio 2 Investiga cuál es la ciencia que estudia el clima: Unidad 4 – Ciencias Naturales

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2. Sabías que... Los mayas invocaban al dios de la lluvia, llamado Chaac, para pedirle buenas cosechas.

Fenómenos atmosféricos

En Guatemala podemos tener una mañana soleada, una tarde lluviosa y una noche muy fría. ¿Alguna vez te has preguntado por qué? o ¿cuáles son las causas de estos fenómenos? Los fenómenos atmosféricos son los que determinan el clima y el estado del tiempo. Se producen en la tropósfera, que es la capa gaseosa de la atmósfera más cercana a la superficie terrestre. Veamos algunos fenómenos atmosféricos.

• Las nubes se forman cuando el agua de la superficie de la Tierra se evapora

por el calor del Sol, el vapor sube y el aire lo condensa convirtiéndolo en gotas muy pequeñas que flotan en la tropósfera.

• El viento es el resultado del movimiento del aire de un lugar a otro. La

intensidad del frío se debe a la diferencia de temperatura entre los lugares de donde proviene.

• La precipitación es la caída de agua en estado líquido o sólido sobre la

superficie terrestre. Cae en forma de lluvia o llovizna y, si la temperatura es muy baja, cae en forma de granizo o nieve.

En Guatemala no tenemos cuatro estaciones (invierno, verano, otoño y primavera), como los países del norte o del sur, pues estamos ubicados cerca del trópico. En su lugar, tenemos dos estaciones, que están marcadas por la frecuencia e intensidad del viento y la lluvia: 1. La temporada seca (de noviembre a mayo). 2. La temporada lluviosa (de mayo a noviembre).

Ejercicio 3 Busca en el diccionario o en Internet el significado de las siguientes palabras: 1. Pluviómetro: 2. Barómetro: 3. Anemómetro: 4. Higrómetro:

110

Tercer grado – ciclo básico

Fenómenos climáticos: El Niño y La Niña

El Niño y La Niña son fenómenos climáticos cíclicos que se producen naturalmente en el océano Pacífico, cerca del Ecuador. Durante estos fenómenos, los patrones normales de las corrientes marinas se alteran, afectando factores como: la temperatura superficial del mar, lluvias, presión y circulación atmosférica.

•

El fenómeno de El Niño se caracteriza porque aumenta la temperatura del agua del mar. En nuestro país, este fenómeno provoca que la estación lluviosa sea irregular y seca.

•

El fenómeno de La Niña es opuesto al de El Niño, y se caracteriza por temperaturas bajas (frías). En nuestro país, esto ocasiona que la estación lluviosa sea muy fuerte, causando inundaciones y sobresaturación de los suelos. Esto provoca derrumbes, deslaves y otras catástrofes ocasionadas por el exceso de lluvia.

Sabías que... El fenómeno de El Niño se llama así, gracias a los pescadores del norte de Perú que observaron que en algunos años aparecía una corriente de agua cálida en el océano Pacífico durante la época navideña, recordándoles el nacimiento del niño Jesús.

Unidad 4 – Ciencias Naturales

111

4. Sabías que... Otros gases presentes en la atmósfera y que se involucran en el efecto invernadero son los clorofluorocarbonos (Cfc). Estos son emitidos por las fábricas y por el uso de aerosoles industriales.

Efecto invernadero

El planeta gira sobre su mismo eje, haciendo que todas las partes del mundo sean alumbradas y calentadas en determinado momento del día. Cuando cambia de posición y el Sol ya no alumbra, la temperatura debería disminuir y dejar un frío intenso, casi insoportable para los seres vivos. Pero esto no sucede, gracias al efecto invernadero. El efecto invernadero es un proceso natural por medio del cual la atmósfera retiene parte de la energía del Sol en forma de calor, conservando una temperatura aceptable en el ambiente. Ese calor permite la vida en la superficie terrestre. ¿Cómo se da este proceso? Lee cada paso guiándote por las flechas y los números de la imagen. Sol

1 3 2

1. La energía solar llega al planeta y atraviesa la atmósfera sin obstáculos. 2. Los rayos solares calientan la superficie de la Tierra y esta también emite su propio calor. 3. Ese calor vuelve a subir, pero los gases de la atmósfera lo retienen y el calor rebota de nuevo a la superficie terrestre. 4. Al final solo una parte de ese calor vuelve a salir al espacio.

Los principales gases que se encuentran en la atmósfera y que se encargan del efecto invernadero son:

• Dióxido de carbono (CO2) • Vapor de agua (H2O)

• Metano (CH4) • Ozono (O3)

A estos gases se les llama gases de efecto invernadero (Gei).

Ejercicio 4 Aplica lo aprendido. De acuerdo con lo que estudiaste en la unidad 2, indica qué tipo de compuestos químicos son los principales gases que se encuentran en la atmósfera, completando el siguiente cuadro: Compuesto Dióxido de carbono (CO2) Metano (CH4) Agua (H2O)

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Tercer grado – ciclo básico

Binario – ternario – cuaternario

Orgánico – inorgánico

Calentamiento global

El calentamiento global es un fenómeno que provoca el aumento no natural de la temperatura de la atmósfera debido al incremento de los gases de efecto invernadero. Es una alteración causada por las actividades del ser humano, en especial por la contaminación del aire ocasionada por las actividades industriales. Estudiemos cómo se produce el calentamiento global.

Sabías que... Los gases clorofluorocarbonos (Cfc) en la atmósfera bloquean la salida del calor hacia el espacio produciendo el aumento de la temperatura en el planeta.

1 2

1. La radiación solar atraviesa la atmósfera, una parte de ella es absorbida y la otra parte es reflejada. 2. Parte de la radiación solar reflejada es retenida por los gases de efecto invernadero. 3. La actividad industrial y la emanación de gases por la quema de combustibles aumentan la cantidad de gases en la atmósfera. 4. La atmósfera cargada de gases retiene más calor. La temperatura aumenta y altera el equilibrio natural. 5. Otra parte de la radiación reflejada regresa al espacio. La energía que se queda atrapada es mayor de la que necesita la Tierra. Esto produce el sobrecalentamiento de la atmósfera, el derretimiento de los glaciares y el aumento del nivel del mar. Todo ello origina el cambio climático y aumenta la cantidad de desastres naturales.

Ejercicio 5 Analiza qué acciones de tu vida cotidiana aceleran el calentamiento global. Explícalas y propón una alternativa para reducir su efecto.

Unidad 4 – Ciencias Naturales

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Cambio climático y desastres naturales

El cambio climático es la variación anormal del clima que causa cambios en la temporada e intensidad de la lluvia, los vientos y la temperatura de una región; cambios que afectan a las plantas (cultivos y bosques), a los animales y a las personas. Esta variación del clima es provocada por el calentamiento global, que a su vez, es causado por el ser humano. Los desastres naturales, terremotos, huracanes, erupciones volcánicas, etc., son alteraciones catastróficas producidas por la fuerza de la naturaleza. En la actualidad, se investiga la relación entre el cambio climático y la frecuencia y la fuerza con que se están dando estos acontecimientos. Algunos de los desastres naturales relacionados con el cambio climático son:

• • •

Sequía: es la falta de lluvia en una región.

•

Tormenta tropical: es el cambio que ocurre en la velocidad del viento. Produce lluvias intensas y cambios de temperatura en la atmósfera.

•

Inundación: es el desbordamiento de ríos por lluvias intensas. Deslave y derrumbe: es el desprendimiento de rocas o tierra de la pared de una montaña o un cerro debido a la saturación de agua o por sismos.

Huracán: es una tormenta tropical que ha aumentado su fuerza. Se forma cuando el viento alcanza una velocidad de 119 km/h. Provoca daños severos por la cantidad de lluvia y tormentas eléctricas que lo acompañan. Según el Insivumeh1, la temporada de huracanes se da entre junio y noviembre en el océano Atlántico y en el océano Pacífico se da de mayo a octubre.

Las consecuencias de estos desastres van más allá que cambios en el clima. Las sequías, por ejemplo, provocan la muerte de cultivos y, por lo tanto, hambrunas; las inundaciones causan enfermedades; los deslaves y derrumbes causan pérdidas económicas e incluso humanas, que son invaluables.

Ejercicio 6 Identifica qué tipo de desastre se describe según las características de cada caso. 1. Mitch pasó por Centroamérica del 22 de octubre al 5 de noviembre de 1998, durante la temporada de huracanes en el Atlántico. Tuvo una velocidad máxima de vientos de 290 km/h y dejó niveles de lluvia nunca vistos en Nicaragua, Honduras y Guatemala. 2. Los años 2009 y 2010 se caracterizaron por la prolongación de la época seca con poca lluvia. El fenómeno afectó los departamentos de Alta y Baja Verapaz, El Progreso, Zacapa, Chiquimula, Jutiapa, Santa Rosa, Jalapa y Quiché.

Insivumeh: Instituto de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología.

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Tercer grado – ciclo básico

Gestión del riesgo

Por su clima y localización, así como por las condiciones de pobreza de la mayor parte de la población y la destrucción de la naturaleza (deforestación y contaminación), el territorio de nuestro país está expuesto a desastres graves todos los años a causa de fenómenos naturales como las tormentas y los huracanes. Ya que no podemos controlar el clima, debemos aprender a adaptarnos y a trabajar para que las catástrofes que cobran tantas vidas y recursos no se repitan. Algunas indicaciones que pueden ser de utilidad son:

• Si es posible, evitar construir casas o edificios cerca de barrancos, ríos o terrenos en las laderas de las montañas o volcanes.

• Así como en los temblores, es importante tener un plan de acción listo para •

cuando se presente alguna amenaza climática.

Obedecer siempre las recomendaciones que dan las instituciones que velan por la seguridad en caso de desastres naturales: la Coordinadora Nacional para la Reducción de Desastres (Conred), el Insivumeh, cuerpos de bomberos, Cruz Roja, etc.

Es importante tomar medidas para la reducción de desastres y contribuir a que el medioambiente y nuestro planeta no sigan deteriorándose.

Ejercicio 7 Lee la noticia y responde a cada pregunta. Doble calamidad azotó a Guatemala El 27 de mayo, el volcán de Pacaya hizo erupción lanzando arena y piedras hasta del tamaño de un puño. La erupción volcánica cubrió la Ciudad de Guatemala con una pulgada de arena en algunos lugares y causó el cierre del Aeropuerto Internacional La Aurora. Dos días después, el 29 de mayo de 2010, las lluvias de la tormenta tropical Agatha causaron inundaciones y deslaves que desplazaron a miles de familias y dañaron viviendas en toda Guatemala. Adaptado de www.usaid.gov

1. En tu opinión, ¿qué medidas de prevención se debieron tomar en cuenta para minimizar los efectos de la tormenta tropical Agatha? 2. ¿Las mismas medidas de prevención en caso de tormentas pueden ser útiles en caso de una erupción volcánica? Justifica tu respuesta. Unidad 4 – Ciencias Naturales

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A la ciencia por la experiencia A continuación te presentamos una serie de experimentos para que puedas aplicar y reforzar tus conocimientos de la unidad.

La formación de lluvia en un frasco

Introducción En el siguiente experimento simularemos en un frasco cómo se forma la lluvia. Recuerda que la precipitación es un fenómeno atmosférico normal que se forma cuando el agua en estado líquido o sólido cae sobre la superficie terrestre al condensarse el vapor de agua contenido en las nubes.

¿Qué necesitas? • Un frasco grande de vidrio o de plástico transparente que tenga tapadera • Piedra pómez fina • Arena • Tierra negra • Tapadera de una botella plástica • Una plantita con raíz • Agua

Procedimiento: 1. Toma el recipiente y coloca dentro de él una capa de piedra pómez de 1 cm de espesor. 2. Luego, coloca una capa de arena de 2 cm de espesor sobre la piedra pómez. 3. Agrega una capa de tierra negra de 3 cm de espesor sobre la arena. 4. Haz un pequeño agujero en la tierra y coloca la plantita. Procura que las raíces queden cubiertas por la tierra. 5. Llena el tapón con agua y colócalo dentro del frasco. 6. Riega un poco la tierra, cierra el frasco y colócalo en un lugar donde reciba la luz del Sol. 7. El Sol calentará el agua hasta evaporarla. El vapor subirá, se condensará en la tapa y paredes del frasco y caerá en forma de gotas (como la lluvia). El agua se filtrará en la tierra dando a la planta el líquido que necesita para sobrevivir. El ciclo se repetirá una y otra vez. 8. Toma una fotografía de tu experimento y compártela con tus compañeros a través de Facebook, WhatsApp o correo electrónico. O bien, tu profesor organizará una exposición en clase.

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Tercer grado – ciclo básico

Simulando el efecto invernadero

Introducción Por medio del siguiente experimento realizaremos una simulación del efecto invernadero, gracias al cual nuestro planeta retiene el calor que recibe del Sol, permitiendo la vida.

¿Qué necesitas? • 2 termómetros • Cuaderno y lápiz • 1 frasco de vidrio • 1 reloj

Procedimiento: 1. En tu cuaderno, elabora un cuadro comparativo, en donde anotarás la variación de temperatura en dos situaciones. Para ello utilizarás dos termómetros, a los cuales llamaremos termómetro 1 y termómetro 2. Deja 11 líneas para anotar los resultados de cada uno. 2. Busca un lugar soleado donde puedas realizar el experimento. 3. Coloca ambos termómetros directamente al Sol y anota su temperatura en grados Celsius. Esta será la temperatura inicial. Anótala en la primera línea de tu cuadro comparativo. 4. Deja el termómetro 1 bajo el Sol, que registrará la temperatura normal del ambiente y coloca el termómetro 2 dentro de un frasco boca abajo también bajo el Sol (que simulará el efecto invernadero). Anota la temperatura de cada termómetro cada minuto durante 10 minutos en total. 1

5. Responde: ¿Existe alguna diferencia de temperatura entre el ambiente normal y el ambiente simulado con efecto invernadero? 6. Explica tu respuesta. Unidad 4 – Ciencias Naturales

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Construyendo un pluviómetro casero

Introducción Por medio de este sencillo experimento lograrás construir un pluviómetro casero, que te ayudará a medir la cantidad de precipitación. Para realizar este experimento hay que tomar en cuenta que debe realizarse durante la estación lluviosa.

¿Qué necesitas? • Una botella de plástico transparente de dos litros reutilizada • Tijeras • Cinta adhesiva • Marcador permanente negro, de punto fino • Piedras pequeñas • Regla • Agua

Procedimiento: 1. Corta la parte superior de la botella, justo donde se ensancha el cuello. Guárdala, pues nos servirá más adelante. 2. En la parte inferior de la botella coloca un puñado de piedras pequeñas en el fondo, para que le brinde estabilidad, en caso haya viento. 3. Con la ayuda de una regla, marca en la botella los centímetros, utilizando el marcador permanente. Marca el 0 donde termina la capa de piedras, aquí iniciará nuestra escala de medición. Marca hasta 10 centímetros. 4. Llena de agua la botella hasta el nivel 0. 5. Coloca la parte superior de la botella de forma invertida, sobre la parte inferior, de manera que funcione como un embudo. 6. Coloca tu pluviómetro en el patio de tu casa o de tu escuela/colegio, en un lugar donde te asigne el profesor. 7. Formen grupos de trabajo y realicen mediciones durante diferentes periodos de tiempo. Por ejemplo, el grupo 1 puede hacer las mediciones durante la primer semana del mes de mayo (que es cuando inicia la estación lluviosa), el grupo 2 durante la segunda semana, y así sucesivamente. O bien, pueden comparar entre meses. Para ello, deben anotar diariamente sus observaciones en un cuaderno, y al final del experimento deben presentar un informe científico, conforme los pasos que estudiamos en la unidad 1. 8. Comparen resultados mediante una puesta en común. Elaboren conclusiones sobre la variabilidad de precipitación durante el periodo del experimento.

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Tercer grado – ciclo básico

Resumen La temperatura, el viento, la lluvia, la humedad y la presión atmosférica son algunas características de la atmósfera que, en conjunto, se denominan clima. Cuando estas características se refieren a uno o dos días, se denomina tiempo. Los fenómenos atmosféricos son los fenómenos que ocurren en la atmósfera, como el viento, las nubes y las precipitaciones. El Niño y La Niña son fenómenos climáticos que se caracterizan por ser alteraciones de los niveles normales de factores como la temperatura superficial del mar, lluvias, presión y circulación atmosférica que se producen cada año en el océano Pacífico, cerca del Ecuador.

• El fenómeno de El Niño se caracteriza porque las lluvias son escasas y aumenta la temperatura. • El fenómeno de La Niña es opuesto al de El Niño, y se caracteriza por fuertes lluvias que causan inundaciones, y temperaturas bajas (frías).

El efecto invernadero es un fenómeno natural en el que la atmósfera retiene parte de la energía del Sol en forma de calor. 1. La energía solar llega al planeta y atraviesa la atmósfera sin obstáculos. 2. Los rayos solares calientan la superficie de la Tierra y esta también emite su propio calor. 3. Ese calor vuelve a subir, pero los gases de la atmósfera lo retienen y el calor rebota de nuevo a la superficie terrestre. 4. Al final solo una parte de ese calor vuelve a salir al espacio. El calentamiento global es un fenómeno que provoca el aumento no natural de la temperatura de la atmósfera debido al incremento de los gases de efecto invernadero, causado por las actividades industriales del ser humano. El cambio climático es la modificación del clima que provoca cambios en la temporada e intensidad de la lluvia, los vientos y la temperatura de una región. Afecta a los cultivos, a los animales y a las personas. Es consecuencia del calentamiento global. Los desastres naturales son alteraciones catastróficas producidas por la naturaleza. El cambio climático aumenta la cantidad e intensidad de estos desastres. Algunos son: sequías, tormentas tropicales, inundaciones, huracanes, deslaves y derrumbes. Los desastres naturales no se pueden evitar, pero se puede disminuir el impacto de sus efectos a través de la gestión del riesgo.

Unidad 4 – Ciencias Naturales

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Verifica tu aprendizaje Actividad 1. Demuestra lo aprendido Subraya la respuesta correcta a cada pregunta. 1. ¿Cómo se llama el proceso natural por medio del cual la atmósfera retiene parte de la energía del Sol en forma de calor?

Cambio climático

Efecto invernadero

Calentamiento global

2. ¿Cuál de las tres opciones es un fenómeno atmosférico?

Tormenta

Inundación

Sequía

3. ¿En qué capa de la atmósfera ocurren los fenómenos atmosféricos?

Tropósfera

Ionósfera

Exósfera

4. ¿Cómo se llama la modificación del clima que provoca cambios en la temperatura de una región y la intensidad de las lluvias?

Calentamiento global

Cambio climático

Temperatura

5. De las siguientes, ¿cuáles son consecuencias del calentamiento global?

Cambio climático

Desastres naturales

Las dos son correctas

6. La temperatura, el viento, la lluvia, la humedad y la presión atmosférica son algunas características de la atmósfera que, en conjunto, se denominan:

Clima

Cambio climático

Efecto invernadero

7. Fenómeno climático que se caracteriza porque las lluvias son escasas y aumenta la temperatura.

La Niña

El Niño

Ninguna es correcta

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Tercer grado – ciclo básico

Actividad 2. Aplica lo aprendido Lee cada noticia. Luego, explica a qué tipo de desastre natural se refiere. Tienes un ejemplo. 0. En 2010 los departamentos de Izabal, Petén y Suchitepéquez fueron afectados por abundantes lluvias. Los ríos se desbordaron y las casas se llenaron de agua. Más de mil trescientos guatemaltecos fueron afectados por este fenómeno. De ellos 596 fueron evacuados. Adaptado de http://www.nacion.com/2010-09-26/Mundo/UltimaHora/Mundo2535272.aspx

R/ Se habla de una inundación porque fue un desastre natural provocado por el desbordamiento de ríos y por lluvias intensas que cubrieron la tierra de agua. 1. Stan fue un fenómeno natural que afectó a Centroamérica y México. Se caracterizó por tener vientos de 130 km/h acompañados de lluvias intensas y tormentas eléctricas. En Guatemala causó estragos en catorce departamentos. A su paso dejó muertos, desaparecidos y miles de damnificados. Además, se cuantificaron pérdidas económicas de millones de quetzales. Se perdieron cosechas y ganado. El comercio, la industria y el turismo fueron afectados. Adaptado de http://www.elpais.com

2. Durante el invierno de 2010 en Guatemala, las lluvias provocaron el desprendimiento de tierra de montañas y cerros. Muchas personas murieron, otras desaparecieron y miles fueron evacuadas de las zonas de riesgo. Adaptado de http://www.eluniversal.com.mx/notas/706624.html

3. Miles de familias campesinas asentadas en el corredor seco de Guatemala, Honduras y Nicaragua afrontaron una grave situación alimentaria durante 2009 y 2010 debido a la falta de lluvia. Las cosechas se arruinaron y las pérdidas económicas se cuantifican en millones. Adaptado de http://honduras.nutrinet.org/noticias

Unidad 4 – Ciencias Naturales

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Actividad 3. Desarrolla nuevas habilidades

Habilidades: Compresión lectora, análisis de información.

A. Lee la noticia, subraya los desastres naturales que se mencionan en la lectura. Luego, realiza las actividades. Guatemala cada vez más vulnerable ante desastres naturales La falta de planificación territorial, el deterioro de los recursos naturales y la pobreza propician que nuestro país sea cada vez más vulnerable en ciclos que se han ido acortando desde el huracán Mitch y las tormentas Stan y Agatha. Los expertos señalaron que el problema es que no hay visión a corto, mediano y largo plazo, para reducir los desastres. Uno de los hechos que demuestran la falta de prevención es la autorización de una lotificación en las faldas del Volcán de Agua (Ciudad Vieja), la cual ahora está inundada. Adaptado de noticias.com.gt, 3 de junio de 2010

1. Escribe dos aspectos por los que Guatemala es más vulnerable a los desastres naturales. a. b. 2. ¿Cuál de estos desastres consideras que ha sido el que peores consecuencias produjo a los guatemaltecos? ¿Por qué? B. Guatemala ha sufrido en los últimos años los impactos del exceso de lluvia y episodios de sequía. Estos eventos han dado como resultados la destrucción del medioambiente, la pérdida de cosechas y viviendas, la reducción de la calidad y disponibilidad de agua potable y el aumento de enfermedades respiratorias e intestinales. Haz un análisis de cómo ha sido afectada tu ciudad o comunidad por el cambio climático respondiendo a las preguntas siguientes. 1. ¿Has observado en tu ciudad o comunidad algún cambio en las temporadas seca y lluviosa en estos últimos años? ¿Por qué crees que ocurre eso? 2. ¿Qué efectos han tenido los cambios de las temporadas seca y lluviosa en tu ciudad/comunidad?

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Tercer grado – ciclo básico

Revisa tu aprendizaje Marca con un cheque

la casilla que mejor indique tu rendimiento.

en no logrado proceso logrado

Después de estudiar...

Describo el clima en la Tierra a lo largo de los cambios de su atmósfera. Así como algunos fenómenos relacionados con el cambio climático. Describo el efecto invernadero. Identifico las causas y consecuencias del calentamiento global. Explico los desastres relacionados con los fenómenos atmosféricos. Propongo acciones de gestión de riesgo ante amenazas naturales comunes en mi ciudad/comunidad. Realizo experimentos donde aplico los conocimientos de la unidad, utilizando el método científico.

Unidad 4 – Ciencias Naturales

123

Los seres vivos

unidad

¿Qué sabes del tema? Responde las siguientes preguntas: ¿Sabes cuánta basura produces? Reflexiona y escribe una estimación (en libras): Diariamente: Semanalmente: Mensualmente: En un año: ¿Sabes a dónde van a parar estos desechos? ¿Sabes cuál es el destino de los residuos líquidos de tu casa (el agua con la que te bañas, las descargas de los servicios sanitarios, el agua con la que se lava la ropa, etc.)? ¿Sabías que una de las formas de contribuir a la preservación de los recursos naturales que nos brinda la naturaleza es a través del reciclaje? ¿Sabes qué significa esta palabra? Si no has podido responder estas preguntas ¡no te preocupes! Todo esto lo podrás descubrir durante esta unidad, en la cual, también conoceremos algunas formas a través de las cuales los seres humanos podemos aprovechar de forma responsable, los recursos naturales que nos ofrece el planeta sin agotarlos ni dañarlos.

¿Qué encontrarás en esta unidad? El mundo de los seres vivos

• • •

Los ciclos biogeoquímicos Desarrollo sostenible y contaminación Instituciones ambientales

A la ciencia por la experiencia

• •

¿Cae lluvia ácida en nuestra ciudad? Clasifiquemos la basura de nuestra aula

Verifica tu aprendizaje

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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¿Qué lograrás en esta unidad? Competencia

Indicador de logro

Actividades

3. Compara características, estructuras y procesos que conforman los niveles de organización de la vida, para explicar cómo funcionan, su importancia, las causas de su deterioro y sus formas de conservación y protección.

3.3 Describe las características, funciones y procesos que ocurren en los ecosistemas, sus interrelaciones.

3.4 Practica acciones para la protección del entorno y el uso adecuado de los recursos naturales en su comunidad y región.

Escribe una lista de los factores bióticos y abióticos que observa en una ilustración. Clasifica sustancias químicas que están involucradas en el ciclo del nitrógeno en compuestos, iones o moléculas, e indica si son orgánicas o inorgánicas. Ordena los pasos del ciclo del fósforo. Investiga la fórmula química de diversas sustancias químicas que forman parte del ciclo del azufre. Explica cómo cree que la contaminación afecta el ciclo del agua. Escribe una propuesta de cómo se podría controlar la sobrepoblación en el mundo, para no agotar los recursos que el planeta tiene disponibles. En grupos de trabajo, propone soluciones para que los desechos líquidos de la ciudad de Guatemala no sean descargados al lago de Amatitlán. En grupos de trabajo propone algunas soluciones para que los ciudadanos contribuyan a reducir la generación de basura. Calcula su huella de carbono. A partir de la observación de un video, identifica países donde se ha regulado o eliminado la contaminación visual, en comparación con Guatemala. Identifica una enfermedad causada por la contaminación, a partir de la observación de un video. En grupos de trabajo, realiza un reportaje científico que incluye una propuesta sobre cómo disminuir la contaminación en su entorno.

Ejes transversales:

Componente:

•

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Educación en valores, vida ciudadana, desarrollo sostenible.

Tercer grado – ciclo básico

Valores ecológicos, educación en población, desarrollo humano integral, relación ser humano-naturaleza, conservación de los recursos naturales.

El mundo de los seres vivos Nuestro planeta es nuestra casa… Como tal, debemos conocerlo y cuidarlo. Empecemos recordando cómo está formado.

• • • • •

El planeta Tierra está conformado por varias capas: Atmósfera (aire) Hidrósfera (agua) Geósfera (tierra) Biósfera (todos los seres vivos) atmósfera

Recordemos Los factores abióticos son todos los elementos sin vida (agua, suelo, aire, etc.) y las condiciones físicas que permiten el desarrollo de los seres vivos (temperatura, humedad, altitud y luz del Sol).

biósfera hidrósfera geósfera

Los seres vivos (factores bióticos) y los factores abióticos convivimos en un mismo espacio. Hemos establecido relaciones que han permitido el desarrollo y la evolución de miles de especies de microorganismos, hongos, plantas y animales.

Ejercicio 1 Escribe una lista de los factores bióticos y abióticos que observas en la siguiente ilustración. Factores bióticos

Factores abióticos

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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Los ciclos biogeoquímicos

Una de las relaciones que establecen los factores abióticos y los seres vivos que compartimos este planeta, se da a través de los ciclos biogeoquímicos. Durante un ciclo biogeoquímico, la materia y la energía circulan desde los seres vivos hacia los factores abióticos, y viceversa. A través de ellos, se reciclan los elementos químicos como el carbono, el nitrógeno, el fósforo, el oxígeno y el azufre; así como compuestos químicos, como el agua. Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, cuando ocurren en la atmósfera (como los del nitrógeno, oxígeno y carbono); sedimentarios, cuando ocurren en la geósfera (como los del fósforo o azufre); o mixtos (como el del agua). A continuación, estudiaremos a cada uno de ellos:

1.1 Ciclo del carbono Sabías que... El ciclo del oxígeno está relacionado con el del carbono, ya que las plantas transforman el dióxido de carbono presente en la atmósfera, en oxígeno, a través de la fotosíntesis.

Todos los seres vivos estamos formados por compuestos orgánicos, cuya estructura básica es de carbono. Esto los diferencia de las moléculas de los objetos no vivos. El carbono también se encuentra en la atmósfera en forma de dióxido de carbono (en un 0.03 %); en los océanos y en el agua dulce en forma de moléculas como CO3–2 (carbonato) o CaCO3 (rocas calizas); o como combustibles que se encuentran bajo tierra (petróleo).

¿Cómo ocurre este ciclo? a. Las plantas absorben el dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera y, a través de la fotosíntesis, lo convierten en nutrientes (azúcar). b. Las plantas son la base de las cadenas alimenticias. Cuando un animal las consume, procesa los azúcares y los descompone, dejándolos salir de nuevo a la atmósfera (a través de la respiración) o a la hidrósfera o el suelo (a través de sus desechos). c. Microorganismos, como las bacterias y los hongos, descomponen las plantas y animales muertos, devolviendo el carbono al ambiente. d. El carbono se intercambia entre los océanos y la atmósfera, y viceversa.

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Tercer grado – ciclo básico

Ciclo del carbono Dióxido de carbono atmósfera

hidrósfera

fotosíntesis respiración respiración

rocas carbonatadas

consumidores

productores

arrecifes coralinos

excreción y desechos

descomponedores combustión mineralización

gas, carbón y petróleo

geósfera

1.2 Ciclo del nitrógeno El nitrógeno es el principal componente de la atmósfera (78 %). En los seres vivos es necesario para la construcción de compuestos como los aminoácidos, imprescindibles para nuestro desarrollo. Sin embargo, el nitrógeno en los suelos es muy escaso, por lo que es necesario obtenerlo a través del ciclo del nitrógeno, que se da a través de los siguientes pasos: a. Fijación del nitrógeno. Algunas especies de cianobacterias o de bacterias –como las del género Rizobium, que viven en las raíces de algunas plantas leguminosas o leñosas– convierten el nitrógeno atmosférico (N2) en amoniaco (NH3), que es la forma en la cual los organismos vivos lo utilizan. b. Nitrificación. Algunas bacterias que viven en el suelo, como las de los géneros Nitrosomonas y Nitrobacter, transforman el amoniaco o el ion amonio (NH4+) en nitritos (NO2–) o nitratos (NO3–). c. Asimilación. Las raíces de las plantas absorben el amoniaco o el nitrato y lo incorporan a sus proteínas, ácidos nucleicos o pigmentos, como la clorofila. Como las plantas son la base de las cadenas tróficas, cuando un animal se alimenta de ellas, también adquiere el nitrógeno necesario para la estructura y funcionamiento del cuerpo, como proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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d. Amonificación. Los animales transforman los compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco, que es una sustancia de desecho que se elimina a través de la orina. De este modo, el amoniaco queda listo para regresar a los pasos 2 y 3. e. Desnitrificación. Algunas bacterias convierten los nitratos (NO3–) de vuelta en nitrógeno atmosférico (N2). Ciclo del nitrógeno Nitrógeno atmosférico animales consumidores

asimilación

plantas productores

desnitrificación

fijación bacterias fijadoras de nitrógeno en las raíces de leguminosas

bacterias desnitrificantes

bacterias y hongos

nitratos

descomponedores

amonificación

bacterias nitrificantes

nitrificación

fijación bacterias fijadoras de nitrógeno en el suelo

amoniaco

bacterias nitrificantes

nitritos

Ejercicio 2 Regresa a la unidad 2 para recordar qué es un compuesto químico. Luego: 1. Clasifica todas las sustancias químicas que se han mencionado en el ciclo del nitrógeno, de acuerdo con el siguiente cuadro: Compuestos

Iones

2. Indica si son sustancias orgánicas o inorgánicas:

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Tercer grado – ciclo básico

Moléculas

1.3 Ciclo del fósforo El fósforo es un componente de los ácidos nucleicos que conforman el Adn de los seres vivos. También forma parte de los huesos de los vertebrados. Se encuentra de forma natural en las rocas de la corteza terrestre y en las rocas marinas. Su ciclo ocurre a través de los siguientes pasos: a. La lluvia disuelve el fósforo que forma parte de compuestos químicos como los fosfatos. b. En la tierra, las plantas absorben el fósforo disuelto en agua. En el océano, los peces incorporan el fósforo disuelto en el mar. c. Las plantas son la base de la cadena alimenticia terrestre. Cuando un animal las consume, adquiere también el fósforo. Este lo desecha y lo regresa al suelo. d. En el caso de los ecosistemas marinos, un ave que consume un pez, incorpora el fósforo a su cuerpo, y luego lo elimina a través de sus desechos. Cuando muere, el fósforo regresa a las rocas marinas. e. Algunas bacterias que se encuentran en los suelos, degradan a las plantas o animales muertos, poniendo disponible el fósforo e iniciando el ciclo de nuevo.

Ejercicio 3 Ordena los siguientes pasos del ciclo del fósforo. Escribe el número de paso correspondiente. Las bacterias degradan a los organismos muertos, poniendo disponible el fósforo al suelo. Las plantas absorben el fósforo del suelo, que se encuentra disuelto por la lluvia. La lluvia disuelve el fósforo en el suelo. Los animales consumen a las plantas, y de esta forma adquieren el fósforo.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

131

Ciclo del fósforo Rocas fosfatadas disolución

fosfatos en el suelo abono

plantas

animales

productores

consumidores

restos

bacterias fosfatizantes

guano

defecación

aguas continentales

aves marinas fitoplancton productores

zooplancton

consumidores primarios

peces

consumidores secundarios

restos

bacterias fosfatizantes

Rocas fosfatadas

1.4 Ciclo del azufre El azufre forma parte de los compuestos orgánicos, como los aminoácidos, que son esenciales para los seres vivos. En la naturaleza, se encuentra en el agua de mar y en rocas sedimentarias. Su ciclo es el siguiente: a. A través de las erupciones volcánicas (de forma natural) o de emisiones de las industrias o vehículos (de forma artificial, creada por el ser humano), el azufre llega a la atmósfera. b. A través de la lluvia, el azufre llega al suelo, donde forma sulfatos y sulfitos. c. Las plantas absorben el azufre del suelo y lo incorporan. Como son la base de la cadena alimenticia, el azufre pasa a los consumidores. d. Al morir, los organismos devuelven el azufre al suelo. Al descomponerse, producen ácido sulfhídrico, devolviendo el azufre a la atmósfera.

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Tercer grado – ciclo básico

Ciclo del azufre atmósfera SO2 azufre orgánico reducido

animales consumidores

plantas

microorganismos

productores utilización

hidrósfera

descomponedores

desulfovibrio

SO4-

descomposición

H2S

geósfera

oxidación oxidación

S sulfobacterias

depósitos sedimentarios evaporitas

sulfuros metálicos carbones

combustión minería meteorización vulcanismo industria erosión

Ejercicio 4 Investiga la fórmula química de: 1. Sulfatos: 2. Sulfitos: 3. Ácido sulfhídrico:

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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1.5 Ciclo del agua El agua se encuentra en la atmósfera, en el suelo, en la hidrósfera y como componente de los seres vivos. Recordemos que el 70 % de la superficie del planeta está cubierto por agua. Su ciclo ocurre a través de los siguientes pasos: a. Evaporación. El agua que está en la tierra o en la hidrósfera se convierte en vapor de agua por acción del calor del Sol. b. Condensación. El vapor de agua se convierte en gotas de líquido, en forma de nubes o niebla. c. Precipitación. El agua cae a la tierra o a la hidrósfera en forma de lluvia, nieve o granizo. Se infiltra en el suelo y se incorpora a las aguas subterráneas. d. Transpiración. El agua que cae de la precipitación es absorbida por las plantas, las cuales la procesan y la liberan a través de sus hojas como vapor de agua.

Ejercicio 5 Luego de leer el numeral 2 de esta unidad, regresa acá y responde a la siguiente pregunta: ¿Cómo crees que la contaminación afecta al ciclo del agua?

134

Tercer grado – ciclo básico

Desarrollo sostenible y contaminación

2.1 Desarrollo sostenible A diferencia de otros seres vivos, los seres humanos tenemos la capacidad de modificar nuestro entorno. Una parte importante de nuestro desarrollo lo hemos obtenido directamente de la transformación de la naturaleza, a través del uso de la tecnología. Por ejemplo, durante un proceso productivo, podemos transformar recursos naturales (factor productivo) en bienes o servicios, a través del uso de la tecnología, como en el caso del aprovechamiento del bosque: Factor productivo Bosque

Proceso productivo Tecnología

Producto final Madera

Sabías que... Guatemala tiene una de las tasas de crecimiento poblacional más altas de América Latina. Se estima que es de 2.4 % anual. Para el 2013, la población guatemalteca era de 15.4 millones de habitantes.

Cuando este desarrollo contribuye a satisfacer nuestras necesidades, sin comprometer las de las generaciones futuras, lo llamamos desarrollo sostenible. Dicho en otras palabras, este tipo de desarrollo trata de equilibrar el modelo económico y social, con la capacidad del planeta de brindar bienes y servicios, sin acabarlos ni contaminarlos. Sin embargo, la necesidad de satisfacer a una población cada vez mayor en todo el mundo, ha llevado no solo ha alterar el medio que nos rodea para la construcción de ciudades y carreteras, sino que ha depredado y contaminado sus recursos.

Ejercicio 6 Escribe una propuesta de cómo se podría controlar la sobrepoblación en el mundo para no agotar los recursos que el planeta tiene disponibles. Discútela con tus compañeros y tu profesor en clase.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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2.2 Contaminación ambiental La contaminación ambiental se refiere a la presencia de uno o varios agentes físicos, químicos o biológicos, que afectan el medio ambiente natural y son nocivos a los seres vivos. En el caso de los seres humanos, afecta su salud, higiene, bienestar y seguridad. La contaminación es un problema grave en la actualidad, que ha llevado a la extinción de especies animales y vegetales, a afectar la salud del ser humano, a hacer inaccesibles recursos naturales, como el agua, entre otras consecuencias.

A. Tipos de contaminación: 1. Contaminación del agua: es la emisión de residuos y contaminantes (como productos químicos, microorganismos patógenos1, basura, aguas residuales) hacia el agua, que altera su composición química y calidad, haciéndola dañina a los seres vivos. En el caso de los seres humanos, el agua contaminada no es útil para ser bebida ni para otros usos como lavado de ropa, de utensilios de cocina, consumo para ganado, etc. Algunas causas son:

• • •

Una de las principales causas de contaminación en el agua es la basura.

Arrojar aguas negras directamente en fuentes de agua, las cuales contienen organismos patógenos como bacterias, virus o parásitos que causan enfermedades como fiebre tifoidea, disentería y cólera. Depositar desechos químicos provenientes de industrias o casas, directamente en ríos y lagos. Uso de fertilizantes y pesticidas en cultivos que, con la lluvia son llevados a las fuentes de agua, como lagos o ríos. Por ejemplo: una de las principales causas de contaminación del lago de Atitlán, es el arrastre de químicos provenientes de los cultivos de las montañas que rodean el lago, por la lluvia.

Navega en la red Observa un documental sobre la contaminación del lago de Amatitlán en el siguiente enlace: https:// www.youtube.com/watch?v=_k5CeEbxbns También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 7 ¿Sabías que la mayoría de los desechos líquidos de la ciudad capital de Guatemala van a parar al lago de Amatitlán, y esta es una de las causas de su destrucción? Hagan grupos de trabajo, investiguen y propongan algunas soluciones para que los desechos no lleguen al lago. Discutan sus hallazgos con otros grupos en clase. 1

136

Patógeno: agente que causa una enfermedad.

Tercer grado – ciclo básico

2. Contaminación del suelo: es la incorporación de agentes contaminantes y desechos (como basura) al suelo. Un suelo contaminado no es fértil y es dañino para la salud de las plantas que allí crecen, así como a los animales y personas que allí habitan. Algunas causas son:

• • • • •

Deforestación, que produce erosión, dejando los suelos desprotegidos ante los agentes climáticos. Incendios forestales. Acumulación de desechos no biodegradables, como los plásticos. Uso de productos químicos en la agricultura (fertilizantes, plaguicidas, entre otros). Arrojar a la calle o quemar desechos sólidos domiciliares o industriales.

Desechos no biodegradables.

Sabías que... La desertificación es la conversión de un suelo fértil, a un suelo árido e infértil. Esto es causado por la deforestación, que deja a los suelos expuestos a agentes climáticos, haciendo que se endurezcan, por lo que el agua de lluvia no puede filtrarse hacia el subsuelo, lo que provoca que se hagan estériles

Son aquellos que no se degradan en componentes más pequeños, que puedan incorporarse a la naturaleza. Por ejemplo: los pañales, el duroport y el plástico, que tardan cientos o miles de años en degradarse. Al no poder eliminarse, una alternativa es el reúso o el reciclaje, que convierte a estos materiales en nuevos materiales, que pueden ser vueltos a usar. Desechos biodegradables. Son los que sí se descomponen, incorporándose a la naturaleza rápidamente. Por ejemplo, el papel o el cartón.

Ejercicio 8 ¿Sabías que la mayor parte de la basura de la ciudad de Guatemala va a parar al relleno sanitario de la zona 3, y que este no se da abasto para la cantidad de basura que se genera? Lee los siguientes artículos digitales o consulta en Internet sobre este tema: 1. Realidad del “Relleno Sanitario” de la zona 3, en el enlace: http://incytde.org/web/realidad-delrelleno-sanitario-de-la-zona-3/ 2. Relleno sanitario, en el enlace: http://brujula.com.gt/relleno-sanitario/ Luego, hagan grupos de trabajo y propongan algunas soluciones para que nosotros como ciudadanos contribuyamos a reducir la generación de basura. Discutan sus hallazgos con otros grupos en clase.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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3. Contaminación del aire: Es la emisión de gases tóxicos, que son nocivos al ambiente y a los seres vivos.

Sabías que... La contaminación atmosférica urbana es aquella que padecen los habitantes de las ciudades.

Algunos de los principales contaminantes del aire son:

•

• • •

Dióxido de azufre (SO2). En la naturaleza, este gas es liberado durante erupciones volcánicas, sin embargo, el ser humano lo utiliza durante el proceso de combustión, ya que el carbón, el petróleo y el gas natural contienen pequeñas cantidades de compuestos de azufre. Al ser liberado en exceso, causa lluvia ácida, que estudiaremos más adelante. Monóxido de carbono. Se produce cuando se queman combustibles como la gasolina o el queroseno. Ozono. Es una molécula formada por tres átomos de oxígeno (O3). Naturalmente existe en la estratósfera formando una capa que protege al planeta de la radiación ultravioleta proveniente del Sol. También, se produce por la acción humana a través de las emisiones de los vehículos. Dióxido de carbono (CO2). Se encuentra naturalmente en la tropósfera. Al igual que el ozono, debido a la acción de los humanos, se forma dióxido de carbono durante las emisiones de los vehículos. Es uno de los gases de efecto invernadero.

Algunas causas de la contaminación del aire son: • Emisión de gases contaminantes por parte de vehículos e industrias. • Emisión de humo por parte de incendios forestales o por el uso de leña como combustible.

Ejercicio 9 La huella de carbono es la cantidad de dióxido de carbono que se libera a la atmósfera por la actividad de cada persona en el planeta. Calcula tu huella de carbono a través del siguiente enlace o busca sobre este tema en Internet: http://calculator.carbonfootprint.com/calculator.aspx?lang=es Escribe tu huella de carbono en el siguiente espacio: Compárala con la de tus compañeros y compañeras de clase.

138

Tercer grado – ciclo básico

4. Otros tipos de contaminación:

•

Contaminación sonora. Producida por sonidos altos (ruido), que afectan nuestros oídos. Es generada por maquinaria, vehículos de transporte pesado o aviones, alto volumen en aparatos de sonido, entre otras causas. Producen efectos en la salud humana como: ansiedad, interrupción del sueño, disminución de la concentración y del rendimiento escolar o laboral.

•

Contaminación visual. Producida por el exceso de elementos visuales, como rótulos o vallas publicitarias, que sobresaturan el ambiente.

•

Contaminación radiactiva. Causada por la liberación de agentes radiactivos al ambiente, causando daños severos a la naturaleza y a la salud humana.

Navega en la red Observa el siguiente video que habla sobre la contaminación acústica (o sonora): https://www.youtube.com/watch?v=zk2HmZsWpxc También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

Ejercicio 10 Observa el siguiente video que habla sobre la contaminación visual en la ciudad de Guatemala o busca uno relacionado con el tema en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=M1JFJKy2agY Escribe algunos países en donde se ha logrado reducir la contaminación de sus ciudades y cómo lo han hecho.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

139

B. Efectos de la contaminación ambiental

• Sabías que... Según la Organización Mundial de la Salud (Oms), 1.3 millones de personas mueren en el mundo cada año, como consecuencia de la contaminación atmosférica urbana.

• • • • •

Afecta la salud humana. Por ejemplo, la contaminación atmosférica causa enfermedades cardiovasculares y pulmonares, produce irritación de los ojos, dolores musculares, entre otros. Puede llegar a producir cáncer, como cáncer del pulmón. Extinción y daño a poblaciones de seres vivos. Debilitamiento de la capa de ozono, causando calentamiento global. Escasez de agua potable. Suelos no cultivables (infértiles). Desertificación.

La contaminación del aire puede producir enfermedades respiratorias, como el cáncer del pulmón.

El agua contaminada ya no es apta para el consumo humano.

La desertificación es consecuencia de la contaminación del suelo.

Ejercicio 11 Observa el siguiente video sobre los efectos de la contaminación del aire en la salud humana o consulta en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. https://www.youtube.com/watch?v=Rrhlzy-oFZA Según este video, ¿qué enfermedad puede causar la contaminación del aire?

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Tercer grado – ciclo básico

C. ¿Cómo evitar o disminuir la contaminación? Como personas individuales, podemos contribuir a evitar o disminuir la contaminación, aplicando las siguientes recomendaciones:

•

• • • • • • •

Separando la basura en orgánica e inorgánica. La basura orgánica (restos de alimentos, por ejemplo) puede ser transformada en abono. La basura inorgánica, debe ser depositada en recipientes y no en la calle, ni en los bosques ni en el agua. Puede clasificarse para ser reciclada o reutilizada (vidrios, latas, etc.). No provocar incendios forestales ni talar bosques. Crear campañas de conciencia ambiental. Dirigir las aguas negras hacia plantas de tratamiento y no hacia los ríos o lagos.

Sabías que... Según la Organización Mundial de la Salud, la salud ambiental se define como la prevención de enfermedades y la creación de ambientes en donde los factores ambientales (físicos, químicos y biológicos) influyen positivamente en la salud de una persona.

Uso de buenas prácticas como reciclar o reusar. La agricultura ecológica, que utiliza fertilizantes o plaguicidas orgánicos, no contaminantes, es una forma de evitar la contaminación de los suelos, del aire y del agua. Mejoramiento de las estufas para cocinar los alimentos (preferir las estufas ahorradoras, en comparación a aquellas que utilizan leña, por ejemplo). Utilizar el transporte público o transportes no contaminantes (como las bicicletas), en lugar del automóvil, para disminuir las emisiones al aire.

Ejercicio 12 Conforme a lo estudiado en la unidad 1, hagan tres grupos de trabajo y elaboren un reportaje científico que incluya una propuesta de cómo disminuir la contaminación. El primer grupo trabajará cómo evitarla en casa, el segundo grupo en el establecimiento educativo y el tercero en la ciudad donde viven.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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Instituciones ambientales

Actualmente, hay instituciones ambientales nacionales e internacionales que trabajan para la conservación del medioambiente y el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales. Algunas de ellas las conoceremos a continuación:

1. Instituciones gubernamentales:

•

Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales (Marn) Su función es proteger los sistemas naturales del país, a través del fomento de una cultura de respeto y armonía con la naturaleza; y de la protección, mejoramiento, preservación y uso racional de los recursos naturales, a través del desarrollo sostenible. Navega en la red. Conoce más sobre el Marn en su sitio web:

http://www.marn.gob.gt

•

Consejo Nacional de Áreas Protegidas (Conap) Es el ente encargado de asegurar la conservación y uso sostenible de las áreas protegidas y la diversidad biológica del país. Coordina y administra el Sistema Guatemalteco de Áreas Protegidas (Sigap), a través del cual se protege el patrimonio natural y cultural del país.

Navega en la red. Conoce más sobre el Conap y las áreas protegidas de Guatemala en los siguientes sitios web: http://www.conap.gob.gt – http://www.chmguatemala.gob.gt

2. Instituciones no gubernamentales (Ong) nacionales:

• • •

Asociación de Profesionales en Biodiversidad y Medio Ambiente (Probioma). Su objetivo es contribuir a conservar y manejar la biodiversidad y el medioambiente para el desarrollo y beneficio de las generaciones actuales y futuras. Fundación ProPetén. Contribuye al desarrollo sostenible y la conservación de la naturaleza del departamento de Petén. Fundación Solar. Su objetivo es promover un cambio de actitudes para el aprovechamiento sostenible de la naturaleza para beneficio de la sociedad.

3. Instituciones no gubernamentales (Ong) internacionales:

•

Fondo Mundial para la Naturaleza (Wwf). Contribuye a detener la degradación del medio ambiente en el planeta y fomentar un futuro donde los humanos vivamos en armonía con la naturaleza. Navega en la red. Conoce más sobre Wwf y las actividades que realiza en su página web: http://wwf.org/

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Tercer grado – ciclo básico

•

Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (Uicn). Es la autoridad mundial en cuanto a la conservación de la naturaleza y los recursos naturales, como base para la supervivencia del ser humano, a través del desarrollo sostenible. Navega en la red. Conoce más sobre la Uicn y las actividades que realiza en su sitio web: http://www.iucn.org/es/

•

The Nature Conservancy (Tnc). Su objetivo es la conservación de la biodiversidad y el medioambiente. Navega en la red: Conoce más sobre Tnc y las actividades que realiza en su página web: http://www.nature.org/

4. Instituciones académicas:

•

Organización de Estudiantes de Biología (Oeb) de la Universidad de San Carlos de Guatemala, que organiza y unifica a los estudiantes, para el fortalecimiento del pensum de estudios, de la participación estudiantil en diversas actividades, entre otras acciones.

•

Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente de la Universidad Rafael Landívar (Iarna–Url), cuyo objetivo es contribuir a comprender las relaciones existentes entre la sociedad y la naturaleza, generar información y conocimiento para asegurar que dichas relaciones sean armónicas y contribuir con la búsqueda del desarrollo sostenible.

Navega en la red. Conoce más sobre el Iarna en su sitio web: http://www.infoiarna.org.gt

•

Centro de Estudios Ambientales y de Biodiversidad de la Universidad Del Valle de Guatemala (Ceab–Uvg), cuyo objetivo es contribuir a buscar soluciones a la problemática ambiental del país. Navega en la red. Conoce más sobre el Ceab en su sitio web: http://www.uvg. edu.gt/investigacion/ceab/cea/index.html

En el mundo, y en cada país existen normas, reglas y leyes creadas para contribuir a la conservación de la naturaleza. Algunas de ellas son:

•

Convención sobre los Humedales de Importancia Internacional (Convención Ramsar). Es un tratado entre varios gobiernos del mundo, cuyo objetivo es promover la conservación y el uso racional de los humedales para contribuir al desarrollo sostenible. Navega en la red. Conoce más sobre la Convención Ramsar en su sitio web: http://www.ramsar.org/es/

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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•

Convenio sobre la diversidad biológica. Es un acuerdo internacional, cuyo objetivo es la conservación y el uso sostenible de la diversidad biológica del mundo. Navega en la red. Conoce más sobre la Convención sobre la diversidad biológica en su sitio web: https://www.cbd.int/

•

Protocolo de Kyoto. Es un acuerdo entre países para reducir las emisiones de dióxido de carbono. Navega en la red. Conoce más sobre el Protocolo de Kyoto en el siguiente sitio web: http://unfccc.int/portal_espanol/informacion_basica/protocolo_ de_kyoto/items/6215.php

En Guatemala, se han creado algunas leyes para contribuir a la protección del patrimonio natural del país o a regular su aprovechamiento. Algunas de ellas son:

• • • • •

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Ley de protección y mejoramiento del medioambiente (Decreto Legislativo 68-86) Ley de áreas protegidas (Decreto Legislativo 4–89) Ley general de caza (Decreto Legislativo 8–70) Ley forestal (Decreto Legislativo 101–96) Ley de minería (Decreto Legislativo 48–97)

Tercer grado – ciclo básico

A la ciencia por la experiencia A continuación te presentamos una serie de experimentos para que puedas aplicar y reforzar tus conocimientos de la unidad.

¿Cae lluvia ácida en nuestra ciudad?

Introducción Una de las consecuencias de la contaminación del aire es la lluvia ácida. Esta es causada por la quema de combustibles o la emisión de gases contaminantes del aire por algunas industrias, automóviles o incendios. Algunos de estos gases son los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre y el trióxido de azufre que, al reaccionar con la humedad del aire, se transforman en compuestos como el ácido sulfúrico, el ácido nítrico o el ácido clorhídrico que se depositan en las nubes, y caen con la lluvia, lo cual se conoce como “lluvia ácida”. Estos ácidos son dañinos a la salud humana y a los seres vivos de los ecosistemas terrestres y acuáticos. ¿Cómo sabemos si un líquido es ácido o es alcalino (básico)? Para ello utilizamos una escala llamada pH2, que va del 0 al 14. El 0 es lo más ácido y el 14 lo más alcalino. El 7 se considera un pH neutro. De forma normal, la lluvia es ligeramente ácida, con un pH entre 5 y 6. Pero cuando la lluvia es ácida puede llegar a medir hasta 3 de pH.

A través de este experimento, medirás el pH de la lluvia que cae en tu ciudad, para determinar si es lluvia ácida o no.

¿Qué necesitas?

• • • • • •

Tres frascos de vidrio pequeños, de preferencia reutilizados

• •

1 cucharada de vinagre

Un frasco de vidrio grande Un embudo Una cinta de papel pH, con su clave de color Agua pura Solución de bicarbonato de sodio (una cucharada de bicarbonato de sodio en media taza de agua) Cuaderno y lápiz

pH: potencial de hidrógeno. Es una medida que indica qué tan ácida o básica (alcalina) es una mezcla. Indica la cantidad de iones hidronio [H30]+ que se encuentra en la mezcla. Unidad 5 – Ciencias Naturales

145

Procedimiento: 1. Antes de analizar el agua de lluvia que cae en tu ciudad, vamos a aprender a utilizar el papel pH. 2. Para ello, tomaremos una sustancia ácida, una neutra y una básica.

• En uno de los frascos pequeños, agrega el agua pura. En otro el vinagre, y en el último la solución de bicarbonato.

• Introduce una tira de papel pH en cada frasco y sácala rápidamente. Observa el color que marca. Compara el color con la clave y llena el siguiente cuadro: ¿De qué color se puso la tira de papel pH?

Sustancia

Según la clave, ¿qué pH tiene esta sustancia? (ácido–neutro–alcalino)

Frasco 1: Agua pura Frasco 2: Vinagre Frasco 3: Bicarbonato de sodio 3. En un día lluvioso, recolecta agua de lluvia, colocando el embudo sobre el frasco grande, para mayor facilidad. 4. Toma tu muestra de lluvia, e introduce la tira de papel pH. Sácala rápidamente y llena el siguiente cuadro:

Sustancia

¿De qué color se puso la tira de papel pH?

Según la clave, ¿qué pH tiene esta sustancia? (ácido–neutro–alcalino)

Agua de lluvia 5. De acuerdo con tus resultados, escribe si la lluvia de tu ciudad es normal o es considerada como “lluvia ácida”.

146

Tercer grado – ciclo básico

Clasifiquemos la basura de nuestra aula

Introducción Diariamente depositamos basura en nuestra casa o en nuestro establecimiento educativo. Hay diferentes tipos de residuos que desechamos:

• • •

Residuos orgánicos: son todos aquellos que tienen un origen biológico, como por ejemplo: papel, hojarasca, restos de alimentos, etc. Residuos inorgánicos: son todos aquellos que no provienen de un ser vivo, que tienen origen industrial o provienen de un proceso no natural, como por ejemplo: vidrio, plástico, latas, etc. Residuos peligrosos: son los que constituyen un peligro a la salud humana, como por ejemplo: bioinfecciosos (que provienen de hospitales), radiactivos, químicos, etc.

Una de las claves para evitar la contaminación de nuestro planeta, es utilizar la regla de las 3R: reducir, reutilizar y reciclar. Al reducir, nos referimos a acciones como utilizar ambos lados de una hoja de papel, para no desperdiciarlo; utilizar un pachón de agua, en lugar de comprar botellas plásticas (que contaminan el ambiente) o utilizar bolsas de tela para no utilizar bolsas de plástico al ir al mercado o supermercado. Sin embargo, una vez generados los desechos, tenemos tres opciones: desecharlos, reutilizarlos o reciclarlos. Muchos de los residuos que producimos pueden ser reutilizados, como por ejemplo, un envase de vidrio, que puede servir para almacenar azúcar o café. Otros pueden ser reciclados, para lo cual existen empresas que se dedican a la recolección de materiales (como papel, cartón, latas o vidrio) y lo reciclan. Durante esta experiencia, conoceremos qué tipo de residuos se producen en nuestra aula, los clasificaremos y reciclaremos uno de ellos.

FASE 1: Conozcamos los desechos que producimos en el aula

¿Qué necesitas?

• • •

Basurero de la clase Guantes de látex Cuaderno y lápiz

Procedimiento: 1. Formen grupos de trabajo. Al final de cada día, un grupo revisará el basurero de la clase, para observar qué tipos de residuos se producen durante una semana. El basurero constituirá su muestra universal. 2. Con los guantes puestos, y bajo la supervisión de su profesor/a, saquen cuidadosamente toda la basura del basurero, y clasifíquenla en los siguientes grupos: plásticos, aluminio, vidrio, desecho orgánico, otro. 3. Tomen una fotografía de cada grupo de desecho.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

147

4. Observen en qué porcentaje del total de basura se encuentra cada tipo de residuo y completen el siguiente cuadro: Día

Plásticos

Porcentaje Latas de Vidrio Orgánico aluminio

Otros

Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Total 5. Al tener completo el cuadro, sumen los porcentajes diarios, para obtener un total. Respondan: ¿Qué tipo de desecho es el que más se produce en mi aula? Ahora que ya sabemos qué tipo de desechos son los que más se utilizan, escriban una propuesta sobre cómo poder reducirlos, reciclarlos o reutilizarlos, para evitar que sean desechados y contaminen el ambiente.

FASE 2: Clasifiquemos los desechos

¿Qué necesitas?

• • • • • •

Cinco recipientes de basura de los siguientes colores: Amarillo para plásticos Gris para aluminio Anaranjado para desechos orgánicos Azul para papel Verde para vidrio

Procedimiento: 1. Colócales un rótulo a cada basurero, que identifique el tipo de desecho que se puede depositar. 2. Coloquen los basureros en un sitio concurrido de su centro educativo. 3. Hagan una campaña educativa, que invite a sus compañeros y compañeras a depositar la basura en su lugar, y explique por qué es importante clasificar la basura. 4. Con la ayuda de su profesor/a, contacten una empresa que se dedique a reciclar desechos, de manera que cada cierto tiempo lleguen a retirar la basura, y puedan aprovecharse, para no ser echados a un basurero. De esta manera le damos utilidad a los desechos, evitando la contaminación por basura.

148

Tercer grado – ciclo básico

FASE 3: Reciclemos desechos

¿Qué necesitas?

• • • • • • • •

Papel usado Recipiente grande Agua caliente Escurridor Batidora eléctrica Bastidor con rejilla Dos trozos de manta Una paleta grande

Procedimiento: 1. Del basurero destinado a recolectar papel, toma una muestra (varias hojas). 2. Corta el papel en trozos pequeños y colócalos en el recipiente grande con agua caliente, hasta cubrir el papel con una proporción del doble de agua. 3. Bate con la batidora, hasta obtener una pasta. Déjala reposar durante una mañana completa. 4. Elimina el exceso de agua con la ayuda de un escurridor. 5. Coloca la pasta resultante dentro del recipiente, pero en esta ocasión, agrégale agua fría. 6. Déjala reposar y vuelve a eliminar el exceso de agua con la ayuda del escurridor. 7. Con la ayuda de la paleta, distribuye una capa fina de la pasta sobre el bastidor. 8. Coloca la manta sobre la pasta, dale vuelta al bastidor, de manera que caiga la pasta sobre la manta. Cúbrela con otro pedazo de manta, para que quede en medio. 9. Coloca algún objeto pesado sobre la tela, de manera que la pasta quede bien aplastada, y la hoja de papel que obtengas sea lo más fina y recta posible. 10. Cuando la tela haya absorbido toda el agua, deja secar durante un día completo la lámina de papel, la cual puedes colocar bajo el Sol para que seque más rápido. 11. ¡Listo! Haz obtenido papel reciclado.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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Resumen Una de las relaciones que establecen los factores abióticos y los seres vivos que compartimos este planeta, se da a través de los ciclos biogeoquímicos, durante los cuales la materia y la energía circulan desde los seres vivos hacia los factores abióticos, y viceversa. A través de ellos, se reciclan algunos elementos o compuestos químicos. Pueden ser:

• • •

Gaseosos, cuando ocurren en la atmósfera (como los del nitrógeno, oxígeno y carbono). Sedimentarios, cuando ocurren en la geósfera (como los del fósforo o azufre). Mixtos (como el del agua).

El desarrollo sostenible contribuye a satisfacer nuestras necesidades, sin comprometer las de las generaciones futuras. Dicho en otras palabras, este tipo de desarrollo trata de equilibrar el modelo económico y social, con la capacidad del planeta de brindar bienes y servicios, sin acabarlos ni contaminarlos. La contaminación ambiental se refiere a la presencia de uno o varios agentes físicos, químicos o biológicos, que afectan el medioambiente natural y son nocivos a los seres vivos. En el caso de los seres humanos, afecta su salud, higiene, bienestar y seguridad. Tipos de contaminación:

• • • • • •

Contaminación del agua: es la emisión de residuos y contaminantes hacia el agua, que altera su composición química y calidad, haciéndola dañina a los seres vivos. Algunas causas son: tirar aguas negras directamente en fuentes de agua, uso de fertilizantes y pesticidas en cultivos que, con la lluvia son llevados a las fuentes de agua. Contaminación del suelo: es la incorporación de agentes contaminantes y desechos (como basura) al suelo. Algunas causas son: deforestación, incendios forestales, depositar desechos no biodegradables o químicos en el suelo. Contaminación del aire: emisión de gases tóxicos, que son nocivos al ambiente y a los seres vivos. Algunas causas son: emisión de gases por parte de vehículos e industrias contaminantes, emisión de humo por parte de incendios forestales o por el uso de leña como combustible. Contaminación sonora: producida por ruidos altos, que afectan nuestros oídos. Contaminación visual: producida por el exceso de elementos visuales, como rótulos o vallas publicitarias, que sobresaturan el ambiente. Contaminación radiactiva: causada por la liberación de agentes radiactivos al ambiente.

Algunos efectos de la contaminación ambiental son: enfermedades, extinción y daño a seres vivos, debilitamiento de la capa de ozono, causando calentamiento global, escasez de agua potable, suelos no cultivables, desertificación. Algunas formas para evitar o disminuir la contaminación son: separar la basura en orgánica e inorgánica, no provocar incendios forestales ni talar bosques, crear campañas de conciencia ambiental, dirigir las aguas negras hacia plantas de tratamiento y no hacia los ríos o lagos, uso de buenas prácticas como reciclar o reusar, practicar la agricultura ecológica, usar formas de transporte no contaminantes.

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Tercer grado – ciclo básico

Algunas instituciones ambientales nacionales e internacionales que trabajan para la conservación del medioambiente y el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales son: Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales, Consejo Nacional de Áreas Protegidas, Asociación de Profesionales en Biodiversidad y Medio Ambiente, Fundación ProPetén, Fundación Solar, Fondo Mundial para la Naturaleza, Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, The Nature Conservancy, diversas universidades, entre otras. Algunas normas, reglas y leyes creadas para contribuir a la conservación de la naturaleza a nivel mundial son: Convención sobre los Humedales de Importancia Internacional, Convenio sobre la Diversidad Biológica, Protocolo de Kyoto. Algunas leyes ambientales en nuestro país son: Ley de protección y mejoramiento del medio ambiente, Ley de áreas protegidas, Ley general de caza y Ley forestal.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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Verifica tu aprendizaje Actividad 1. Demuestra lo aprendido A. Escribe con tus palabras la definición de los siguientes términos: 1. Desarrollo sostenible: 2. Contaminación: 3. Ciclo biogeoquímico: B. Escribe el nombre de tres instituciones que trabajen para la conservación del ambiente y el desarrollo sostenible de los recursos naturales del país, o a nivel mundial: 1. 2. 3. C. Completa el siguiente cuadro sobre las causas y consecuencias de la contaminación. Tipo de contaminación

Escribe una causa

Escribe una consecuencia

Contaminación del aire Contaminación del agua Contaminación del suelo

Actividad 2. Aplica lo aprendido A. Conforme las 3R, completa el siguiente cuadro con tres acciones que puedes llevar a cabo en tu casa y en tu establecimiento educativo para contribuir a la conservación de nuestro medioambiente. Acción En mi casa

En mi establecimiento educativo

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Tercer grado – ciclo básico

Reusar

3R Reducir

Reciclar

B. Dibuja el ciclo biogeoquímico del carbono.

C. Recuerda los aprendizajes que has adquirido durante esta y la unidad anterior, y responde: ¿Qué relación existe entre la contaminación y el calentamiento global?

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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Actividad 3. Desarrolla habilidades

Habilidades: Comprensión lectora, aplicación de conceptos, análisis.

A. Lee las siguientes noticias, analiza la información y responde: Aumenta contaminación del aire en Guatemala

Algunos de los principales contaminantes de la ciudad de Guatemala son el dióxido de azufre y la lluvia ácida. Esto se debe al alto tránsito de vehículos, que superan el límite de emisiones de gases a la atmósfera permitido por parte de la Organización Mundial de la Salud. Responde: ¿Qué medidas se podrían tomar para evitar la contaminación del aire por dióxido de azufre y lluvia ácida? Escribe dos: a. b. Los principales problemas ambientales de Guatemala El uso de agroquímicos ha contribuido al aumento de la producción agrícola, pero su uso excesivo e indiscriminado, representa uno de los principales problemas ambientales de Guatemala. Además de contaminar el suelo, el aire y el agua, los insecticidas químicos no solo eliminan a las plagas de los cultivos, sino que también matan a especies benéficas, como las abejas. Adaptado de: Emisoras Unidas

¿Qué opciones podrías recomendar para continuar con el aumento de la producción agrícola (pues de ella dependemos para alimentarnos), pero que no se contamine el ambiente ni se destruya la biodiversidad? Escribe una opción y justifica tu respuesta:

Científicos de toda Europa piden prohibir los automóviles más contaminantes En Europa, siete instituciones científicas se han unido para recomendar la prohibición de la circulación de vehículos viejos, que causan contaminación, y favorecer la entrada de automóviles eléctricos, que no contaminan. Adaptado de: Elpaís

Así como los científicos europeos plantean una solución ante la contaminación del aire causada por la emisión de gases por parte de los vehículos, ¿qué alternativas darías tú para evitar los siguientes tipos de contaminación:

b. Contaminación visual:

154

Contaminación del agua: Contaminación sonora:

Tercer grado – ciclo básico

Revisa tu aprendizaje Marca con un cheque

la casilla que mejor indique tu rendimiento.

en no logrado proceso logrado

Después de estudiar...

Defino qué es un ciclo biogeoquímico y describo los ciclos que ocurren en el planeta Tierra. Describo los tipos de contaminación existentes, así como sus causas, consecuencias y acciones para disminuirlas o evitarlas. Defino qué es desarrollo sostenible. Practico acciones para la protección del medioambiente y el uso adecuado de los recursos naturales que la naturaleza me provee. Enumero algunas instituciones que trabajan en pro de la conservación del medioambiente y el uso sostenible de la naturaleza, así como algunas normas, reglas o leyes. Realizo experimentos donde aplico los conocimientos de la unidad, utilizando el método científico.

Unidad 5 – Ciencias Naturales

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El cuerpo humano

unidad

¿Qué sabes del tema? Físicamente, ¿en qué te pareces a tu mamá y en qué a tu papá? Completa el siguiente cuadro: Me parezco a mi mamá en:

Me parezco a mi papá en:

¿Sabes qué factores intervienen para que heredes ciertas características de tus papás? ¿Sabes por qué algunas personas se parecen más a su mamá que a su papá, o viceversa? Todo esto lo podrás descubrir durante esta unidad, en la cual, también continuaremos explorando el fascinante mundo del cuerpo humano y la herencia.

¿Qué encontrarás en esta unidad? El mundo del cuerpo humano

• El sistema nervioso • El sistema endocrino • Primeros auxilios • Herencia • Ingeniería genética y biotecnología

A la ciencia por la experiencia

• •

¿Cómo reacciona el sistema nervioso? Parte 1: reflejos ¿Cómo reacciona el sistema nervioso? Parte 2: velocidad de respuesta ante un estímulo externo • Infusión de timboco para el tratamiento de la diabetes Verifica tu aprendizaje

Unidad 6 – Ciencias Naturales

157

¿Qué lograrás en esta unidad? Competencia

Indicador de logro

1. Interpreta los procesos de respuesta a estímulos internos y externos, la transmisión de caracteres hereditarios, como resultado de funciones biológicas en el organismo y la evolución biológica como mecanismo para el desarrollo y conservación de las especies.

1.1 Describe la estructura y funciones de los sistemas de relación del cuerpo humano con su entorno y del sistema endocrino.

2. Promueve prácticas de vida saludable en la comunidad, tomando en cuenta las estadísticas de salud, los recursos disponibles y la diversidad cultural.

Responde preguntas acerca de las partes y funciones del sistema nervioso.

Identifica acciones de la vida cotidiana donde utilice el sistema nervioso periférico.

1.3 Explica la importancia de la ingeniería genética y la biotecnología.

Responde preguntas sobre situaciones de la vida cotidiana donde intervengan las hormonas.

2.1 Fomenta la práctica de hábitos adecuados para el mantenimiento de la salud a nivel individual, familiar y colectivo.

Investiga en Internet cuántas cucharadas de azúcar tiene una bebida gaseosa y analiza qué tan saludable es su consumo.

2.3 Explica el impacto de las adicciones en los ámbitos nacional y mundial, con base en datos estadísticos.

Identifica las acciones a seguir para aplicar primeros auxilios en diversas situaciones.

Investiga si en su aula existe un botiquín escolar y realiza un inventario de los medicamentos que contiene.

Realiza un ejercicio en el cual aplica la ley de Mendel.

1.2 Explica los procesos de la herencia biológica.

2.4 Implementa planes de seguridad, de respuesta y los primeros auxilios en caso de emergencias. 2.5 Compara el uso de la medicina natural y de la medicina convencional en su región.

Ejes transversales:

Componente:

•

158

Ciencia y tecnología, educación en valores, desarrollo sostenible.

Tercer grado – ciclo básico

Actividades

Manejo de información, relación ser humano-naturaleza, valores ecológicos, desarrollo humano integral.

El mundo del cuerpo humano 1.

El sistema nervioso: el centro de control

Al andar en bicicleta se realizan varias actividades que requieren coordinación y que logramos gracias al sistema nervioso. El sistema nervioso es el conjunto de órganos encargados de coordinar las actividades del cuerpo. Sus funciones son:

• Relación con el exterior, a través de los sentidos. • Control de nuestras funciones voluntarias e involuntarias. • Centro del pensamiento, la conciencia y las emociones. Todas estas funciones son posibles gracias a la acción de las neuronas, que son las células nerviosas.

1.1 La neurona La neurona es una célula especializada en recibir y enviar información. Ante un estímulo, produce y manda señales de respuesta. Por ejemplo, al pincharnos con un clavo, una neurona recibe la información de dolor y ordena retirar la mano. Las partes fundamentales de una neurona son: • Dendritas. Extensiones que reciben impulsos de otras neuronas y los envían hacia el soma. • Soma o cuerpo celular. Es la parte que contiene al núcleo. • Axón. Estructura larga que lleva los impulsos nerviosos hacia otra neurona.

dendritas soma o cuerpo celular axón

sinapsis

¿Cómo se comunican las neuronas? Observa la ilustración. Las neuronas tienen la capacidad de comunicarse con precisión y rapidez con otras células. Lo hacen mediante la sinapsis. La sinapsis es la unión entre neuronas que permite al sistema nervioso formar una red de circuitos muy importantes para el desarrollo de nuestra percepción y de nuestro pensamiento.

Navega en la red En el siguiente blog encontrarás una serie de videos de YouTube que explican con detalle la estructura y funciones del sistema nervioso: http://elrincondelacienciaytecnologia.blogspot.com/2012/09/cuerpo-humano-al-limite-el-sistema.html También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores. Unidad 6 – Ciencias Naturales

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1.2 Componentes del sistema nervioso: un equipo bien coordinado El sistema nervioso es el centro de mando de nuestro cuerpo. Para estudiarlo se divide en dos secciones: sistema nervioso central y sistema nervioso periférico.

A. Sistema nervioso central (Snc) El sistema nervioso central está formado por: el encéfalo y la médula espinal.

encéfalo cerebro

a. El encéfalo consta de tres estructuras alojadas dentro del cráneo: cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo.

cerebelo bulbo raquídeo

médula espinal

El cerebro es el jefe de nuestro cuerpo. Dirige nuestras funciones apoyándose en una red de trabajadores (las neuronas) que le comunican todo lo que ocurre en el cuerpo. Se divide en dos hemisferios:

• Hemisferio izquierdo: se encarga de funciones como el razo-

namiento, la habilidad numérica y científica, el lenguaje escrito y hablado, y el control de la mano derecha.

• Hemisferio derecho: se encarga de funciones como el sentido artístico y musical, la imaginación, la intuición y el control de la mano izquierda.

hemisferio izquierdo

El cerebelo es el centro del equilibrio y coordina los movimientos musculares. El bulbo raquídeo controla funciones involuntarias: latidos del corazón, vómito, estornudos, tos y hambre. hemisferio derecho

b. La médula espinal pasa por el interior de las vértebras. Recolecta información de los sentidos, la transmite al cerebro y a su vez distribuye las órdenes de este a los demás órganos.

Ejercicio 1 Recuerda lo que hemos estudiado en este apartado y responde a las preguntas: 1. ¿Qué hemisferio cerebral se encarga de la habilidad científica? 2. ¿Qué parte del encéfalo coordina los movimientos musculares? 3. ¿Qué parte del cerebelo controla los latidos del corazón? 4. ¿Cuál es la función de la médula espinal?

160

Tercer grado – ciclo básico

B. Sistema nervioso periférico (Snp) El sistema nervioso periférico comprende los nervios que salen del sistema nervioso central y se van ramificando para llegar a todas las partes del organismo. Su misión es facilitar la comunicación entre el cerebro y la médula espinal con el resto del cuerpo.

nervios craneales: 12 pares

Los nervios que lo componen pueden ser de dos tipos:

nervios espinales: 31 pares

Nervios craneales: son 12 pares de nervios que se conectan directamente con el cerebro. La mayoría cumple funciones sensoriales y motoras en la región de la cabeza y el cuello. Por ejemplo, si oímos una voz conocida, volvemos la cabeza. Algunos nervios craneales son: el nervio óptico que regula la visión, el nervio vestíbulo que permite la audición y el facial que facilita la expresión de emociones a través de los gestos. Nervios espinales: son 31 pares de nervios que salen de la médula espinal hacia la derecha e izquierda de nuestro cuerpo. Cumplen dos funciones:

• Llevar la información de los sentidos hacia la médula espinal. • Trasladar la información motora de la médula espinal hacia los

músculos. Ejemplo: si tocamos una plancha caliente, quitamos la mano.

Ejercicio 2 Aplica lo que acabamos de aprender sobre el sistema nervioso periférico. Lee las acciones del recuadro y ordénalas en la tabla, según sean reguladas por los nervios craneales o los espinales. Fíjate en los ejemplos. Caminar por el parque. Hacer un gesto de alegría. Mover los brazos.

Nervios craneales Hacer un gesto de alegría.

Mover los ojos. Quitar la mano de una taza caliente. Escuchar una canción.

Nervios espinales Caminar por el parque.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

161

1.3 Los sentidos Sabías que... Los seres humanos percibimos hasta diez mil tipos de olores diferentes.

Nuestro cuerpo se comunica con el mundo exterior a través de los sentidos. Gracias a ellos podemos conocer nuestro ambiente (sentir la temperatura o humedad o detectar peligros, por ejemplo). Percibimos nuestro entorno a través de sensaciones, que provienen de estímulos y que son procesados por el cerebro. Estos estímulos pueden ser luz, sabores, temperatura, sonidos, olores, dolor o placer. Para ello, el cuerpo humano tiene cinco sentidos: Sentido

Órgano sensorial

Función

Vista

Ojo

Captar imágenes y luz.

Audición

Oído

Captar sonidos (ondas sonoras) y regular el equilibrio del cuerpo.

Olfato

Nariz

Captar olores. Contribuye al gusto.

Gusto

Lengua

Tacto

Piel

Captar sabores. Captar sensaciones como temperatura, textura, dolor, placer.

¿Cómo llegan las sensaciones al cerebro? Estímulo

nervio

impulso nervioso

médula espinal o cerebro

respuesta

Por ejemplo, si observamos un perro agresivo que se acerca hacia nosotros, el cerebro genera una respuesta, que es retirarnos inmediatamente para que no nos ataque.

Navega en la red Conoce más sobre los sentidos en el siguiente enlace: http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/ primer-ciclo-basico/ciencias-naturales/estructura-y-funcion-de-los-seres-vivos/2009/12/2131-9-1-los-sentidos.shtml También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

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Tercer grado – ciclo básico

1.4 Enfermedades y dolencias del sistema nervioso La mayoría de las enfermedades que afectan al sistema nervioso son incurables, pero pueden detectarse a tiempo si ponemos atención a las señales que nos da nuestro cuerpo. Estudiaremos tres:

• • •

Epilepsia. Es un desorden del sistema nervioso que produce convulsiones y pérdida de la conciencia. Puede tratarse. Alzheimer. Es una enfermedad degenerativa, muy frecuente en los ancianos, que provoca pérdida de la memoria. Es incurable. Parkinson. Enfermedad progresiva del sistema nervioso central que causa rigidez y lentitud en los movimientos, temblor y cambios emocionales. Es incurable.

Sabías que... Según la Organización Mundial de la Salud (Oms), en Guatemala el consumo de alcohol en personas mayores de 15 años era de 3.8 litros/persona/día durante 2010.

Sustancias que alteran el sistema nervioso Existen sustancias que afectan el estado normal de una persona a través de su efecto en el sistema nervioso. A estas sustancias se les llama drogas, como la cocaína, la mariguana, la morfina, la heroína, la nicotina o el alcohol. Las drogas son adictivas, por lo que una vez se consumen, es muy difícil dejar de hacerlo, causando dependencia. Por ello, lo mejor es no probarlas nunca. El uso de drogas causa deterioros y alteraciones en el cuerpo. Por ejemplo: deterioro mental, comportamiento irracional, daños cerebrales, convulsiones, alucinaciones, inconsciencia y puede causar la muerte por sobredosis. El alcoholismo puede provocar cirrosis, una condición en la cual el hígado se deteriora hasta que deja de funcionar. El tabaquismo puede provocar cáncer en el pulmón o en la garganta, enfisema pulmonar y otros problemas respiratorios. Asimismo, la drogadicción causa problemas sociales, afectando no solo al individuo que las consume, sino que también a su familia y a su comunidad. Por ejemplo, un padre que consume alcohol puede lastimar física o verbalmente a su esposa e hijos. Algunas mujeres que consumen drogas caen en la prostitución al querer obtener dinero para comprar la droga. Una persona bajo la influencia de drogas puede causar accidentes de tránsito, llegando a lastimar o matar a otras personas.

El alcoholismo afecta la salud física y mental de una persona y su familia.

El tabaquismo puede causar cáncer del pulmón.

Sabías que... Según la Organización Mundial de la Salud (Oms), en Guatemala el 20 % de las personas mayores de 15 años que fuman son hombres y solamente el 2 % son mujeres. Sin embargo, en jóvenes entre 13 y 15 años el consumo de tabaco es de 20 % en hombres y 13 % en mujeres (datos de 2011).

La drogadicción causa dependencia, por eso lo mejor es nunca probar drogas.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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1.5 Vida saludable A. Cuidados del sistema nervioso

La recreación es una actividad saludable para nuestro cuerpo y mente.

• •

No consumas drogas.

•

Cuida tu imagen e higiene personal. Es parte de tu autoestima y favorece tu relación con las demás personas.

• • • • • •

¡Organízate! De esta manera evitarás el estrés innecesario. A algunas personas se les facilita anotar sus tareas para no olvidarlas.

Practica el orden y la limpieza en tu habitación. Esto ayuda a mantener un ambiente relajado y saludable. Evita actividades sedentarias, como el exceso de televisión. Sal, recréate, conoce nuevos sitios, practica deportes al aire libre. Ten una buena alimentación. Consume alimentos naturales ricos en vitaminas y minerales. Realiza ejercicios físicos y mentales, que ayuden a ejercitar tu cuerpo y tu mente (como crucigramas, sopa de letras, sudoku, entre otros). Descansa. Es importante dormir al menos 8 horas diarias. Establece relaciones interpersonales saludables, respetuosas y afectuosas. Toda persona necesita de su familia y de amigos para su desarrollo integral. Para ello, es necesario practicar valores como el respeto, el amor, la tolerancia, la sinceridad, la solidaridad, la comprensión, entre otros.

Actividad. ¡Vamos a relajarnos! La relajación es un estado de descanso profundo que ayuda a liberar las tensiones corporales y mentales. Busca un lugar tranquilo y sigue estas indicaciones: 1. Ponte cómodo en la posición que quieras y cierra los ojos. 2. Relaja todos los músculos, comenzando por los pies y acabando en la cara. 3. Nota el ritmo de tu respiración. 4. Cada vez que espires, recita una palabra que te proporcione calma. Puede ser “paz”, “tranquilidad” u otra que tú elijas. Repítela a un ritmo más bajo que tu respiración. 5. Piensa solo en lo que te da tranquilidad y sigue repitiendo la palabra elegida para relajarte. 6. Sigue durante 10 minutos. Cuando estés preparado para finalizar tu relajación, continúa sentado tranquilamente, durante unos minutos con los ojos cerrados, y después unos minutos más con los ojos abiertos.

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Tercer grado – ciclo básico

B. La medicina al servicio de la humanidad Algunos ejemplos de tratamiento de enfermedades y dolencias del sistema nervioso o sus síntomas son: Medicina occidental La medicina occidental es la medicina científica, tecnológica y alopática (que combate los síntomas con el efecto contrario, por ejemplo: para el estrés utilizaría un relajante). Emplea medicamentos, cirugías o radiación para el tratamiento de enfermedades o trastornos. Los medicamentos sirven para mejorar nuestra calidad de vida. Se usan para prevenir, diagnosticar, tratar o curar enfermedades. Su uso debe ser responsable y siempre deben ser recetados por un médico, quien indicará la dosis, tiempo de tratamiento y forma de aplicación. Los medicamentos pueden venir en distintas presentaciones: pastillas, jarabes, inyecciones, supositorios, ungüentos, gotas, etc. En el caso del sistema nervioso, utiliza medicamentos como tranquilizantes, sedantes o relajantes.

Medicina tradicional o alternativa 1. Plantas medicinales (fitoterapia):

•

Valeriana (Valeriana officinalis): tiene propiedades calmantes y sedantes, por lo que se usa para tratar la ansiedad, histeria e insomio. El rizoma y la raíz se preparan como infusión o decocción.

•

Tilo (Tilia platyphyllos): tiene propiedades ansiolíticas y sedantes, por lo que se utiliza para tratar la ansiedad, el insomnio y la histeria. Las flores se preparan como infusión o decocción

•

Melisa (Melissa opfficinalis): tiene propiedades calmantes y sedantes. Las partes aéreas se preparan como infusión.

Sabías que... Existen medicamentos llamados genéricos que tienen el mismo principio activo (la sustancia que cura) que los medicamentos comerciales, pero a un menor costo. Se caracterizan porque no son vendidos por un nombre comercial, sino que por el nombre del principio activo que contienen.

2. Musicoterapia: terapia que se basa en la música como medio de relajación. 3. Aromaterapia: terapia que se basa en diferentes olores para estimular o relajar ciertas funciones de nuestro cuerpo.

La valeriana tiene propiedades calmantes y sedantes.

La salud mental es el equilibrio entre una persona y su entorno que contribuye a su bienestar y calidad de vida. Involucra las emociones y el comportamiento ante diversas situaciones de nuestra vida cotidiana, que pueden ser sociales, culturales o interpersonales. Factores como violencia intrafamiliar, exclusión social, adicciones o vicios, presión social o económica, entre otros, afectan nuestra salud mental. Para propiciar nuestra salud mental podemos hacer varias acciones: llevar un estilo de vida saludable, practicar algún deporte o hobby (como pintura, tocar algún instrumento musical), mantener un clima de respeto hacia nosotros mismos y los demás, promover acciones contra el acoso o bulling, compartir tiempo de calidad con la familia a través de actividades recreacionales, entre otros. Unidad 6 – Ciencias Naturales

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El sistema endocrino: control interno

Nuestro cuerpo tiene dos sistemas de coordinación y control. Como sabes, el sistema nervioso es uno de ellos. El otro es el sistema endocrino. El sistema endocrino es el conjunto de órganos encargados de regular las funciones internas del organismo. Interviene en procesos como:

• • • •

Crecimiento del cuerpo, que se evidencia en el aumento de la estatura. Tiene lugar en los primeros años de vida. Maduración sexual, que prepara el cuerpo del hombre y de la mujer para la reproducción. Control de las emociones básicas: cólera, alegría, miedo y tristeza. Manejo de situaciones de estrés, mediante mecanismos que activan nuestra capacidad de lucha y escape.

Todas estas acciones son posibles gracias a la acción de las hormonas.

2.1 Componentes del sistema endocrino: glándulas y hormonas hipófisis o pituitaria

El sistema endocrino tiene dos componentes principales: las glándulas endocrinas y las hormonas.

tiroides

•

paratiroides

• páncreas

Las glándulas endocrinas: son los órganos encargados de producir hormonas y difundirlas a través de la sangre para cumplir las funciones que mencionamos arriba. Las hormonas: son compuestos químicos que viajan por la sangre enviando señales que activan o inhiben las funciones de algunos órganos del cuerpo. Los órganos donde las hormonas actúan se llaman órganos blanco.

suprarrenales ovarios testículos

Como puedes ver, las glándulas están repartidas por todo el organismo. Para facilitar su estudio, te las presentaremos separadas en tres regiones, según la parte del cuerpo donde se localizan, en el apartado siguiente.

Navega en la red Ve un video que explica la estructura y funciones del sistema endocrino en esta dirección: http://www.youtube.com/watch?v=KU8oZZWRDTY También puedes consultar en Internet (o en YouTube) sobre este tema, buscando en el navegador. Si necesitas ayuda, pídela a tus profesores.

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Tercer grado – ciclo básico

A. Glándulas en la cabeza y el tórax En esta región del cuerpo se localizan las glándulas controladas por el hipotálamo, una parte del cerebro que contiene células especializadas en la producción de hormonas. a. Hipófisis o glándula pituitaria La hipófisis es una glándula adherida a la base del cerebro, también se le conoce como "glándula maestra", porque las hormonas que secreta controlan las funciones de otras glándulas endocrinas. Hormona Función Del crecimiento

Estimula el crecimiento de los músculos y los huesos. Se secreta durante toda la vida.

Antidiurética

Regula el contenido de agua en el organismo y controla la producción de orina en los riñones.

Oxitocina

Estimula las contracciones del útero durante el parto.

Prolactina

Estimula la producción de leche materna después del parto.

b. Glándula tiroides La tiroides es una glándula en forma de mariposa que se ubica en el cuello, justo arriba de la tráquea. Ayuda a regular el metabolismo1. Hormona Función Tiroxina Controla la energía del cuerpo y estimula la formación de los órganos. c. Glándula paratiroides

Las paratiroides son cuatro glándulas pequeñas que están detrás de la tiroides. Controlan la distribución de algunos minerales en el cuerpo. Hormona Función Paratiroidea

Regula la concentración de calcio en la sangre.

Metabolismo: conjunto de procesos químicos y físicos que provee al cuerpo de energía. Unidad 6 – Ciencias Naturales

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B. Glándulas en la región abdominal En la región abdominal se encuentran las glándulas suprarrenales que secretan las hormonas responsables de algunas de nuestras reacciones en caso de pánico o enojo. También está el páncreas, una de las glándulas anexas del sistema digestivo. a. Glándulas suprarrenales Las suprarrenales son dos glándulas que se localizan sobre la punta superior de los riñones. Responden a órdenes de la hipófisis y del sistema nervioso. Hormona Función Adrenalina y Noradrenalina

Ambas hormonas ayudan a enfrentar el estrés.

Cortisol

Permite resistir el estrés por periodos prolongados.

b. Páncreas El páncreas es un órgano que forma parte del sistema digestivo. Produce dos hormonas que trabajan en conjunto para mantener el nivel de azúcar adecuado en la sangre. Hormona Función Insulina

Disminuye el nivel de azúcar en la sangre.

Glucagón

Aumenta el nivel de azúcar en la sangre.

Ejercicio 3 Lee el texto. Luego, responde las preguntas. Al nacer, Juan medía 50 centímetros y pesaba 8 libras. Ahora que acaba de cumplir cuatro años mide 117 centímetros y pesa 44 libras. 1. ¿Qué hormona es la responsable del crecimiento de Juan? 2. ¿Qué glándula la secreta?

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Tercer grado – ciclo básico

C. Glándulas en la región genital En la región genital se encuentran las glándulas endocrinas llamadas gónadas, encargadas de producir las células sexuales que permiten la reproducción: óvulos en la mujer y espermatozoides en los hombres. a. Ovarios Los ovarios son las gónadas femeninas. Se encargan de producir los óvulos y secretar las hormonas sexuales femeninas, que describimos a continuación. Hormona Función Estrógenos

Desarrollan las características sexuales femeninas como la voz aguda y el crecimiento de los pechos.

Progesterona

Regula los ciclos menstruales, estimula el desarrollo del embrión y la producción de leche.

Estradiol

Prepara el útero para alojar el feto durante el embarazo.

b. Testículos Los testículos son las gónadas masculinas. Producen los espermatozoides y secretan las hormonas sexuales masculinas, en mayor cantidad la testosterona. Hormona Función Testosterona

Estimula el desarrollo de las características sexuales masculinas como la barba y la voz grave.

Ejercicio 4 Lee el texto. Luego, responde las preguntas. Amelia está entrando en la adolescencia y su cuerpo experimenta algunos cambios. Sus caderas se ensanchan, los pechos aumentan de tamaño y le crece vello en las axilas y el pubis. Además, acaba de iniciar su ciclo menstrual. 1. ¿Qué hormonas son las responsables de los cambios que experimenta el cuerpo de Amelia? 2. ¿Qué hormona produce los cambios en el cuerpo de los hombres?

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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2.2 Enfermedades del sistema endocrino Cuando el sistema endocrino no funciona bien, las glándulas producen poca o mucha cantidad de hormonas. Ese desequilibrio provoca algunas enfermedades. Te presentamos las más comunes.

• • •

Desórdenes de crecimiento: pueden ser de dos tipos: enanismo o gigantismo, debido a la deficiencia o el exceso de la hormona del crecimiento. No se pueden prevenir ni curar, pues su origen es genético. Bocio: crecimiento anormal de la tiroides por deficiencia de yodo en el cuerpo o por mal funcionamiento. Quienes lo padecen se recuperan con un tratamiento de hormonas tiroideas. Diabetes: se produce por una carencia de insulina que descontrola los niveles de azúcar en la sangre. Puede causar ceguera, problemas en los riñones, gangrena y hasta la muerte. La diabetes tipo 2 se puede prevenir y controlar.

2.3 Vida saludable Muchas enfermedades pueden prevenirse a través de buenos hábitos alimenticios, chequeos médicos regulares y un estilo de vida saludable.

Actividad: ¿Estás en riesgo de padecer diabetes? Te proponemos un test para evaluar el riesgo de padecer diabetes. En la primera columna encontrarás los factores de riesgo y en la segunda algunos síntomas de la enfermedad. Lee cada enunciado y marca con un cheque (ü) el que se acerque a tu realidad. Factores de riesgo Tienes más de 35 años de edad. Tienes sobrepeso. Tienes familiares con diabetes. Padeces de presión alta. Llevas una vida sedentaria. No haces ejercicio. Consumes pocas verduras, frutas y cereales.

Síntomas de diabetes Sientes mucha sed. Orinas con frecuencia. Sientes mucha hambre. Sientes mucho cansancio sin causa aparente. Has bajado mucho de peso sin proponértelo. Tienes heridas que no sanan. o que cicatrizan con lentitud.

Si marcaste cuatro o más opciones en cada columna del test, puedes estar en riesgo de padecer diabetes. Las personas en riesgo de padecer diabetes pueden hacerse un examen de glucosa y, de este modo, diagnosticar la enfermedad a tiempo.

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Tercer grado – ciclo básico

A. Cuidados del sistema endocrino A continuación te presentamos algunas sugerencias para que cuides de tu sistema endocrino.

• • • • • •

Lleva una alimentación balanceada. Evita alimentos "chatarra" y ricos en grasas o azúcares refinadas. Por el contrario, consume abundantes frutas y verduras. Consume abundante agua. Descansa. Duerme al menos 8 horas diarias. Evita una vida sedentaria, haz ejercicio. Evita el sobrepeso. Evita el estrés.

B. La medicina al servicio de la humanidad

Una forma de prevenir enfermedades es realizar ejercicio al menos tres veces por semana.

Algunos ejemplos de tratamientos para combatir enfermedades y dolencias del sistema endocrino o sus síntomas son: Medicina occidental La medicina occidental puede utilizar medicamentos2 para combatir o tratar enfermedades o sus síntomas. Por ejemplo, la insulina sintética inyectada se utiliza para el tratamiento de la diabetes.

Medicina tradicional o alternativa 1. Plantas medicinales (fitoterapia): Cundeamor (Momordica charantia): se utiliza para el tratamiento de diabetes. Los frutos se preparan como infusión. Bacche (Eupatorium semialatum): se utiliza para el tratamiento de diabetes. Las hojas se preparan como infusión. Timboco (Tecoma stans): tiene propiedades hipoglicémicas3, por lo que se usa en el tratamiento de diabetes. Las hojas y corteza se preparan como infusión o decocción.

El timboco se utiliza en el tratamiento de diabetes.

Ejercicio 5 Investiga en Internet cuántas cucharadas de azúcar tiene una botella de gaseosa y escribe el dato aquí: Responde: Con base en el contenido de azúcar que tiene una botella de gaseosa, ¿crees que esta bebida es saludable? Explica tu respuesta:

2 3

Todos los medicamentos deben ser recetados por un médico siempre. Hipoglicémica: que disminuye los niveles de glucosa (azúcar) en la sangre.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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Primeros auxilios: pueden salvar la vida

¿Qué hacer si una persona sufre una fractura o una quemadura? Para saber qué hacer y actuar con prontitud es necesario tener conocimientos de primeros auxilios.

Sabías que... La Cruz Roja y la Media Luna Roja celebran el segundo sábado de septiembre de cada año el Día Mundial de los Primeros Auxilios.

Los primeros auxilios son los cuidados o ayuda inmediata, temporal y eficaz que se proporciona a una persona que sufre un accidente o enfermedad repentina, mientras se consigue ayuda médica o se traslada a la persona afectada a un hospital. Ante un accidente o una emergencia médica, debemos seguir estos pasos.

• • • • • •

Mantener la calma. Observar alrededor de la escena, para determinar si es seguro estar allí, tanto para nosotros, como para la persona afectada. Llamar a un profesional de la salud o a los bomberos para pedir auxilio. Observar a la persona herida o enferma, ver si está consciente, si respira o si sangra. Hablar con la víctima para que se tranquilice y se mantenga consciente. Brindar primeros auxilios si es necesario. Siempre ten a mano los números de emergencia. Bomberos Voluntarios: 122 Bomberos Municipales: 123

Navega en la red ¿Qué harías para ayudar a una persona herida? En la dirección siguiente (o puedes investigar en Internet sobre este tema) te proponen casos cotidianos para practicar y aprender más sobre primeros auxilios: https://www.cruzroja.es/cre/2006_7_FR/matcurfad/juegoppaa/castellano/creuroja_cd.swf

Ejercicio 6 Ordena los pasos a seguir ante un accidente o enfermedad repentina. Lee cada uno y escribe en el cuadro el número 1, 2, 3, 4, 5 o 6, según el orden que corresponda. Te ayudamos con el número 1. Llamar a un profesional de la salud o a los bomberos para pedir auxilio. 1 Mantener la calma. Observar a la persona herida o enferma, ver si está consciente, si respira o si sangra. Observar la escena, para determinar si es seguro estar allí, tanto para nosotros como para la persona afectada. Brindar primeros auxilios si es necesario. Hablar con la víctima para que se tranquilice y se mantenga consciente.

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Tercer grado – ciclo básico

3.1 Accidentes frecuentes A continuación te presentamos los accidentes más frecuentes y los primeros auxilios que se pueden brindar.

a. Quemaduras: son lesiones de la piel y otros tejidos provocadas por diferentes causas como fuego, calor, electricidad, productos químicos, etc. Según la gravedad, pueden ser de tres grados: Primer grado: quemadura que afecta la epidermis (capa externa de la piel). Signos externos: • Enrojecimiento • Hinchazón de la piel • Dolor leve Segundo grado: quemadura que afecta la epidermis y parte de la dermis. Signos externos: • Ampollas • Hinchazón de la piel • Dolor moderado y sensibilidad al aire Tercer grado: es la quemadura más grave, supone la destrucción de la dermis, la epidermis y otros tejidos: nerviosos, musculares y huesos. Signos externos: • Piel seca de color café, blanco o negro • Eliminación de capas de piel • Indolora por la destrucción de nervios

Primeros auxilios:

• • • • • •

Rociar con abundante agua fría.

•

Llamar a los bomberos o llevar a la víctima a un hospital.

Evitar arrancar la ropa pegada a la piel. Aplicar compresas de agua fría. No aplicarse pasta de dientes, aceite, pomadas o ungüentos. No reventar las ampollas. Acudir al hospital si la quemadura es mayor que la palma de la mano.

Otra medida que se debe tomar en cuenta: si la persona está en llamas, hay que enrollarla con una manta, hacerla rodar por el suelo o rociarla con agua y tranquilizarla.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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b. Obstrucción de las vías respiratorias (asfixia): las vías respiratorias pueden cerrarse total o parcialmente por un trozo de comida o un objeto extraño que se atora en la garganta, enfermedades, inflamación o reacción alérgica.

Primeros auxilios: Obstrucción parcial (no se tapa toda la entrada de aire): la persona comenzará a toser. Se debe hacer lo siguiente.

•

Dejar que siga tosiendo hasta expulsar el cuerpo extraño. No golpearla en la espalda.

c. Reacciones alérgicas: suelen ser causadas por picaduras de insectos, alimentos, polen o algunos medicamentos, como la penicilina.

Los síntomas pueden ser leves, como urticaria (ronchas) o muy graves como un choque anafiláctico, que es la reacción del organismo tras el contacto con un alérgeno4. Inicia con picazón en las manos y plantas de los pies, dificultad para tragar y respirar, tos, taquicardia o vómitos. Si no se trata a tiempo, causa problemas del corazón, baja de presión, estado de choque, pérdida de la conciencia y puede llegar a la muerte. Primeros auxilios:

•

Consultar a un médico. En caso de choque anafiláctico es urgente llevar al enfermo al hospital.

Ejercicio 7 Lee el texto y responde cada pregunta. La alergia al polen, también conocida como fiebre del heno, se manifiesta con rinitis (estornudos, secreción nasal, picor y congestión nasal).

http://www.laalergia.com/todas-las-alergias/

1. ¿A qué sistema de nuestro cuerpo afecta la alergia al polen? 2. Según lo estudiado, ¿qué le recomendarías a una persona que sufre una reacción alérgica al polen? 4

Alérgeno: sustancia, que introducida en el organismo, provoca una reacción alérgica.

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Tercer grado – ciclo básico

d. Intoxicaciones y envenenamientos: pueden ocurrir por varias causas, como inhalación de gases venenosos, ingestión de algún producto químico, sobredosis de algún medicamento, etc.

Primeros auxilios:

• • • • •

Alejar a la persona del área de intoxicación, si el tóxico fue inhalado. Revisar si la persona está consciente, respira y tiene pulso. No inducir el vómito. Si el contacto del tóxico ha sido por la piel, lavar con abundante agua y quitar la ropa contaminada. Para ello, usar guantes de látex. Llevar a la persona inmediatamente al hospital.

e. Heridas y hemorragias: las heridas son lesiones producidas por algún golpe, raspón, arma de fuego, accidente, etc.

Primeros auxilios:

• • • • •

Usar guantes de látex para no contaminar la herida y para evitar contagiarse de alguna enfermedad. Retirar la ropa que cubre la herida. Limpiar la herida con abundante agua y jabón. Cubrir la herida con una gasa y esparadrapo. Si hay hemorragia, presionar directamente de 5 a 10 minutos. Las hemorragias graves requieren atención médica.

Ejercicio 8 Lee cada pregunta y marca con una (X) la opción de la respuesta correcta. 1. ¿Qué hacer para atender a una persona que ha ingerido cloro?

Hacerla vomitar Dejarla descansar Llevarla pronto al hospital

2. Si una persona sufre un raspón en el codo, ¿qué harías para auxiliarla de inmediato?

Aplicar pomada y colocar una venda Limpiar el raspón con agua y jabón Colocar algodón sobre la herida

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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f. Fractura: es la ruptura de un hueso, ocasionada por caídas o accidentes. La ruptura del hueso que atraviesa la piel se llama fractura expuesta.

Primeros auxilios:

• • • •

Llamar inmediatamente a los bomberos. Mantener a la persona inmóvil y calmada. No intentar enderezar el hueso fracturado. Aplicar compresas de hielo para bajar el dolor e hinchazón. Atención: Si se sospecha de una fractura en el cráneo, espalda o piernas, se debe inmovilizar a la persona.

g. Picaduras y mordeduras: son lesiones ocasionadas por insectos u otro tipo de animales. Pueden producir daños leves o pueden ser mortales, como las mordeduras de serpientes venenosas.

Primeros auxilios:

• • •

Lavar bien la herida con agua y jabón. Tratar de identificar el animal que picó o mordió a la persona. Acudir al hospital o centro de salud si se trata de una mordedura de serpiente, perro, gato, rata o murciélago, para que administren el medicamento adecuado.

Ejercicio 9 Marca con una equis (X) lo primero que harías en cada accidente que se indica a la izquierda. 1. Fractura de brazo

Enderezar el hueso fracturado Mantener a la persona inmóvil Aplicar alcohol y agua oxigenada

2. Arañazo de gato

Aplicar hielo Vendar la herida Lavar la herida con agua y jabón

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Tercer grado – ciclo básico

3.2 Accidentes en el hogar ¿Sabías que el mayor número de accidentes ocurre en el hogar? En este apartado nos centraremos en las quemaduras y las intoxicaciones.

•

Quemaduras: son frecuentes en la cocina, causadas por líquidos calientes y por fuego. Se pueden prevenir si nos aseguramos de:

Colocar el mango de las sartenes hacia dentro de la estufa.

Evitar que los niños jueguen en la cocina y manipulen ollas, sartenes o cafeteras.

Guardar fósforos y líquidos inflamables fuera del alcance de los niños.

Evitar dejar candelas o veladoras encendidas cerca de objetos de fácil combustión, como por ejemplo la cama, las cortinas o la ropa.

•

Intoxicaciones: la ingestión es la forma más frecuente. Se puede prevenir si evitamos guardar alimentos y venenos en el mismo lugar. Además, mantener los medicamentos en el envase original y en lugares altos.

3.3 Vida saludable El botiquín de primeros auxilios Un accidente es un acontecimiento inesperado, así que conviene mantener siempre a mano un botiquín con lo necesario para prestar los primeros auxilios, ya sea en casa, en el trabajo o en el colegio o escuela. Prepara un botiquín que incluya lo siguiente:

• • • • • • •

Tijeras Curitas Vendas de gasa estéril Esparadrapo Antisépticos5 Guantes de látex Antidiarreicos, analgésicos y antialérgicos (antihistamínicos)

• Un botiquín siempre debe estar fuera del alcance de los niños.

• Repón siempre los me-

dicamentos utilizados o caducados.

Ejercicio 10 Investiga si en tu aula hay un botiquín escolar. Escribe en tu cuaderno un listado de todos los medicamentos que en él se encuentran. 5

Antiséptico: sustancia que ayuda a prevenir o combatir infecciones: agua oxigenada, alcohol o tintura de yodo. Unidad 6 – Ciencias Naturales

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4. Herencia Ciertos rasgos físicos se heredan de padres a hijos, como el color de los ojos, de la piel y del cabello. La herencia es la transmisión de características y tendencias de padres a hijos. La genética es la parte de la biología que estudia la herencia y la variación hereditaria. En la actualidad sabemos que las características se heredan a través de genes, que están contenidos en los cromosomas. Dentro de los genes se encuentra el Adn (ácido desoxirribonucléico), que es una molécula que contiene toda la información genética de un individuo, que es heredada a su descendencia.

célula

cromosoma

núcleo Molécula de ADN.

Adn

Cada gen determina ciertas características, como el color de los ojos y la altura.

• •

En la reproducción asexual, los descendientes de un organismo son idénticos a él, por lo que se les llama clones. Durante la reproducción sexual, los descendientes que son producto de la unión de dos padres, son diferentes genéticamente entre sí y de sus progenitores.

Algunos genes, al encontrarse con el que porta el otro progenitor, pueden dejar de actuar. En este caso, el gen que manifiesta la característica en el hijo o hija se llama gen dominante y el que no actúa se denomina gen recesivo. Esto fue demostrado por Gregor Mendel (1822 – 1884), monje naturalista, que descubrió los principios básicos de la herencia a través de experimentos que realizó con guisantes, utilizando el método científico.

178

Tercer grado – ciclo básico

El experimento de Mendel Mendel cruzó dos variantes de guisantes de la misma especie, pero con diferente color de flor. El color de la flor está dada por un gen, que en esta especie tiene dos versiones: una morada y otra blanca. A estas versiones se les llama alelos. En la primera generación obtuvo híbridos, todos con flores de colores moradas. Luego, cruzó guisantes de esta generación y obtuvo una segunda generación, en la cual 3/4 de los descendientes tenían flores moradas y 1/4 blancas. Pero, ¿qué sucedió con el color blanco de las flores en la primera generación? El color blanco de las flores es una característica dada por un gen recesivo que fue dominada por el gen del color morado (dominante). El gen blanco permaneció allí, solamente fue enmascarado por el gen morado. Al cruzar de nuevo los guisantes, se recombinaron los genes y aparecieron de nuevo los guisantes con flores blancas. La teoría de la herencia de Mendel incluye dos leyes: 1. Ley de segregación: indica que los genes tienen dos formas alternativas llamadas alelos. 2. Ley de cruce independiente: indica que los alelos de un gen se transmiten de forma independiente de los alelos de otros genes.

¿Qué determina el sexo de una persona? El sexo de una persona depende del tipo de espermatozoide que haya fecundado al óvulo. Los espermatozoides tienen 22 cromosomas con características no sexuales, como facciones, color de piel, timbre de la voz, etc., y un cromosoma sexual. Cuando el cromosoma sexual es Y, da origen a un varón; mientras que si el cromosoma sexual es X, da origen a una mujer. Los óvulos siempre tienen cromosomas X, por lo que al combinarse con un espermatozoide, dan origen a dos cromosomas sexuales de la siguiente manera:

Sexo

Combinación de cromosomas sexuales

Femenino

Masculino

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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¿Las leyes de Mendel se aplican en el ser humano? Sí, por ejemplo, el albinismo, que es una condición en la cual una persona no produce pigmento en la piel (melanina), por lo que su color de cabello y piel son blancos. Veamos cómo se hereda el albinismo en el siguiente esquema:

Progenitores Normal Aa

Normal Aa A

óvulo

espermatozoide

Normal

(portador)

Normal

Albino

(portador)

Algunas enfermedades o condiciones médicas no cumplen con la ley de Mendel, pero sí son hereditarias como: fibrosis quística, acondroplasia (enanismo), algunos tipos de cáncer de seno, entre otros.

Ejercicio 11 ¿Qué probabilidad tiene el hermano de un albino (que no es albino) de tener hijos albinos en las siguientes situaciones: 1. Si se casa con un albino. 2. Si se casa con una persona no albina sin el gen del albinismo. 3. Si se casa con una persona no albina que es portadora del gen albino.

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Tercer grado – ciclo básico

Ingeniería genética y biotecnología

El ser humano ha incursionado en el mundo de la herencia, estudiando y aplicando metodologías que sirven para su compresión. Dos de los principales campos de estudio que han contribuido a comprender la herencia y sus mecanismos son la biotecnología y la ingeniería genética. La biotecnología se define como la rama de la biología que, a través del desarrollo tecnológico, ha logrado la manipulación de organismos o sus componentes, para producir productos útiles para el ser humano. Cuando se aplica específicamente al Adn, se le denomina ingeniería genética. Algunos ejemplos son:

•

• •

Reprogramación celular es un método desarrollado en 2006, a través del cual se puede “borrar” la memoria de una célula y convertirla en un tipo totalmente diferente al “regresarla” a su estado embrionario. Cuando las células se están formando en un embrión, tienen la capacidad de desarrollarse en cualquier tipo de célula (nerviosa, muscular, etc.). A esta capacidad se le llama totepotencialidad. Por medio de esta técnica, por ejemplo, una célula de la piel puede reconvertirse en una muscular. Este descubrimiento se le atribuye a los científicos Shinya Yamanaka y John B. Gurdon y tiene aplicaciones médicas en diversas enfermedades donde se requiere la regeneración de tejidos de algún órgano, por ejemplo.

Sabías que... El genoma humano es la secuencia completa de Adn contenida en todos los cromosomas de las células humanas. Fue descifrado casi en su totalidad (99.99 %) en 2003 por el proyecto Genoma Humano, que ha tenido múltiples aplicaciones en el campo de la medicina.

Fertilización in vitro: procedimiento a través del cual se fecunda artificialmente (en un laboratorio) un óvulo con un espermatozoide. Se utiliza en casos de infertilidad. Clonación: procedimiento a través del cual se produce una réplica idéntica de un individuo o una célula.

La biotecnología tiene utilidad en diversos campos. Por ejemplo:

• • • • •

Agricultura: para obtener alimentos con más cantidad de ciertos nutrientes, o para tener cultivos resistentes a plagas. Medicina: para fabricar antibióticos o producir vacunas. Medioambiente: para producir microorganismos que “limpian” lugares contaminados o residuos. Salud humana: para trasplantes, terapia génica, donación de órganos, etc. Industria: para la producción de alimentos y bebidas, o plásticos biodegradables.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

181

A la ciencia por la experiencia A continuación te presentamos una serie de experimentos para que puedas aplicar y reforzar tus conocimientos de la unidad.

¿Cómo reacciona el sistema nervioso?

Parte 1: reflejos

Introducción Un reflejo es una reacción automática que ocurre al recibir un estímulo. La reacción se produce gracias a las neuronas que llevan la información a la médula espinal. En esta ocasión haremos un experimento que nos mostrará la respuesta refleja de la rótula que nos hace estirar la pierna.

¿Qué necesitas? • 1 botella plástica llena de agua y cerrada • Un banco o silla alta para sentarse • Cuaderno y lápiz • Un reloj que marque segundos • Una persona que te ayude

Procedimiento: 1. Siéntate en la silla de tal forma que tus pies no toquen el piso y con la botella golpea suavemente por debajo de tus rodillas (puedes solicitar la ayuda de una persona para que golpee tu rodilla). 2. Si te pegó en el lugar indicado, la pierna se va a levantar, como si estuvieras dando una patada. Si esto no sucede, sigue intentando en distintos lugares, siempre debajo de la rodilla. Hazlo despacio para no lastimarte. 3. Anota cuánto tiempo tardaste en mover la pierna luego de que la golpearas (en segundos). Dibuja el lugar donde debiste golpear para que tu pierna se moviera. ¿Qué sucede?

Tiempo:

182

segundos

Tercer grado – ciclo básico

Cuando te golpeas la rodilla suavemente con la botella, la parte inferior de la pierna se flexiona inmediatamente. Recuerda que un reflejo es la respuesta automática a un estímulo.

¿Cómo reacciona el sistema nervioso?

Parte 2: velocidad de respuesta ante un estímulo externo

A través de esta experiencia podrás comprobar la velocidad de respuesta ante un estímulo externo.

¿Qué necesitas? • Un objeto pequeño (lápiz o borrador) • Un reloj que marque segundos • Cuaderno y lápiz • Una persona que te ayude

Procedimiento: 1. Toma un objeto pequeño (puede ser un lápiz o un borrador), suéltalo y agárralo con dos dedos antes de que caiga. 2. La persona que te ayude, deberá tomar el tiempo (en segundos) que transcurre desde que soltaste hasta que agarraste el objeto. 3. Anota cuántos segundos tardaste en agarrar el objeto. Este será el tiempo de velocidad de respuesta al estímulo.

Tiem

po:

Tiempo:

segundos

¿Qué sucede? En este experimento la respuesta ante un estímulo tarda algunos segundos. Por lo que, a pesar de que la velocidad de respuesta es rápida, es más lenta que un reflejo.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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Infusión de timboco para el tratamiento de la diabetes

Introducción Como hemos visto, la diabetes es la enfermedad más común del sistema endocrino. En este apartado aprenderás a preparar una infusión de timboco, un árbol medicinal que ayuda a controlar este padecimiento. Recuerda que la diabetes puede causar complicaciones graves o la muerte, por lo que es obligatorio llevar control médico.

¿Qué necesitas? • 1 olla • 1 litro de agua pura • 1 cucharada de hojas de timboco • Colador

Procedimiento: 1. Pon a hervir el agua en una olla. 2. Lava las hojas de timboco. Luego, colócalas en un taza y agrega el agua hirviendo. Tapa y deja reposar por 20 minutos.

20 min

3. Cuela y sirve la infusión en otra taza. Toma 1 taza antes de cada comida.

Observaciones Esta infusión no debe consumirse junto con medicamentos que bajen el azúcar, ni la deben consumir niños o mujeres embarazadas. La infusión mantiene sus propiedades durante 24 horas. Pasado ese tiempo debes desecharla.

184

Tercer grado – ciclo básico

Resumen El sistema nervioso

Cumple funciones de:

Se compone de:

neuronas

dendritas soma o cuerpo celular

• reacción • control de funciones voluntarias e involuntarias • centro del pensamiento, la conciencia y las emociones

Se divide en:

sistema nervioso central (Snc)

sistema nervioso periférico (Snp)

Formado por:

encéfalo nervios craneales: 12 pares

cerebro cerebelo

axón

nervios espinales: 31 pares

bulbo raquídeo sinapsis médula espinal

Nuestro cuerpo se comunica con el mundo exterior a través de los sentidos, que son: vista, audición, olfato, gusto y tacto. Las sensaciones llegan al cerebro de la siguiente manera: Estímulo

nervio

impulso nervioso

médula espinal o cerebro

respuesta

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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Algunas enfermedades y dolencias del sistema nervioso son: epilepsia, Alzheimer, Parkinson. Algunas medidas para prevenir estas enfermedades son: no consumir drogas, evitar el estrés, cuidar la imagen e higiene personal, practicar el orden y limpieza en casa, recrearse, hacer ejercicio, tener buena alimentación, descansar, establecer relaciones interpersonales saludables, respetuosas y afectuosas. Algunos tratamientos para estas enfermedades son: medicina occidental (medicamentos), fitoterapia (valeriana, tilo, melisa), musicoterapia y aromaterapia.

El sistema endocrino es el conjunto de órganos encargados de regular las funciones internas del organismo. Está formado por una serie de glándulas que secretan determinadas hormonas. Lee con atención la tabla que sigue. Glándula

Hormona

Función

Hipófisis o pituitaria

Del crecimiento

Estimula el crecimiento de los músculos y los huesos. Se secreta durante toda la vida.

Antidiurética

Regula el contenido de agua en el organismo, controlando la producción de orina en los riñones.

Oxitocina

Estimula las contracciones del útero durante el parto.

Prolactina

Estimula la producción de leche materna después del parto.

Tiroxina

Controla la energía del cuerpo y estimula la formación de los órganos.

Paratiroidea

Regula la concentración de calcio en la sangre.

Adrenalina Noradrenalina

Ayudan a enfrentar el estrés en momentos de peligro o amenaza.

Cortisol

Permite resistir el estrés por periodos prolongados.

Insulina

Disminuye el nivel de azúcar en la sangre.

Glucagón

Aumenta el nivel de azúcar en la sangre.

Estrógenos

Desarrollan las características sexuales femeninas.

Progesterona

Regula el ciclo menstrual, estimula el desarrollo del embrión y la producción de leche.

Estradiol

Prepara el útero para alojar el feto durante el embarazo.

Testosterona

Estimula el desarrollo de las características sexuales masculinas.

Tiroides

Paratiroides

Suprarrenales

Páncreas

Ovarios

Testículos

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Tercer grado – ciclo básico

Algunas enfermedades y dolencias del sistema endocrino son: desórdenes de crecimiento, diabetes, bocio. Algunas medidas para prevenir estas enfermedades son: llevar una alimentación balanceada, consumir abundante agua, descansar, hacer ejercicio, evitar una vida sedentaria, el sobrepeso y el estrés. Algunos tratamientos para estas enfermedades son: medicamentos, fitoterapia (cundeamor, bacche, timboco), buena alimentación. Los primeros auxilios son los cuidados o ayuda inmediata, temporal y eficaz que se proporciona a una persona que sufre un accidente o enfermedad repentina, mientras se consigue ayuda médica o se traslada a la persona afectada a un hospital. Ante un accidente o una emergencia médica, debemos seguir estos pasos. • Mantener la calma. • Observar alrededor de la escena, para determinar si es seguro estar allí, tanto para nosotros, como para la persona afectada. • Llamar a un profesional de la salud o a los bomberos para pedir auxilio. • Observar a la persona herida o enferma, ver si está consciente, si respira o si sangra. • Hablar con la víctima para que se tranquilice y se mantenga consciente. • Brindar primeros auxilios si es necesario. Algunos accidentes frecuentes son: Accidente Quemaduras Obstrucción de las vías respiratorias (asfixia) Reacciones alérgicas Intoxicaciones y envenenamiento Heridas y hemorragias Fractura Picaduras y mordeduras

Primeros auxilios Rociar con abundante agua fría. En caso de obstrucción parcial, dejar que la víctima siga tosiendo hasta expulsar el cuerpo extraño. No golpearla en la espalda. Consultar a un médico. En caso de choque anafiláctico es urgente llevar al enfermo al hospital. • Llevar a la persona inmediatamente al hospital. • No inducir el vómito. • Usar guantes de látex para no contaminar la herida y para evitar contagiarse de alguna enfermedad. • Limpiar la herida con abundante agua y jabón. Mantener a la persona inmóvil y calmada. Lavar bien la herida con agua y jabón.

Dependiendo de la gravedad del accidente, se debe llamar inmediatamente a los bomberos o acudir al hospital. La herencia es la transmisión de características y tendencias de padres a hijos. La genética es la parte de la biología que estudia la herencia y la variación hereditaria. La biotecnología se define como la rama de la biología que, a través del desarrollo tecnológico, ha logrado la manipulación de organismos o sus componentes, para producir productos útiles para el ser humano. Cuando se aplica específicamente al Adn, se le denomina ingeniería genética. Algunas utilidades de la biotecnología son: clonación, para la fabricación de antibióticos o medicamentos, para la producción de alimentos o bebidas, etc. Unidad 6 – Ciencias Naturales

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Verifica tu aprendizaje Actividad 1. Demuestra lo aprendido A. Define con tus palabras los siguientes términos:

1. Sistema nervioso:

2. Sistema endocrino:

3. Herencia:

4. Genética:

5. Ingeniería genética:

B. Completa el esquema con la estructura que forma el sistema nervioso.

El sistema nervioso Cumple funciones de:

Se compone de:

188

Tercer grado – ciclo básico

Se divide en:

C. Observa la ilustración de la neurona y escribe en cada línea el nombre de su estructura. Luego, responde a las preguntas de abajo.

1. ¿Qué parte de la neurona contiene el núcleo? 2. ¿Qué parte de la neurona tiene como función recibir impulsos nerviosos y transmitirlos al cuerpo celular? 3. ¿Qué es la sinapsis?

D. Localiza y escribe las partes del sistema endocrino.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

189

E. Practica el parafraseo. Explica con tus palabras qué son los primeros auxilios.

F. Escribe dos aplicaciones de la biotecnología:

Actividad 2. Aplica lo aprendido A. Lee cada situación. Luego, responde las preguntas. 1. Mientras Carmen caminaba, un perro intentó atacarla. Ella se asustó y salió corriendo. • ¿Qué hormona le permitió a Carmen escapar del peligro? • ¿Qué glándula la secreta? • ¿Cuál es la función de las hormonas adrenalina y cortisol? 2. Jorge tiene 14 años. Su voz se hizo más grave y le comenzó a salir la barba. • ¿Qué hormona estimula el desarrollo de las características sexuales masculinas en Jorge? • ¿Qué glándula la secreta?

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Tercer grado – ciclo básico

B. Observa las imágenes siguientes y analiza las situaciones que representan. Luego, realiza las actividades. a. La persona ve el vaso y decide beber el líquido que contiene. Se acerca a la mesa y lo toma con su mano derecha.

2. El nervio craneal óptico transmite la información al área del cerebro que corresponde a la visión. 3. El cerebro recibe la información, la analiza y, a través de las neuronas, envía una orden a la médula espinal.

4. Determinados nervios motores que salen de la médula envían las órdenes a los músculos del brazo y de la mano para agarrar el vaso.

b. El vaso está muy caliente y, automáticamente, la mano la suelta. 1. Los receptores de la mano perciben el calor del vaso.

2. Los nervios espinales del brazo llevan esa información hasta la médula espinal.

3. La médula elabora una respuesta. 4. El mensaje se transmite a los músculos de la mano para que suelte el vaso.

Adaptado de: https://sites.google.com/site/cienciasnaturalesbiologiaii/

1. Los receptores de los ojos perciben el vaso.

1. Marca con un cheque () los órganos del sistema nervioso que participan en ambas situaciones.

Cerebelo

Médula espinal

Sinapsis

Nervios craneales

Nervios espinales

Cerebro

2. Responde a las preguntas.

¿Qué hemisferio cerebral nos permite tomar el vaso con la mano derecha?

¿Qué nervios, desde la médula espinal hasta los músculos del brazo, transmiten el mensaje de "soltar el vaso"?

3. En la primera situación, el cerebro envió una orden a la médula espinal a través de las neuronas. Explica qué es una neurona y cómo se comunica con otras.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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C. Lee el texto y responde cada pregunta. Las serpientes muerden cuando se sienten amenazadas. La mayoría de las mordeduras de serpientes venenosas ocurren en los pies o las piernas, cuando las personas se paran accidentalmente sobre estos animales. http://icp.ucr.ac.cr/

1. ¿Cuál es la causa de que las serpientes muerdan? 2. Según lo estudiado, ¿qué es lo primero que harías en caso de una mordedura de serpiente?

D. El mayor número de accidentes ocurre en el hogar. ¿Sabrías identificar las zonas de riesgo de la casa? Observa la ilustración y marca con una equis (X) las zonas de riesgo. Luego, responde las preguntas.

192

Sala

Cocina

Dormitorio

Patio

Tercer grado – ciclo básico

1. ¿Qué accidentes podrían ocurrir en las zonas de riesgo que identificaste? Escribe el accidente y los primeros auxilios que podrías aplicar de inmediato. Accidente

Primeros auxilios

Sala Cocina Dormitorio Patio

2. ¿Qué sugieres para prevenir estos accidentes en el hogar?

Actividad 3. Desarrolla habilidades A. Lee los siguientes textos y recuerda cómo funciona cada uno de los hemisferios del cerebro. Luego, responde lo que se te pide.

Habilidades: Compresión lectora, aplicación de conceptos, análisis.

a. Celia Cordón es una destacada bióloga guatemalteca que ha puesto su conocimiento al servicio de nuestra sociedad, con investigaciones tan importantes como la prevención y control de enfermedades humanas transmitidas por insectos como: la malaria y el mal de Chagas. En la actualidad es codirectora del Centro de Estudios en Salud, de la Universidad del Valle de Guatemala. 1. ¿Qué hemisferio cerebral está más desarrollado en los científicos como Celia Cordón? 2. ¿Qué funciones regula este hemisferio?

b. Joaquín Orellana es un músico guatemalteco que formó parte de la sinfónica nacional. Ha creado distintos instrumentos musicales y ha compuesto obras para instrumentos de cuerdas. 1. ¿Qué hemisferio cerebral puede estar más desarrollado en los músicos como Joaquín Orellana? 2. ¿Qué funciones regula este hemisferio?

Unidad 6 – Ciencias Naturales

193

¿Ya descubriste tus habilidades? ¡Piensa un momento! Ahora escribe en las líneas cuatro que hayas descubierto.

¿Qué hemisferio tienes más desarrollado según las habilidades que descubriste?

Habilidades:

B. El sudoku es un juego japonés que estimula las funciones del hemisferio izquierdo: lógica, razonamiento y capacidad de concentración. Funciona en el cerebro como la actividad física en el cuerpo. Te ejercita y te ayuda a mantenerte joven y sano.

Capacidad de concentración, razonamiento, lógica.

En la sección de entretenimiento de los periódicos locales encontrarás todos los días uno diferente. Colecciónalos y a jugar. ¡Es una buena opción! El objetivo es colocar números del 1 al 9 en los cuadros vacíos de tal forma que cada columna, cada fila, y cada cuadro de 3 x 3 contengan los números del 1 al 9 sin repetirse. Te ayudamos con el primer cuadro sombreado en la izquierda. columna casilla

fila

7 5

Tercer grado – ciclo básico

3 1

9 7

194

8 4

4 6

9 7

C. Analiza la siguiente lectura y escribe tu opinión sobre este tema: Los organismos genéticamente modificados (llamados Ogm) se definen como un organismo (por ejemplo un animal, una planta, un hongo o una bacteria) cuyo Adn (material genético) ha sido modificado a través de la ingeniería genética. Esto se realiza para obtener ciertas propiedades de interés para el ser humano, como por ejemplo, mayor resistencia a plagas por parte de un cultivo.

Habilidades: Análisis de información, expresión de opinión.

Sin embargo, existe mucha controversia acerca del uso de estos organismos, ya que algunos científicos opinan que no es seguro su consumo como alimentos o bebidas por parte de los seres humanos, pues no existe suficiente evidencia de que sean inocuos6. Asimismo, no existe suficiente investigación científica que descarte que estos organismos puedan dañar al medioambiente. Por otro lado, algunos científicos indican que no se han documentado casos donde se compruebe su peligro para la salud o el medioambiente, y que por el contrario, existen beneficios, como la reducción del uso de fertilizantes o insecticidas en los cultivos. Opinión:

Inocuo: que no hace daño, que es inofensivo.

Unidad 6 – Ciencias Naturales

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Revisa tu aprendizaje Marca con un cheque

la casilla que mejor indique tu rendimiento.

Después de estudiar...

Defino qué es el sistema nervioso y endocrino, así como su función y sus componentes. Reconozco algunas enfermedades del sistema nervioso y endocrino, así como acciones para llevar una vida saludable. Practico los primeros auxilios en caso de emergencias. Explico los procesos de la herencia. Describo las aplicaciones de la biotecnología y la ingeniería genética. Realizo experimentos donde aplico los conocimientos de la unidad, aplicando el método científico.

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Tercer grado – ciclo básico

en no logrado proceso logrado

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Bibliografía – Ciencias Naturales

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Tercer grado – ciclo básico

Ediciones ASEC

3º Básico Ciencias Naturales Editorial

Articles inside

Revisa tu aprendizaje

Bibliografía

3. Infusión de timboco para el tratamiento de la diabetes

5. Ingeniería genética y biotecnología

4. Herencia

estímulo externo

3. Primeros auxilios: pueden salvar la vida

2. El sistema endocrino: control interno

El cuerpo humano

Revisa tu aprendizaje

2. Desarrollo sostenible y contaminación

Resumen

2. Clasifiquemos la basura de nuestra aula

3. Instituciones ambientales

El mundo de los seres vivos

Los seres vivos

Revisa tu aprendizaje

Resumen

3. Construyendo un pluviómetro casero

2. Simulando el efecto invernadero

7. Gestión del riesgo

6. Cambio climático y desastres naturales

5. Calentamiento global

4. Efecto invernadero

3. Fenómenos climáticos: El Niño y La Niña

2. Fenómenos atmosféricos

La Tierra: nuestro hogar

Revisa tu aprendizaje

Resumen

3. Experimentemos con la presión hidrostática

8. Presión y fluidos

5. El sonido

7. El movimiento

4. Óptica

6. Magnetismo

3. La luz

2. Las ondas y el espectro electromagnético

Revisa tu aprendizaje

Las ciencias

Revisa tu aprendizaje

2. El periodismo científico y el periodismo ambiental

3. Trampa ecológica para atrapar mosquitos

Resumen

2. Elaboremos un reportaje científico

2. ¿Cómo inflar un globo sin aire?