Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
COLEGIO SANTA MARÍA DEL NARANCO ALTER VÍA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS CURSO 2013/2014
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
PROGRAMACIÓN DE AULA BACHILLERATO
ÁREA DE QUÍMICA 2º CURSO
ÍNDICE 1
Introducción.
2
Objetivos generales
3
Metodología de área.
4
Material didáctico.
5
Habilidades lectoras.
6
Contenidos y temporalización de la unidad didáctica
7
Instrumentos de evaluación
8
Proceso de recuperación.
9
Programa de recuperación de la asignatura pendiente.
10 Mínimos exigibles.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
2 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
1. INTRODUCCIÓN. En este curso pretendemos conseguir un acercamiento al conocimiento de la Química y a sus teorías, experiencias y problemas más importantes, también se pretende que el alumno esté preparado para enfrentarse a estudios posteriores relacionados con esta materia, incluido a nivel práctico en el laboratorio.
2. OBJETIVOS GENERALES 1.
Utilizar con criterio y rigor las estrategias características de los métodos de trabajo de la Química asumiendo las actitudes y valores que permiten realizar pequeñas investigaciones y actuar de forma responsable y crítica.
2.
Valorar la información proveniente de diferentes fuentes y de otras áreas del saber para formarse una opinión propia que permita a los alumnos expresarse críticamente respecto a los problemas científicos, tecnológicos y sociales relacionados con la Química.
3.
Comprender los conceptos, leyes, teorías y modelos más importantes de la Química y aplicarlos correctamente a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos relacionados con situaciones nuevas y áreas afines.
4.
Comprender las interacciones de la Química con la Tecnología y la Sociedad y valorar sus aportaciones al bienestar de la Humanidad.
5.
Apreciar las múltiples formas en las que la Química nos afecta a todos y resolver problemas que se presentan en la vida cotidiana aplicando los conocimientos que la Química nos proporciona.
6.
Evaluar los impactos medioambientales y sociales de la Química y reflexionar sobre el buen uso que debe hacerse de la naturaleza abordado críticamente el concepto de desarrollo sostenible.
7.
Comprender que el desarrollo de la Química está sujeto a limitaciones y supone un proceso cambiante y dinámico que requiere una actitud abierta y flexible frente a diversas opiniones.
8.
Relacionar los contenidos de la Química con otras áreas científicas como son la Biología, la Geología y las Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
3 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
3. METODOLOGÍA DE ÁREA Para conseguir los objetivos generales y particulares se propone la siguiente metodología. Cada tema se iniciará, cuando pueda con un hecho que despierte la curiosidad y atención del alumno. Siempre que sea posible se tratará de algo conocido por el alumno. Partiendo de este hecho y de sus aportaciones se explicará la materia en cuestión. Se realizarán ejercicios y problemas similares a los exámenes y a los ejercicios de PAU de años anteriores, pues a los alumnos les ayuda a situarse ante el nivel de dificultad que les exigen. Se realizarán ejercicios de autoevaluación que sirven para repasar y ampliar los conocimientos adquiridos en el curso. Se realizarán prácticas en el laboratorio del colegio, durante una hora de las cuatro semanales, las prácticas están relacionadas con la materia estudiada y están incluidas en el currículo del Principado. Los alumnos realizarán ejercicios en clase y en casa que se corregirán en el aula. Así mismo, se les entregarán ejercicios de refuerzo para todos los temas.
4. MATERIAL DIDÁCTICO. • Bibliografía: -
Página web de la asignatura creada por el profesor en la que se incluyen apuntes, problemas, ejercicios, explicaciones, prácticas de laboratorio,…
-
Cualquier libro de texto de Química de 2º Bachillerato LOGSE.
-
Libros de problemas de Selectividad de distintas editoriales.
-
Fotocopias suministradas por el profesor cuando sea necesario.
-
Material informático. Es necesario tener acceso a un ordenador y conexión a Internet.
-
Trabajo en las páginas que aconseje el profesor de la asignatura.
-
Uso de programas educativos aconsejados por el profesor.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
4 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
5. HABILIDADES LECTORAS. La importancia de la lectura y la comprensión lectora en todas las áreas del currículo es fundamental, al ser uno de los principales instrumentos de aprendizaje cuyo dominio abre las puertas a nuevos conocimientos y a la cultura y sin la cual no es posible comprender la información contenida en los libros de texto y asimilarla de un modo crítico. En la actual sociedad de la comunicación, caracterizada por la sobreabundancia de datos, la lectura comprensiva es determinante para convertir la información en conocimiento. Se recomendará la lectura de los siguientes libros relacionados con la asignatura de química: El efecto invernadero de E. Bard; Una molécula fuera de la ley: el ozono de J. Savarino y La complejidad del café de Ernesto Illy.
6. CONTENIDOS Y TEMPORALIZACIÓN El curso académico se divide en tres evaluaciones distribuyéndose las unidades didácticas de la siguiente forma:
1ª EVALUACIÓN 2ª EVALUACIÓN 3ª EVALUACIÓN
UNIDADES DIDÁCTICAS 1, 2, 3 y 4 5, 6, 7 y 8 9, 10 y 11
FECHA DE INICIO 11 de Septiembre 1 de Diciembre 23 de Febrero
FECHA DE FIN 28 de Noviembre 20 de Febrero 30 de Abril
.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
5 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 1. LOS CÁLCULOS EN QUÍMICA OBJETIVOS DIDÁCTICOS
Comprender el significado de las ecuaciones químicas y utilizar correctamente su información para realizar cálculos estequiométricos con masas.
Aplicar las leyes de los gases a los cálculos en las reacciones químicas.
Manejar con soltura las medidas de concentración de disoluciones y los cálculos con reactivos disueltos.
CONTENIDOS CONCEPTOS Reacciones y ecuaciones químicas: ley de conservación de la masa. Interpretación de una ecuación química. Cálculos estequiométricos. Estequiometría volumétrica. Reactivo limitante. Concentración de una disolución. Cálculos estequiométricos en reacciones en disolución. Rendimiento en las reacciones químicas. PROCEDIMIENTOS Realización de cálculos estequiométricos en reacciones químicas. Manejo de factores de conversión. Resolución de problemas de sustancias en disolución. ACTITUDES Valoración de la aportación de científicos como Lavoisier al desarrollo de la química moderna. Actitud positiva hacia la importancia de ser rigurosos en los cálculos numéricos. RECURSOS Y ACTIVIDADES Comenzar la unidad revisando los conceptos de masa atómica y molecular, número de Avogadro, mol, volumen molar..., antes de revisar las reacciones químicas.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
6 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Afianzar los cálculos de concentraciones para abordar con ciertas garantías las unidades referidas a equilibrios acuosos. Revisar el concepto de presión parcial necesario para el posterior estudio de los equilibrios gaseosos. Es recomendable el manejo de factores de conversión en los cálculos de reacciones químicas Si fuera posible realizarán trabajos de investigación sobre la historia de la Química. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.Escribir
reacciones químicas ajustadas correctamente (tanto en formulación como en coeficientes estequiométricos), y utilizar su información para realizar distintos cálculos estequiométricos. 2.Conocer las expresiones más importantes de concentración y utilizarlas en cálculos químicos en problemas de disoluciones y de reacciones en disolución. 3.Aplicar
las leyes que rigen el comportamiento de los gases a cuestiones referentes a estos o a problemas de reacciones químicas entre gases.
4.Interpretar
correctamente los conceptos de riqueza de una sustancia y rendimiento de una reacción química.
5.Identificar
en una reacción química cuál es el reactivo limitante y utilizar esta información correctamente en problemas.
COMPETENCIAS BÁSICAS Valorar el uso de un lenguaje simbólico común para expresar las reacciones químicas (Comunicación lingüística).
Extraer datos y conclusiones de las ecuaciones químicas a partir de la aplicación de la teoría atómico-molecular (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
7 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 2. ESTRUCTURA DE LA MATERIA OBJETIVOS DIDÁCTICOS Caracterizar las diferentes partículas subatómicas: electrón, protón y neutrón. Analizar las características e implicaciones del modelo de Bohr. Conocer las principales características del modelo atómico mecano cuántico.
CONTENIDOS CONCEPTOS Caracterización de las partículas subatómicas clásicas: protón, electrón y neutrón. El modelo atómico de Thomson y sus limitaciones. La radiactividad y el modelo atómico de Rutherford. Los espectros atómicos y el modelo atómico de Bohr. El modelo mecanocuántico.
El llenado de orbitales y la configuración electrónica de un átomo.
PROCEDIMIENTOS Realización de espectros atómicos, lo que permite deducir que este es característico del elemento estudiado. Realización de cuestiones de llenado de orbitales aplicando las reglas existentes para tal fin y relacionar la configuración electrónica con la situación del elemento en la tabla periódica. Caracterización del átomo según su número atómico y másico y su configuración electrónica. Identificación de las diferencias estructurales de los isótopos. Realización de trabajos que muestren las deficiencias de los distintos modelos atómicos, en el caso de que sea posible. ACTITUDES
Reconocimiento y valoración del trabajo de los científicos en su afán por la búsqueda de los últimos componentes de la materia.
RECURSOS Y ACTIVIDADES Efectuar trabajos bibliográficos sobre los diferentes modelos atómicos. Realizar la configuración electrónica de diferentes elementos de la tabla periódica (por ejemplo, de un mismo grupo y de un mismo período), lo que permite extraer consecuencias que enlacen con el tema siguiente. 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
8 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.El alumno debe conocer las insuficiencias del modelo de Bohr y la necesidad de otro marco conceptual que condujo al modelo cuántico del átomo, distinguir entre la órbita de Bohr y el orbital del modelo mecano cuántico. 2.Se
evaluará si se aplican los principios y reglas que permiten escribir estructuras electrónicas de átomos e iones monoatómicos (no elementos de transición) hasta Z=54 (deben conocer las excepciones del Cu y el Cr), los números cuánticos asociados a cada uno de los electrones de un átomo, y razonar, a partir de las estructuras electrónicas, cuales representan un estado excitado, un estado fundamental o son imposibles.
3.Se
valorará si conocen la importancia de la mecánica cuántica en el desarrollo de la química. COMPETENCIAS BÁSICAS
Relacionar el conocimiento actual sobre la estructura elemental de los átomos con diversos avances tecnológicos actuales (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Analizar la importancia histórica de los modelos atómicos y su relación con los conocimientos y con la tecnología existente en cada momento (Competencia de autonomía e independencia personal).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
9 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 3. ORDENACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS OBJETIVOS DIDÁCTICOS Conocer la tabla periódica actual y sus fundamentos, y relacionar los elementos con sus propiedades a través de su configuración electrónica. Interpretar las diferentes propiedades periódicas y su variación a lo largo de un período cualquiera.
CONTENIDOS CONCEPTOS La tabla periódica. Situación de los elementos según su configuración electrónica externa. El radio atómico y su variación periódica. Relación con el radio iónico. La energía de ionización y su variación periódica. La afinidad electrónica y su variación periódica. La electronegatividad y su relación con la reactividad. PROCEDIMIENTOS Comprobación de que todos los elementos de un mismo grupo poseen la misma configuración electrónica externa y propiedades comunes. Observación de la variación de las propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Razonamiento en base a la energía de ionización y electroafinidad de algunas valencias de los elementos. Relación de la electronegatividad con el tipo de enlace de la sustancia. ACTITUDES Extracción de la enorme cantidad de información contenida en la tabla periódica. Observación de la importancia de la configuración electrónica en las propiedades físicas y químicas de las sustancias. RECURSOS Y ACTIVIDADES Observar la variación de las propiedades periódicas a lo largo de los grupos y períodos. Comprobar cómo varía la reactividad de los diferentes metales. 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
10 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Elaborar gráficas de propiedades periódicas en función del número atómico, en el caso de que sea posible. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.Justificar,
a partir de dichas estructuras electrónicas, la ordenación de los elementos y su reactividad química, interpretando las semejanzas entre los elementos de un mismo grupo (de los elementos representativos) y la variación periódica de algunas de sus propiedades (de los elementos del segundo periodo) como son los radios atómicos e iónicos, la electronegatividad, la afinidad electrónica (en halógenos) y la primera energía de ionización.
COMPETENCIAS BÁSICAS Valorar la información que se obtiene de la tabla periódica sobre las características de los distintos elementos (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Reconocer la capacidad de predicción de las teorías científicas (Autonomía e independencia personal).
UNIDAD 4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS (I) OBJETIVOS DIDÁCTICOS Justificar la tendencia que tienen algunos átomos a formar enlaces químicos y las condiciones en las que lo hacen. Describir la formación de enlaces iónicos y metálicos. Predecir las propiedades generales que presentarán las sustancias iónicas y metálicas.
CONTENIDOS CONCEPTOS Enlace químico. Enlace iónico: Formación de enlace. Redes iónicas. Energía reticular. Ciclo de Born-Haber. Propiedades de los compuestos iónicos. Enlace metálico: 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
11 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Formación de enlace. Redes cristalinas. Propiedades de los metales. PROCEDIMIENTOS Identificación de propiedades de compuestos en función del tipo de enlace, y viceversa. Realización de ejercicios relacionados con la energía reticular. ACTITUDES Valoración de la importancia del conocimiento de las propiedades de los compuestos para la identificación y uso de ciertas sustancias económica y socialmente importantes. Actitud positiva hacia el aprendizaje de la química. RECURSOS Y ACTIVIDADES Utilizar un sólido iónico tan conocido como el NaCl para que los alumnos y alumnas comprueben las propiedades generales de estos compuestos. Debemos procurar erradicar los preconceptos de los alumnos y alumnas sobre existencia de moléculas en los compuestos iónicos. Insistir en que la fórmula representa solo una proporción y no la existencia de unidades moleculares. Si fuese posible se realizarían lecturas sobre la obtención, la purificación y el uso de sustancias iónicas y metálicas de interés económico y social (por ejemplo: funcionamiento de las salinas, de los altos hornos, etc.). CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Conocer
la naturaleza del enlace metálico y las propiedades generales que presentan estos compuestos. 2. Se evaluará el conocimiento de la formación y propiedades de las sustancias iónicas: Debe predecir si un compuesto formado por dos elementos será iónico basándose en sus diferencias de electronegatividad. 3. Representar la estructura del cloruro de sodio como ejemplo de red iónica. Aplicar el ciclo de Born-Haber para determinar la energía de red de un compuesto iónico formado por un elemento alcalino y un halógeno. 4. Explicar cómo afecta a la energía de red de los compuestos iónicos los tamaños relativos de los iones (LiF-KF) y las cargas de los mismos (KF-CaO). 5. Comparar los valores de puntos de fusión de compuestos iónicos que tengan un ión en común. 6. Explicar el proceso de disolución de un compuesto iónico en agua y su conductividad eléctrica.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
12 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
COMPETENCIAS BÁSICAS Identificar el tipo de enlace que predomina en sustancias de uso común en la vida cotidiana y predecir sus propiedades en función del mismo (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Valorar la importancia de los modelos, incluidos los que se describen de forma matemática, en la explicación del comportamiento de la naturaleza (Competencia matemática).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
13 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 5. UNIONES ENTRE ÁTOMOS (II) OBJETIVOS DIDÁCTICOS Describir las teorías sobre el enlace covalente. Comprender la naturaleza del enlace covalente y conocer las distintas teorías que lo explican.
Establecer la geometría de las moléculas y otros parámetros como la polaridad. Conocer los parámetros que determinan la estructura de las moléculas.
Estudiar las fuerzas intermoleculares.
CONTENIDOS CONCEPTOS Enlace covalente: Estructuras de Lewis. Teoría del enlace de valencia. Parámetros moleculares. Geometría molecular. Teoría de repulsiones entre pares de electrones de la capa de valencia (RPEV). Hibridaciones Resonancia. Fuerzas intermoleculares: Fuerzas de Van der Waals. Enlace de hidrógeno. Tipos de sustancias covalentes y sus propiedades: Sólidos covalentes o reticulares. Sustancias moleculares. PROCEDIMIENTOS Realización de representaciones de estructuras de Lewis. Identificación de geometrías moleculares. Reconocimiento de polaridades de enlace y de moléculas. ACTITUDES Valoración de la aportación de diversos científicos, como Lewis, al avance del conocimiento de la estructura de la materia. Reconocimiento de la importancia de conocer la naturaleza del enlace de un compuesto para estudiar e identificar sustancias.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
14 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
RECURSOS Y ACTIVIDADES Afianzar la idea de solapamiento orbital. Acostumbrar a los alumnos a deducir la tendencia de los átomos a formar distintos tipos de enlace a partir del análisis de sus configuraciones electrónicas. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.Se evaluará si se sabe deducir la fórmula, la forma geométrica (indicando la forma y ángulos de enlace de moléculas en que el átomo central tenga hasta cuatro pares de electrones) y la posible polaridad (basándose en su geometría y las polaridades de sus enlaces) de moléculas sencillas aplicando estructuras de Lewis y la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia de los átomos (moléculas con enlaces sencillos, dobles y triples : H2, Cl2, H2O, NH3, HCl, CCl4, CH4 C2H6, BeCl2, BF3, CH4O, O2, SO2, CO2, C2H4, CH2O, CH2O2, CO32-, NO3-, N2, HCN, C2H2, H3O+, NH4+). 2.Se
comprobará la utilización de los enlaces intermoleculares para predecir si una sustancia molecular tiene temperaturas de fusión y de ebullición altas o bajas y si es o no soluble en agua.
3.Utilizar
la fortaleza de las fuerzas de Van der Waals y la capacidad de formar enlaces de hidrógeno justificar la diferencia de puntos de ebullición y fusión de las sustancias: F2 / Cl2 / Br2 / I2 ; HF / HCl / HBr / HI y compuestos similares con los elementos de los grupos 15 y 16 CH3OCH3 / CH3CH2OH ; CH2O / C2 H6; CH3CH2COOH / CH3COOCH3; (CH3)3N / CH3CH2CH2NH2 y justifica la diferencia de solubilidad en agua de dos sustancias sencillas: NH3 / BF3; CH3CH2COOH / CH3COOCH3; CH3COOH / C4H10; CH3CH2CH2OH / CH3CH2OCH3
4.Explicar
la formación y propiedades de los sólidos con redes covalentes y de los metales, justificando sus propiedades: Predecir si un compuesto formado por dos elementos será covalente basándose en sus diferencias de electronegatividad; justificar la diferencia de punto de fusión y dureza del CO2 y SiO2 justificar la maleabilidad, ductilidad, conductividad eléctrica de los metales según la teoría de la nube electrónica.
COMPETENCIAS BÁSICAS Deducir la estructura química de las sustancias a partir de sus propiedades macroscópicas (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Reconocer la importancia de la teoría del enlace en el desarrollo de la Química (Competencia para aprender a aprender).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
15 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 6. TERMODINÁMICA OBJETIVOS DIDÁCTICOS Analizar los intercambios energéticos en las reacciones químicas. Relacionar el concepto de energía con el desorden molecular. Interpretar los criterios de espontaneidad de una reacción química.
CONTENIDOS CONCEPTOS La energía interna y la primera ley de la termodinámica. Reacciones endotérmicas. Reacciones exotérmicas. Entalpía de formación. Energía de enlace. Entalpía de reacción. La entropía y la segunda ley de la termodinámica Espontaneidad de las reacciones químicas. Contaminación producida por los combustibles. Energía de los alimentos. PROCEDIMIENTOS Realización de diferentes reacciones en las que se intercambie calor con el entorno (endotérmicas y exotérmicas). Realización de diagramas de energía que pongan de manifiesto que la entalpía de una reacción es independiente del camino. Estimaciones sobre la entropía de un proceso en función del estado físico de reactivos y productos. Experimentación con reacciones espontáneas y no espontáneas que pongan de manifiesto las variables que influyen sobre la energía libre de Gibbs. ACTITUDES Cumplimiento de las normas de seguridad del laboratorio al realizar reacciones que desprenden mucha energía. Interés por conocer el diferente contenido energético de distintos.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
16 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Toma de conciencia de la limitación de los recursos energéticos, lo que lleva a su uso responsable. Valoración de la importancia de la energía en las actividades cotidianas. RECURSOS Y ACTIVIDADES Diseñar y llevar a cabo una experiencia calorimétrica encaminada a determinar la variación de entalpía, p.e. NaOH + HCl (reacción exotérmica) Estudiar de forma cualitativa el signo del factor entálpico y del factor entrópico de una reacción química para predecir de forma cualitativa su espontaneidad y la influencia que sobre ella tiene al temperatura ( p.e. signo de la variación de entropía asociada a procesos de cambio de estado, disolución de un sólido en agua; p.e. espontaneidad de los procesos de descomposición del carbonato cálcico). CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.
Comprender el significado de la función de entalpía de una reacción así como de la variación de entalpía de una reacción (interpretando y utilizando la estequiométrica de la reacción y el convenio de signos asociado al calor y a las variaciones de entalpía).
2.
Deben ser capaces de construir e interpretar diagramas entálpicos y deducir a partir de ellos si una reacción es endotérmica o exotérmica, asociar los intercambios energéticos a la ruptura y formación de enlaces en reacciones sencillas como la combustión de hidrocarburos de baja masa molecular y de formación de moléculas sencillas como el H2O, HCl, NH3 en fase gaseosa, interpretando cualitativamente el resultado.
3.Deben
también aplicar la ley de Hess (para la determinación teórica de entalpías de reacción), utilizar las entalpías de formación, hacer balances de materia y energía y determinar experimentalmente calores de reacción (en una experiencia encaminada a determinar de forma cuantitativa el calor que se absorbe o desprende en una reacción de neutralización en medio acuoso -NaOH+HCl- que evoluciona a presión constante, interpretando los resultados obtenidos).
4.Deben
predecir la espontaneidad de una reacción a partir de los conceptos de entropía y energía libre: Utilizar el concepto de entropía y asociarla al grado de desorden para predecir de forma cualitativa el signo de la variación de entropía en una reacción química dada en función de la variación en el número de moles de sustancias gaseosas. Utilizar una ecuación termoquímica dada para determinar el signo de la variación de energía libre, y a partir de ella valorar la tendencia a la espontaneidad de dicha reacción y predecir de forma cualitativa la influencia de la temperatura en la espontaneidad de la reacción química.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
17 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
5.Reconocer
y valorar las implicaciones que los aspectos energéticos de un proceso químico tienen en la salud, en la economía y en el medio ambiente
6.Han
de conocer las consecuencias del uso de combustibles fósiles en la obtención de energía e identificar el CO2 procedente de dichas combustiones como causa del efecto invernadero y cambio climático que está teniendo lugar, así como los efectos contaminantes de otras especies químicas producidas en las combustiones (óxidos de azufre y de nitrógeno, partículas sólidas de compuestos no volátiles, etc.).
COMPETENCIAS BÁSICAS Aplicar el primer y segundo principio de la termodinámica a las reacciones químicas, y describir mediante modelos matemáticos los cambios energéticos (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico y Competencia matemática). Interpretar los cambios energéticos que tienen lugar en las reacciones químicas, y reconocer sus aplicaciones en diversos ámbitos de la vida diaria (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico y Competencia social y ciudadana).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
18 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 7. EL EQUILIBRIO QUÍMICO OBJETIVOS DIDÁCTICOS Reconocer el equilibrio químico como un estado dinámico. Comprender el significado de la ley de acción de masas y de las constantes de equilibrio Kc y Kp, y aplicarlas correctamente a casos concretos. Describir la evolución de los equilibrios químicos cuando son alterados.
CONTENIDOS CONCEPTOS Equilibrio dinámico. Ley de equilibrio químico. Constante de equilibrio Equilibrios gaseosos. Significado químico del valor de la constante de equilibrio. Principio de Le Châtelier. Control industrial de reacciones químicas. El proceso de Haber-Bosch. Solubilidad. Producto de solubilidad. Reacciones de precipitación: producto iónico y producto de solubilidad. PROCEDIMIENTOS Características del estado de equilibrio químico. Cociente de reacción y constante de equilibrio: diferentes formas de expresarla, sus relaciones. Utilización cuantitativa de la ley de equilibrio químico. Estudio experimental y teórico de los cambios de condiciones sobre el equilibrio. Control industrial de las reacciones químicas. El proceso de Haber-Bosch para la obtención del amoniaco y su importancia como base de otras industrias: ácido nítrico, abonos y explosivos. Realización de cálculos relacionados con los productos de solubilidad. Predicción de solubilidad y precipitación de especies en una disolución acuosa. ACTITUDES Interés por conocer todos aquellos factores que pueden afectar al equilibrio. Utilización por parte de los científicos de estos factores para obtener mejores rendimientos en la industria. 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
19 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Toma de conciencia de la importancia del reconocimiento de iones en las diversas técnicas de análisis de sustancias. Valoración de la importancia del conocimiento de la solubilidad de diversas sales para el equilibrio de muchos ecosistemas y para el buen funcionamiento del cuerpo humano. RECURSOS Y ACTIVIDADES Utilizar la ley de equilibrio y la estequiometría de las reacciones químicas para resolver problemas cualitativos y cuantitativos sencillos. Relacionar el grado de disociación con las constantes de equilibrio kc y kp. Apoyar mediante experiencias el principio de Le Châtelier (p.e. sistema Cromato/dicromato). CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Comprobar si se reconoce macroscópicamente cuándo un sistema se encuentra en equilibrio, se debe interpretar microscópicamente el estado de equilibrio dinámico de una disolución saturada de un sólido iónico y de una reacción química. Resolver ejercicios y problemas tanto de equilibrios homogéneos en fase gaseosa (constantes de equilibrio Kc y Kp, concentraciones molares iniciales y en el equilibrio, presiones parciales) como heterogéneos, en el caso de reacciones de precipitación (la solubilidad o el producto de solubilidad) con las siguientes sustancias: Halogenuros de plata; Sulfatos de plomo(II), mercurio(II), calcio, bario y estroncio; carbonatos de plomo(II), calcio, estroncio y bario; sulfuros de plomo(II) y mercurio(II), diferenciando cociente de reacción y constante de equilibrio. 2. Se evaluará si el alumno predice, cualitativamente, aplicando el principio de Le Chatelier, la forma en la que evoluciona un sistema en equilibrio cuando se interacciona con él. 3. Por otra parte, se tendrá en cuenta si justifican las condiciones experimentales que favorecen el desplazamiento del equilibrio en el sentido deseado, tanto en procesos industriales (obtención de amoniaco o del ácido sulfúrico) como en la protección del medio ambiente (precipitación como método de eliminación de iones tóxicos) y en la vida cotidiana (disolución de precipitados en la eliminación de manchas). COMPETENCIAS BÁSICAS Reconocer la importancia de los equilibrios químicos en el rendimiento de las reacciones y la aplicación de sus ventajas e inconvenientes en diversas industrias químicas (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Manejar las ecuaciones del equilibrio químico y resolver matemáticamente las cuestiones planteadas (Competencia matemática). Identificar reacciones de precipitación en la vida cotidiana (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
20 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 8. REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE PROTONES. ASPECTOS ADICIONALES DE LOS EQUILIBRIOS ACUOSOS OBJETIVOS DIDÁCTICOS Distinguir las propiedades diferenciadoras de las sustancias ácidas y básicas y explicar su comportamiento según las distintas teorías ácido-base. Describir los distintos equilibrios ácido-base. Comprender los procesos que se producen en las reacciones de neutralización, así como el concepto de equivalente. Realizar cálculos de puntos de equivalencia y construir gráficas de valoración, eligiendo los indicadores correctos en cada caso.
CONTENIDOS CONCEPTOS Propiedades generales de las sustancias ácidas y básicas. Teorías ácido-base y sus limitaciones. Ácidos y bases de Brönsted y Lowry: pares ácido-base conjugados. Fortaleza de ácidos y bases. Constantes de acidez y basicidad. Autoionización del agua y concepto de pH. Hidrólisis de sales. Normalidad y equivalente de ácidos y bases. Valoraciones ácido-base. Concepto de indicador. pH y punto de equivalencia. Buffer. Lluvia ácida. PROCEDIMIENTOS Identificación de ácidos y bases, así como de sustancias anfóteras. Identificación de los pares ácido-base conjugados. Realización de cálculos de constantes de equilibrio, así como de concentraciones de sustancias y de pH. Identificación de los distintos equilibrios de los ácidos polipróticos. 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
21 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Interpretación de los valores de las constantes de acidez y basicidad de las sustancias y utilización para predecir reacciones ácido-base. Predicción del pH de las disoluciones acuosas de sales. Manejo del equivalente gramo de ácido o de base. Realización de cálculos de normalidad y de equivalentes. Construcción e interpretación de gráficas de valoración ácido-base. Elección de indicadores adecuados para cada reacción de neutralización. Resolución de problemas de concentraciones, pH y puntos de equivalencia en reacciones de neutralización. ACTITUDES Reconocimiento de la importancia de las aportaciones históricas de científicos como Arrhenius a las teorías actuales ácido-base. Valoración de la importancia de ciertos ácidos en la vida cotidiana y en la industria actual. Sensibilización ante el impacto medioambiental que causa la lluvia ácida, y sus posibles soluciones. Valorar acciones que ayuden a evitar el deterioro de nuestro patrimonio cultural protegiendo muchos monumentos de los efectos de la lluvia ácida. Reconocer la importante aportación de la química al control de la calidad de vida; por ejemplo, eliminación de metales pesados en el agua mediante reacciones de precipitación. RECURSOS Y ACTIVIDADES Utilizar ejemplos variados de ácidos y bases, pues se ha observado persistencia en las concepciones de los alumnos y alumnas de las ideas propuestas por Arrhenius, lo que puede deberse al abuso en el uso de ejemplos de hidróxidos como bases y, en general, a ejemplificar más con ácidos que con bases. Utilizar tablas de constantes de acidez en clase para que los alumnos y alumnas se acostumbren a su manejo, así como a la conversión de reacciones en sus inversas, recalculando la constante. Apoyar mediante prácticas de laboratorio la ejemplificación del uso de distintos indicadores. Ser cuidadosos y rigurosos en lo referido al tratamiento de los equilibrios químicos; pues, aunque es un tema trabajado, sigue siendo uno de los más complejos para el alumnado. Aunque es bueno que los alumnos y alumnas conozcan y manejen los equivalentes de sustancias, las tendencias didácticas actuales sugieren el uso de las relaciones
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
22 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
entre los moles de sustancias en lugar de equivalentes, por lo que procuraremos introducir este tipo de resoluciones. Apoyar mediante prácticas de laboratorio la ejemplificación de las reacciones de neutralización. Es importante recalcar que no siempre la neutralización tiene lugar en pH 7 (idea que persiste), por lo cual es recomendable que algunos de nuestros ejemplos sean valoraciones en las cuales se produzca la hidrólisis de iones en la disolución. Mostrar, mediante un pH-neutro y disoluciones muy diluidas de ácidos y bases, los distintos puntos de viraje de los indicadores, justificando cuándo debe usarse cada uno. Utilizar la experiencia de cátedra de añadir unas gotas de ácido sulfúrico sobre un trozo de una piedra caliza o una hoja para introducir una reflexión sobre el impacto medioambiental de la lluvia ácida. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Clasificar
las sustancias o sus disoluciones como ácidas, básicas o neutras aplicando la teoría de Brönsted, conocer el significado y manejo de los valores de las constantes de equilibrio, indicando cuando se realizan aproximaciones en los cálculos y la utilizarlas para predecir el carácter ácido o básico de las disoluciones acuosas de sales (NaCl, KNO3, NaClO, CH3COONa, KCN, NH4Cl) comprobándolo experimentalmente.
2. Se
evaluará si calculan el pH en disoluciones de ácidos fuertes (HClO4, HI, HBr, HCl, HNO3), ácidos débiles (CH3COOH, HCN), bases fuertes (NaOH, KOH, Ba(OH)2 ) y bases débiles (NH3).
3. Se
valorará si conocen el funcionamiento y aplicación de las técnicas volumétricas que permiten averiguar la concentración de un ácido o una base (HCl + NaOH; CH3COOH + NaOH; HCl+NH3) eligiendo el indicador más adecuado en cada caso y saben realizarlo experimentalmente.
4. Deberán
valorar la importancia práctica que tienen los ácidos y las bases en los distintos ámbitos de la química y en la vida cotidiana (antiácidos, limpiadores,…), así como alguna aplicación de las disoluciones reguladoras (describe la composición de alguna disolución reguladora -amoníaco/cloruro de amonio y ácido acético/acetato de sodio- y explica cualitativamente su funcionamiento en el control del pH).
5. Se
describirán las consecuencias que provocan la lluvia ácida y los vertidos industriales en suelos, acuíferos y aire, proponiendo razonadamente algunas medidas para evitarlas.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
23 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
COMPETENCIAS BÁSICAS Comprende el significado de los términos utilizados en la unidad y del valor del pH asignado a diversas sustancias (Comunicación lingüística). Identificar y utilizar con seguridad los distintos ácidos y bases que se pueden manejar habitualmente (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Reconocer la importancia de las valoraciones ácido-base en el análisis de cantidades de sustancias presentes en diversos materiales (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Identificar situaciones en las que se ponen de manifiesto reacciones ácido-base en el medio ambiente (Autonomía e iniciativa personal).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
24 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 9. REACCIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN OBJETIVOS DIDÁCTICOS Describir las reacciones redox y su ajuste. Estudiar las aplicaciones de estas reacciones.
CONTENIDOS CONCEPTOS Las reacciones de oxidación-reducción.(Ajuste por el método ión electrón) El agente oxidante y el reductor. Los números de oxidación. Las volumetrías redox. PROCEDIMIENTOS Cálculo de números de oxidación de diferentes elementos y comparación con su valencia. Observación de reacciones, identificando como redox aquellas en las que existe cambio en el número de oxidación. Experimentación con diferentes reacciones redox sencillas; por ejemplo: metal con ácido donde se observa que la reacción tiene lugar por el desprendimiento de gas (hidrógeno). ACTITUDES Interés por conocer las diferentes definiciones de oxidación y reducción a lo largo de la historia. Valoración del trabajo de los científicos en su afán por comprender los procesos. RECURSOS Y ACTIVIDADES Comprobar la simultaneidad de los procesos de oxidación y reducción. Hallar los números de oxidación de diferentes sustancias. Elaborar listados de oxidantes donde uno de los elementos de la sustancia esté en su máximo número de oxidación y de reductores, como aquellas sustancias que poseen un elemento con el número de oxidación bajo. Destacar que el carácter oxidante o reductor de una sustancia no es absoluto, sino que depende de a qué se enfrente.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
25 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
1. Se trata de saber si, a partir del concepto de número de oxidación, reconocen este tipo de reacciones mediante el cambio en el número de oxidación, indicando el oxidante, el reductor, la especie que se oxida y la que se reduce,, las ajustan empleando semireacciones en medio ácido o básico, en forma molecular o iónica, con una sola especie que se oxide o reduzca entre los oxidantes (O2, Cl2, Cu2+, Ag+, NO3–, CrO42–, Cr2O72–, MnO4–) y los reductores 2+ 2+ + – 2– 2– (C, S, H2, Zn, Mg, Fe , Sn , Cu ,: NO2 , SO3 , C2O4 , CO, NO, SO2), y las aplican a la resolución de problemas estequiométricos y al cálculo de cantidades de sustancias intervinientes en procesos electroquímicos (deposición de metales, electrolisis del agua o de sales fundidas). 2. Describir el proceso permanganimetrías)
de
una
valoración
redox
(especialmente
COMPETENCIAS BÁSICAS Reconocer la importancia de las reacciones redox en la vida cotidiana e interpretar procesos redox que ocurren en dispositivos de uso común (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
26 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 10. ELECTROQUÍMICA OBJETIVOS DIDÁCTICOS Interpretar las relaciones entre la electricidad y las reacciones de intercambio de electrones.
CONTENIDOS CONCEPTOS La relación entre corriente eléctrica y reacción redox. Los procesos espontáneos: la pila galvánica. Relación entre el potencial y la fuerza del agente oxidante y reductor. Cálculo de la fem de una pila. Electrólisis de sales fundidas o disueltas. Leyes de Faraday Procesos redox : la corrosión, funcionamiento de una batería, siderurgia, obtención electroquímica de aluminio y zinc. PROCEDIMIENTOS Experimentación con un electrodo de cinc y disolución de sulfato de cobre. Construcción de una pila Daniell empleando diferentes electrolitos y electrodos para comprobar cómo varía la fem de la misma. Predicción de la espontaneidad de las reacciones y comprobación de modo experimental en el laboratorio. Realización de la electrólisis del agua o de una sal para comprobar las leyes de Faraday. Demostración del uso del cinc como ánodo de sacrificio para evitar la corrosión del hierro. ACTITUDES Valoración de la importancia del trabajo de los científicos en nuestro mundo (por ejemplo, investigación de nuevas pilas). Conocimiento de aplicaciones de procesos redox: pilas, recubrimiento con diferentes metales... Interés por conocer la relatividad de la fuerza de agentes oxidantes y reductores. RECURSOS Y ACTIVIDADES Comprobar que, cuanto mayor es el número de iones en disolución, (agua destilada < de grifo < salada) más rápidamente se oxida un clavo de hierro.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
27 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Realizar diferentes reacciones de metales con ácidos para ver cuáles son atacados y cuáles no. Comprobar la relatividad del comportamiento como oxidante y reductor. Por ejemplo: el agua oxigenada, generalmente oxidante, se comporta como reductor cuando se enfrenta al permanganato de potasio (oxidante más fuerte). CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Empleando las tablas de los potenciales estándar de reducción de un par redox, predecir, de forma cualitativa, la posible evolución de estos procesos interpretando datos de potenciales redox y usándolos para predecir el sentido de reacciones en las intervengan, así como la estabilidad de unas especies químicas respecto a otras, comprobando experimentalmente el poder oxidante o reductor de unas especies frente a otras (metales frente a ácidos oxidantes o no oxidantes, metales frente a disoluciones de cationes metálicos). 2. También se evaluará si conocen y valoran la importancia que, desde el punto de vista económico, tiene la prevención de la corrosión de metales y las soluciones a los problemas ambientales que el uso de las pilas genera. 3. Deberán describir los procesos electroquímicos básicos implicados en la fabricación de cinc o aluminio en el Principado de Asturias. 4. Debe valorarse si son capaces de describir los elementos e interpretar los procesos que ocurren en las células electroquímicas y en las electrolítica. COMPETENCIAS BÁSICAS Relacionar el funcionamiento de las pilas y baterías comerciales con los procesos electroquímicos estudiados (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico y Autonomía e iniciativa personal).
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
28 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
UNIDAD 11. QUÍMICA DEL CARBONO, POLIMEROS Y MACROMOLECULAS. OBJETIVOS DIDÁCTICOS Comprender las características especiales que hacen del átomo de carbono un elemento capaz de formar millones de sustancias diferentes. Reconocer los principales grupos funcionales que se encuentran en los compuestos orgánicos y las reacciones más importantes a que dan lugar. Valorar la importancia de la química orgánica en la sociedad actual, así como el posible impacto medioambiental de algunas reacciones orgánicas y las soluciones que aporta para evitar ese impacto. Describir los distintos tipos de polímeros y de reacciones de polimerización. Reconocer los polímeros sintéticos más importantes, y los monómeros y reacciones que dan lugar a su formación, así como su importancia económica, industrial y social.
CONTENIDOS CONCEPTOS Formulación orgánica: Hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos, y sus correspondientes ciclos); Hidrocarburos aromáticos; Grupos funcionales ( halogenuros de alquilo, alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas). Isomería y sus tipos: Estereoisómeros e isómeros constitucionales. Tipos de reactivos orgánicos. Reacciones de adición. Reacciones de eliminación. Reacciones de condensación. Reacciones de oxidación-reducción. Polímeros: Identificar sus reacciones y clasificación. La química orgánica en la sociedad y en el medioambiente. PROCEDIMIENTOS Formulación de compuestos orgánicos sencillos. Identificación de las principales reacciones orgánicas y sus mecanismos. Predicción de los productos de una reacción. 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
29 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Realización de trabajos de compuestos orgánicos de interés. Estudio de los sistemas utilizados en el tratamiento de los residuos en la industria química estudiada y valoración de la importancia del impacto medioambiental y social de dicha industria, así como los esfuerzos realizados para la minimización del impacto ambiental. Identificación de monómeros. Resolución de problemas sobre reacciones de polimerización. ACTITUDES Valoración de la importancia que tiene el desarrollo de la química orgánica en la sociedad actual. Reconocimiento del impacto ambiental que producen algunas reacciones, como la combustión de hidrocarburos, y propuesta de alternativas. Valoración de la importancia económica y social del descubrimiento y desarrollo de nuevos materiales, como los polímeros. Reconocimiento de la importancia del reciclado de los plásticos para disminuir el impacto ambiental. RECURSOS Y ACTIVIDADES Antes de comenzar el tema, conviene repasar con los alumnos las hibridaciones vistas en el tema del enlace, y concretar en el caso del carbono. Utilizar modelos moleculares para una mejor visión tridimensional de las moléculas orgánicas. Proponer ejemplos de compuestos y reacciones químicas que sean muy conocidos por el alumno, con objeto de motivarle. Sugerir trabajos de investigación en los que se analice algún proceso industrial en el que intervengan compuestos orgánicos (síntesis del PVC, craqueo del petróleo, reciclaje de plásticos, síntesis de fármacos o cosméticos, etcétera). Poner ejemplos de reacciones orgánicas en las que se apliquen los conocimientos de estequiometría, equilibrio o cinética vistos hasta ahora. Se pretende que asuman que las reacciones orgánicas son tan solo una clase más de reacciones químicas.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
30 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Debemos comprobar si los estudiantes conocen las posibilidades de enlace del carbono (y justifican la existencia de isómeros geométricos por la imposibilidad de giro del doble enlace) y formulan y nombran hidrocarburos saturados e insaturados, derivados halogenados y compuestos orgánicos oxigenados (alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos orgánicos, ésteres) y nitrogenados (aminas, amidas, nitrilos) con una única función orgánica. 2. Se evaluará si reconocen y clasifican los diferentes tipos de reacciones aplicándolas a la obtención de alcoholes, ácidos orgánicos y ésteres: Obtención de un alcohol (etanol y 2-propanol) por la adición de agua a un alqueno (razonar la posibilidad de obtener mezclas de isómeros, sin valorar cuál sería el mayoritario). Halogenación del benceno. Deshidratación del etanol en presencia de ácidos fuertes. Oxidación de etanol y 2-propanol y obtención del acetato de etilo. 3. Conocer los principales grupos reactivos en las moléculas y clasificar los tipos de reacciones. 4.
Ha de valorarse si relacionan las propiedades físicas de estas sustancias con la naturaleza de los enlaces presentes (covalentes y fuerzas intermoleculares) (Justificando los altos valores de las temperaturas de ebullición de los alcoholes comparándolos con los de los hidrocarburos de semejante masa molecular, que los hidrocarburos sean insolubles en agua; así como la diferencia de solubilidad en agua del etanol, del ácido acético y del acetato de etilo ) y las propiedades químicas con los grupos funcionales como centros de reactividad (justificando el carácter ácido de los ácidos carboxílicos y el carácter básico de las aminas).
5. Se valorará la importancia industrial y biológica de dichas sustancias (etileno), sus múltiples aplicaciones y las repercusiones que su uso genera (fabricación de pesticidas, etc.). 6. Se comprobará si el alumno describe el proceso de polimerización en la formación de estas sustancias macromoleculares, polimerización por adición (Explicar la formación del polietileno y el cloruro de polivinilo) y polimerización por condensación (Explicar la formación del nailon –poliamida- a partir de la diamina y el ácido dicarboxílico correspondiente, y de los poliésteres a partir de un diol y un ácido dicarboxílico) 7. El alumno debe identificar la estructura monoméricas de polímeros naturales (polisacáridos, proteínas, caucho) y artificiales (polietileno, PVC, poliamidas, poliésteres). 8.
10/09/2014
Se evaluará si conoce el interés económico, biológico e industrial que tienen, así como los problemas que su obtención, utilización y reciclaje pueden ocasionar (polietileno) CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
31 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
9. Se valorará el conocimiento del papel de la química en nuestras sociedades y su necesaria contribución a las soluciones para avanzar hacia la sostenibilidad. COMPETENCIAS BÁSICAS Relacionar los productos de la química del carbono estudiados con múltiples productos comerciales que los contienen, siendo conscientes de sus ventajas y de sus riesgos (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Conocer las industrias químicas orgánicas más importantes: petroquímica y farmacéutica, y su repercusión social (Competencia social y ciudadana). Identificar distintos materiales poliméricos de uso corriente y relacionarlos con los conocimientos adquiridos en la unidad (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico). Justificar las propiedades observadas de los distintos polímeros mediante la estructura que poseen. Predecir posibles usos de estos materiales según sus propiedades (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico).
7. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN En cada uno de los tres períodos de evaluación se utilizarán los siguientes métodos para evaluar el grado de consecución de los objetivos y de cada unidad didáctica propuestos anteriormente (evaluación del proceso de aprendizaje):
EXÁMENES ESCRITOS: Consistirán en pruebas escritas de carácter personal para realizar en un tiempo limitado, con preguntas de razonamiento y desarrollo de procedimientos, en las que el alumno debe demostrar que ha adquirido las capacidades relativas a la unidad o unidades didácticas a que se refiera la prueba escrita. Se valorarán numéricamente desde 0 hasta 10 puntos, considerándose superada la prueba si se obtiene una puntuación igual o mayor que 5. Se realizarán un mínimo de dos exámenes en cada evaluación.
TRABAJO EN EL LABORATORIO: Se formarán grupos de un máximo de 3 alumnos, cada alumno debe realizar su cuaderno de laboratorio en el cual expondrá detalladamente y siguiendo un protocolo cada una de las prácticas realizadas. Dicho cuaderno será evaluado por el profesor, teniéndose en cuenta para dicha evaluación también el trabajo realizado en el laboratorio así como el interés y participación en la realización de las prácticas.
TRABAJO EN EL AULA Y EL TRABAJO PERSONAL DIARIO: El trabajo diario es otro elemento de evaluación, necesario para que el alumno madure su conocimiento de los contenidos del Área., Influirá negativamente el que un alumno o alumna, de forma reiterada, no realice los ejercicios propuestos como trabajo personal. Además de lo anterior, se tendrá en cuenta la atención y participación en el
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
32 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
aula. Serán valoradas también las intervenciones satisfactorias en el encerado durante el desarrollo de las clases. El mejor método para utilizar este procedimiento de evaluación es la observación directa en el aula por parte del profesor. Con el fin de llevar a cabo una calificación lo más objetiva posible de cada alumno, se establecen unos criterios de calificación específicos. Es importante observar que sirven para calificar el trabajo y cuantificar de forma concreta la evaluación del aprendizaje de los alumnos y que, por tanto, deben aplicarse con rigor y con flexibilidad. La calificación que cada alumno logrará en cada evaluación será valorada de la siguiente forma; un 40% de la nota la representará el primer parcial de la evaluación, un 50% el segundo, la nota obtenida en el laboratorio tendrá un valor del 10%, y un ajuste final (con valor máximo de un punto) ponderando el trabajo en el aula y el trabajo personal.
FINAL DE CURSO: Al final de curso se realizará un examen global para todos los alumnos que tengan alguna evaluación suspensa o quieran presentarse a subir nota.
8. PROCESO DE RECUPERACIÓN Las dos primeras evaluaciones tendrán un examen de recuperación que será fechado por consenso entre alumno y profesor con un plazo mínimo de antelación de una semana. La tercera evaluación no tiene recuperación, para recuperarla se tendría que hacer esa parte de la asignatura en el examen final del curso. Aquellos alumnos que no alcancen la calificación de 5 en alguna evaluación tendrán la prueba global en el mes de Mayo para recuperar así las evaluaciones pendientes. El alumno que no apruebe la asignatura, deberá presentarse a un examen global en Junio, cuya nota máxima será 6.
9. PROGRAMA DE RECUPERACIÓN DE LA ASIGNATURA. Recuperación de asignaturas pendientes: Si un alumno no supera la asignatura en la convocatoria extraordinaria deberá recuperarla durante el siguiente curso. Para ello, el departamento de Ciencias propone dos pruebas parciales eliminatorias, en una primera parte se examinará de los 6 primeros temas y en un segundo examen se examinará del resto. En cada prueba se evalúan aproximadamente la mitad de los contenidos de la asignatura. Para prepararlas los alumnos reciben, con suficiente antelación, una serie de ejercicios y problemas sobre los contenidos mínimos de la asignatura. Posteriormente, realizan una prueba escrita elaborada con ejercicios y problemas. Cada parcial se supera si la nota extraída de la prueba escrita se iguala o supera 5 puntos sobre 10. Una vez realizadas las dos pruebas parciales, se supera la asignatura si la media de las mismas es igual o superior a 5 puntos sobre 10, no pudiendo tener menos de tres puntos en ninguna de ella.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
33 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
10. MÍNIMOS EXIGIBLES. 1)
Conocer las expresiones más importantes de concentración y utilizarlas en cálculos químicos en problemas de disoluciones y de reacciones en disolución.
2)
Identificar en una reacción química cuál es el reactivo limitante y utilizar esta información correctamente en problemas. 3) Conocer sin cálculos numéricos las bases teóricas y experimentales del modelo de Bohr y explicar las líneas de los espectros atómicos. 4) Conocer la posición de las partículas fundamentales (protones, neutrones y electrones) 5) Distinguir entre número atómico y másico y masa atómica. 6) Conocer y aplicar a casos concretos los principios y reglas que se utilizan para determinar las estructuras electrónicas y los números cuánticos asociados a cada uno de los electrones de una especie química dada. 7) Dado el número atómico y el número másico de una especie dada, son capaces de determinar su composición nuclear y la estructura electrónica. 8) Conocer los términos grupo periodo y relacionar un elemento con su grupo y periodo. 9) Predecir las variaciones periódicas radio atómico e iónico, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad. 10) Discutir las analogías y diferencias en el comportamiento químico de los elementos pertenecientes al mismo grupo o mismo periodo. 11) Conocer los iones formados con los elementos de los grupos representativos y saber describir el enlace iónico como resultado de la atracción entre iones de distinto signo. 12) Justificar las propiedades de los compuestos iónicos en función de la naturaleza del enlace. 13) Describir el enlace covalente en moléculas sencillas y representarlas mediante diagramas de Lewis. 14) Predecir la polaridad relativa de los enlaces dependiendo de la electronegatividad. 15) Utilizar la teoría de repulsión de electrones de valencia y la teoría de hibridaciones para predecir la geometría de las moléculas sencillas, así como la polaridad de la molécula en función de su geometría. 16) Conocer el concepto de energía de enlace y relacionarlo con el número de enlaces, longitud del enlace y la energía. 17) Describir los tipos de fuerzas intermoleculares(enlace de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals)
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
34 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
18) Justificar alguna propiedad física de los compuestos covalentes en función de las fuerzas intermoleculares. 19) Describir el enlace metálico mediante la teoría de la nube de electrones. 20) Justificar cualitativamente las propiedades de los metales 21) Escribir, interpretar y describir ecuaciones termoquímicas 22) Saber interpretar y utilizar la estequiometría en la reacción y los convenios de signos asociados a las variaciones de calor y de entalpía. 23) Asociar los intercambios energéticos de una reacción química a la ruptura y formación de enlaces interpretando lo que ocurre en el ámbito molecular. 24) Realizar e interpretar diagramas entálpicos y deducir de ellos si una reacción es endotérmica o exotérmica. 25) Determinar la espontaneidad de una reacción química. 26) Conocer y utilizar el concepto de entropía y asociarlo al grado de desorden. Saber predecir de forma cualitativa el signo de la variación de entropía en una reacción en función de la variación en el número de moles gaseosos o en el análisis de los estados de agregación de las distintas especies químicas según proceda. 27) Deducir la espontaneidad de una reacción y la influencia de la temperatura en dicha espontaneidad. 28) Ser capaces de utilizar la información que aporta una ecuación termoquímica y datos referentes a entalpías de formación para determinar el calor de reacción asociado a una determinada cantidad de reactivo o producto. 29) Distinguir entre reacciones reversibles e irreversibles. 30) Conocida la ecuación química de una determinada reacción son capaces de escribir las expresión de las constantes de equilibrio Kc y Kp, y conocidas éstas establecer la posición de equilibrio. 31) Determinar a partir del valor de la constante si una determinada reacción se encuentra en equilibrio o no. 32) Utilizar cuantitativamente la ley del equilibrio. 33) Conocer la ley de Le Chatelier. 34) Saber aplicar dicha ley a las modificaciones de las variables que influyen en un equilibrio químico. 35) Determinar cualitativamente el desplazamiento del equilibrio y justificar el hecho de que los catalizadores no modifican la posición del mismo. 36) Determinar la solubilidad de determinados compuestos químicos. 37) Calcular el producto de solubilidad. 38) Conocer las teorías de Arrhenius y Brönsted-Lowry respecto a los ácidos y bases. Comparar ambas teorías y diferenciarlas. 39) Identificar el par ácido-base conjugados en una reacción química. 10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
35 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
40) Ajuste de reacciones ácido-base. 41) Clasificar los ácidos y bases en fuertes y débiles y determinar de forma cualitativa la acidez o basicidad de una disolución en función de las especies en disolución. 42) Conocer el fenómeno de autoprotólisis del agua. 43) Reconocer los iones presentes en las disoluciones de ácidos y bases. 44) Interpretar la disociación de ácidos y bases como un equilibrio homogéneo y utilizar las constantes de equilibrio Ka, Kb y Kw para determinar cuantitativamente y cualitativamente el desplazamiento del equilibrio, el grado de disociación y la fuerza del ácido o base. 45) Determinar cualitativamente la acidez, neutralidad o basicidad de una disolución de una sal en función de las especies en disolución. 46) Justificar el fenómeno de Hidrólisis. 47) Calcular la concentración de los iones existentes en las disoluciones acuosas y el grado de disociación. 48) Conocer y calcular el pH y pOH. 49) Escribir, interpretar y ajustar ecuaciones químicas redox por el método del iónelectrón. 50) Utilizar las reacciones redox para realizar cálculos estequiométricos sencillos. 51) Reconocer las especies oxidantes, reductoras en una reacción redox. 52) Determinar el poder oxidante de una especie frente a otra utilizando la tabla de potenciales normales de reducción. 53) Determinar el sentido de movimiento de los electrones en una pila. 54) Interpretar el concepto de electrodo. 55) Electrodo de referencia. 56) Describir el electrodo estándar de hidrógeno. 57) Determinar la espontaneidad o no de una reacción redox atendiendo al signo del potencial estándar de la pila que formarían las dos semireacciones que constituyen la reacción redox. 58) Describir e interpretar cualitativamente los procesos que ocurren en las pilas y cubas electrolíticas. 59) Explicar ciertos procesos químicos cotidianos como reacciones redox. 60) Formular y nombrar por nomenclatura sistemática moléculas orgánicas sencillas. 61) Justificar las propiedades físicas y químicas de las distintas funciones orgánicas utilizando la naturaleza del enlace. 62) Conocer las funciones orgánicas más importantes: Hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos, y sus correspondientes ciclos); Hidrocarburos aromáticos;
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
36 / 37
Avda. de los Monumentos, 26. Oviedo. 33012. ASTURIAS. Teléfono: 985 294 140. Fax: 985 110 052 colegio@smnaranco.org · www.smnaranco.org
Grupos funcionales (halogenuros de alquilo, alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas). 63) Conocer la reactividad de las distintas especies orgánicas. 64) Reacciones de obtención de polímeros naturales y de síntesis. 65) Conocer los procedimientos básicos de la lucha contra la contaminación industrial. 66) Conocer y valorar los efectos del impacto medioambiental en el ecosistema terrestre en función de los escenarios receptores (atmósfera, agua y suelo). 67) Conocer y valorar los efectos del impacto ambiental en función de los efectos de los agentes contaminantes: el CO, CO2, SO2, NOx.
10/09/2014
CSMNAVPROGRAMACIÓN QUÍMICA 2ºBACH
37 / 37