Texto introductorio

Introducción a las actividades

Ya en la antigua Grecia (siglos IV y V a. C.) los filósofos supusieron que la materia podía fraccionarse hasta obtener partículas muy pequeñas que llamaron átomos. Pensaban que estas partículas no podían dividirse más y que existía espacio vacío entre ellas (sin materia). Esto lo dedujeron a partir de experiencias de su vida cotidiana. Por ejemplo, sabían que el perfume de un ramo de flores ubicado en un sector de una habitación finalmente llegaba a lugares más alejados. Explicaron estos fenómenos suponiendo que todo está formado por partículas pequeñas que se mueven con cierta energía y se mezclan entre ellas.

Las ideas acerca del movimiento de partículas en sólidos, líquidos y gases pueden resumirse en la teoría cinética de la materia.

Objetivos de las actividades

Que los alumnos:

• construyan una primera interpretación de la discontinuidad de la materia usando el modelo cinético de las partículas;
• representen, a través de modelos tridimensionales, la disposición de las partículas en cada uno de los estados de agregación;
• relacionen las propiedades macroscópicas con la distribución microscópica de partículas;
• interpreten los cambios de estado de las sustancias;
• relacionen dichos cambios con la energía de las partículas.

Actividad 1:

1. Vivimos rodeados de objetos que están formados por materia, que es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. A su vez, la materia constituye los diferentes materiales, que pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

a) Tomen tres globos iguales y luego:

Llenen los globos 1 y 2 con igual cantidad de agua.

Coloquen el globo 2 en el congelador o freezer.

Inflen el globo 3 a igual tamaño que el 1 pero con aire.

b) Comparen las propiedades de las tres sustancias en diferentes estados de agregación. Tomen fotos con las cámaras de sus celulares.

c) Corten las partes superiores de los tres globos y viertan el líquido del globo 1 en un vaso. Luego, cambien el líquido a diferentes recipientes (puede ser material del laboratorio). Midan el volumen de líquido.

d) Despeguen el globo 2 del sólido y colóquenlo sobre una bandeja. Esperen a que se derrita y comparen el volumen de líquido obtenido con el del globo 1.

e) Dejen escapar el gas del globo 3 y observen su comportamiento. Al realizar esta operación, tomen fotos con las cámaras de sus celulares.

2. Realicen una búsqueda de materiales de la vida cotidiana que se encuentren en los tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso).

 Ordenen la información encontrada para cada estado de agregación en una tabla utilizando las herramientas del programa Word. Incluyan fotografías o dibujos.

Imágenes - Webresizer y My picpals

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Links - Estados de la materia

Actividad 2:

     Como leyeron, la materia se puede presentar en estado sólido, líquido y gaseoso. Las propiedades de los tres estados son diferentes. A simple vista, tanto los sólidos como los líquidos parecen continuos. Los sólidos, como el hielo, presentan forma y volumen definidos. Los líquidos, por su parte, pueden fluir, y los gases tienden a ocupar todo el espacio disponible; ambos adquieren la forma del recipiente en que se los coloca.

Para explicar estas propiedades, los científicos construyen o se imaginan modelos. Estos modelos intentan representar cómo es la materia pero a nivel microscópico. Se puede imaginar la materia formada por partículas pequeñas que se mueven. Ese sería el planteo de una hipótesis. Para que un modelo sea aceptado, es necesario que explique las propiedades o fenómenos que se observan. Un gas, utilizando este modelo, estaría formado por partículas pequeñas en movimiento al azar y muy separadas entre sí. De esta manera se podría explicar por qué los gases son poco densos y pueden comprimirse. En un líquido y en un sólido, las partículas se encontrarían más cerca unas de otras, y así se podría explicar por qué no se comprimen tan fácilmente.

Materiales

Palitos de madera (palitos de helados, escarbadientes).

Alambre.

Plastilinas de colores.

Bolitas de telgopor.

Mostacillas grandes.

Procedimiento

1. Representen un material sólido, uno líquido y uno gaseoso a nivel microscópico. Con las cámaras de sus celulares, saquen fotos de todos los modelos separados por estado de agregación.

a) Comparen los modelos construidos en el laboratorio con los presentados en las siguientes simulaciones:

Link 1

Link 2

Cuarto estado de la materia

El plasma se le conoce como el cuarto estado de la materia y está compuesto por:

• Moléculas de gas
• Moléculas de gas excitadas
• Iones
• Electrones libres
• Fragmentos de moléculas

Dichos elementos son generados mediante continuos choques entre moléculas y son los responsables de modificar la superficie tratada debido a la alta reactividad que poseen.

Video - Teoría cinética de las partículas

Vean el siguiente video que nos muestra claramente la Teoría cinética de las partículas.

En el siglo XIX se propuso el modelo cinético molecular, actualmente llamado modelo cinético de las partículas, que intentaba explicar el comportamiento de los gases a partir de los siguiente supuesto:

-Un gas está formado por pequeñas partículas (moléculas) muy alejadas entre sí. Entre las mismas sólo hay espacio vacío.

-Las partículas que forman el gas están en continuo movimiento.

-Las moléculas de un gas chocan contra las paredes del recipiente que las contiene.

-La presión que ejerce un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, se debe a los choques de las moléculas (partículas) contra las paredes del mismo.

La temperatura de un gas y su agitación térmica, consecuencia del continuo movimiento de sus partículas, están relacionadas. A mayor temperatura, la agitación térmica es mayor y mayor es la energía cinética media de las partículas que forman el gas, las moléculas se mueven más rápidamente.

Actividad 3:

Qué ocurrirá al colocar unas gotas de tinta en un vaso de agua fría y en un vaso con agua caliente. ¿Qué se observaría? Explicar teniendo en cuenta el modelo cinético de las partículas.

Mediafire y CMAP tools - Mapa conceptual

Descarguen el siguiente archivo y trabajaremos en clase con el mapa conceptual

Mapa conceptual

Prezi - Material de laboratorio

Entren en el siguiente link y vean la presentación

Material de laboratorio