Momentos de esta propuesta:

1. 1Transformaciones en la materia: situaciones cotidianas interpretadas desde la ciencia
2. 2Reacciones químicas y sus intercambios energéticos
3. 3Combustibles: El petróleo

 

Orientaciones para docentes

Esta secuencia tiene por objetivo acercar a las y los estudiantes a los fenómenos naturales del mundo que las y los rodea, procurando que desnaturalicen la mirada que tienen acerca de los mismos y planteen nuevos interrogantes. Se busca que se aproximen a ciertas nociones científicas que les permitan reflexionar y dar respuesta a las preguntas que formulen.

Se considera necesario estimular la observación de fenómenos reales del ámbito cotidiano que puedan ser descritos, inicialmente, mediante un lenguaje coloquial. La intención es avanzar luego, de forma gradual, en la utilización de un lenguaje específico disciplinar que favorezca la expresión oral y escrita al momento de explicar y argumentar.

Siempre es conveniente encuadrar los fenómenos observados a partir de las nociones teóricas correspondientes. Por esto, se espera que las y los docentes promuevan una permanente relación entre las teorías, los modelos científicos y los fenómenos del mundo natural. Se considera importante que trabajen con situaciones problemáticas abiertas, que no impliquen respuestas automáticas sino que comprometan el análisis y la reflexión de diversas situaciones, la creación de hipótesis, la indagación de información, etc. Será vital en este proceso proponer acciones que incentiven la búsqueda de respuestas.

Al finalizar la propuesta, se espera que las y los estudiantes puedan:

• Reconocer en el entorno cotidiano los cambios que pueden producirse en la materia.
• Identificar las características de los cambios químicos y físicos.
• Reconocer fenómenos químicos asociados a la vida cotidiana.
• Explicar fenómenos observables a partir del nivel submicroscópico de la materia.

Presentación

Seguramente te preguntaste por qué la manzana cambia de color si la dejás en contacto con el aire, o por qué se oxida un tornillo. Nunca se te ocurriría comer carne cruda, pero su sabor y textura cambia significativamente con la cocción.

En el transcurso de esta secuencia vamos a trabajar con el concepto de reacciones químicas, el cual explica muchas de las cosas que suceden en tu entorno. Cuando se producen dichas reacciones se genera intercambio de energía que aprovechamos para satisfacer necesidades básicas y no tan básicas como, por ejemplo, movilizarnos en auto.

Al finalizar, vas a poder reconocer también que la matriz energética más utilizada para obtener energía es el petróleo y conocerás cuál es la disponibilidad de este recurso que tiene nuestro país; esperamos que puedas identificar los lugares en donde se encuentra y cómo es su proceso de obtención.

En relación al ambiente, es muy importante que tengas información sobre los riesgos que conlleva su traslado y las consecuencias ambientales que se generan si ocurre algún derrame por accidente.

 

Transformaciones en la materia: situaciones cotidianas interpretadas desde la ciencia

Entendemos a la materia como todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. En este primer momento de la secuencia conocerás acerca de las transformaciones que ocurren en la materia, las cuales se pueden producir mediante procesos químicos y/o físicos. Analizaremos algunos casos en los cuales interviene el proceso de calor y otros en los que juega un rol fundamental el oxígeno. Con posterioridad, y a modo de experiencias que podrás realizar en tu casa, presentaremos otros tipos de transformaciones.

A continuación te proponemos aprender sobre los diferentes procesos químicos que ocurren en la vida cotidiana, por ejemplo, la cocción de los alimentos, darnos calor con una fogata cuando estamos de campamento y muchas otras cosas.

Para entender estos procesos, ya sea por su complejidad como por los tipos de interacciones que ocurren en los mismos, debemos tener en cuenta que la materia puede experimentar distintos cambios que pueden modificar su composición o generar una transformación en la que no varía su naturaleza.

✍ Actividad 1

Si tenés un trozo de papel, ¿cómo podrías producir un cambio en la composición del material? Una vez que se modifica, ¿podés volver hacia atrás y tener el mismo papel que al inicio? ¿Sería posible generar un cambio en el papel que no afecte su composición? Respondé estas preguntas en tu carpeta.

Luego de completar esta primera actividad podés arribar a la conclusión de que existen dos tipos de transformaciones en la materia totalmente distintos. Por un lado, los procesos químicos, en los cuales se produce una variación en la composición íntima de la materia (cuando quemamos el papel, por ejemplo, el material sufre un cambio en su estructura más interna; las cenizas no presentan la misma composición que el papel original y no podemos volver esta acción hacia atrás).

Los procesos físicos, por su parte, son aquellos cambios en la materia en los cuales su composición no varía y, por ende, continúa siendo la misma tanto al inicio como al final del proceso. Si retomamos el caso del papel, un ejemplo de proceso físico sería cortar el papel en partes más pequeñas o picarlo ya que, si bien cambia su forma y tamaño, no se modifica su composición química; antes y después de cortar el papel, el material en su esencia es el mismo.

En la actividad siguiente vas a poner en acción lo que aprendiste hasta el momento acerca de los cambios que pueden tener los diferentes materiales.

 

✍ Actividad 2

Dadas las siguientes situaciones:

Clavos oxidados.

Hielo.

 

Bananas.

 

Vidrio roto.

 

Leña.

 

Fuego.
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Imágenes tomadas de Pixabay.

 

¿Cuál es el proceso que observás en cada imagen? Explicalo en tu carpeta. Por ejemplo, en la primera imagen es posible decir “el clavo era plateado y ahora se ve de color marrón y con polvillo”. Una vez relatado cada proceso respondé: ¿Cuáles de estos procesos te parece que son físicos y cuáles químicos? Justificá tu respuesta.

Algunas transformaciones químicas, por ejemplo aquellas vinculadas con los procesos de oxidación de los metales, se caracterizan por complicar algunos mecanismos que usamos a diario: el deslizamiento de la cadena de la bicicleta, alguna cerradura que se traba por encontrarse a la intemperie, una ventana de metal que no se puede abrir, etc. Generalmente, las alteraciones del material generan algunas complicaciones que vuelven menos útiles ciertos objetos para el uso que les damos en las actividades cotidianas.

 

✍ Actividad 3

Considerando la oxidación de un tornillo: ¿A qué creés que se debe este fenómeno? ¿Cómo considerás que podría evitarse una oxidación de este tipo? Redactá las respuestas en tu carpeta.

Algunos procesos químicos producen oxidaciones que arruinan los materiales (como los clavos que vimos antes), pero no todos complican la existencia. Vamos a referirnos a continuación a un proceso químico que está en estrecha relación con el avance de nuestra especie humana y que, culturalmente, caracteriza nuestro comportamiento social: cocinar los alimentos. La cocción de alimentos nos protege biológicamente en tanto nos permite ingerir alimentos que no estén contaminados con agentes patógenos como bacterias, hongos y virus que se mueren si los sometemos a altas temperaturas.

Otro de los conceptos que también debemos tener en claro, al igual que el de materia que se nombró con anterioridad, es el de reversibilidad. Para reconocerlo, ante la presencia de algún fenómeno, deberíamos preguntarnos: ¿se puede volver hacia atrás y obtener lo mismo? Si la respuesta es negativa la transformación que se haya sucedido es de tipo irreversible por lo que no podemos obtener la materia de la misma forma que se tuvo al principio. Hay procesos físicos irreversibles y reversibles y otro tanto sucede con los químicos.

En la próxima actividad tendrás la posibilidad de analizar de qué manera un alimento, al modificarse químicamente, modifica los valores de sus propiedades intensivas, entre ellas, el sabor, el color, el olor y todas las demás que se te ocurran, condición fundamental para decidir si lo comemos o no. En esta línea, ¿te da lo mismo comer el bife de la imagen 1 que el de la imagen 2 que presentamos en la actividad próxima?

 

✍ Actividad 4

La cocción de los alimentos puede encuadrarse dentro de procesos químicos, debido a que la composición de la materia, en este caso del alimento, varía a medida que lo sometemos a una fuente de calor.

Observá el fenómeno que se sucede en las imágenes y respondé las preguntas que presentamos a continuación.

Proceso químico: cocción de alimentos

Carne asada.

Carne cruda.
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Imágenes tomadas de Pixabay.

 

a. ¿Creés que la cocción es un fenómeno reversible? Es decir, ¿podemos volver a obtener carne cruda partiendo de la carne cocida?, ¿por qué?

b. ¿Cómo podemos efectuar un proceso a la carne, sin que ésta modifique su composición? ¿Y cómo podemos producir un cambio químico sin someterla a una fuente de calor?

c. Además de que se trata de una cuestión cultural: ¿Por qué creés que consumimos las carnes cocidas? ¿Tiene que ver con el cuidado de la salud? ¿Existe otro modo de proteger nuestra salud de agentes patógenos en alimentos más allá de la cocción mediante una fuente de calor?

Hasta el momento ya viste que los cambios de la materia se pueden dar a través de una fuente de calor como es el caso de la cocción de los alimentos. Pero también habrás observado que los alimentos cambian su composición (a modo de cocción) si les agregamos sustancias químicas ácidas como lo son el jugo de limón o el vinagre. Además, la sal también modifica el aspecto de la carne, de hecho, las primeras cocciones y estrategias para conservarla (antiguamente cuando no existían las heladeras) era someter integralmente un trozo de carne en sal.

En la siguiente lectura verás un ejemplo concreto de un tipo de conservación de alimentos, el charqui, en el que no están presentes las altas temperaturas en el proceso.

Antes de iniciar la lectura en la cual se nombra y caracteriza esta comida típica es oportuno preguntar: ¿Alguna vez escuchaste hablar del charqui? ¿Lo probaste?

 

 

✍ Actividad 5

Luego de leer el texto anterior:

a. Enumerá los procesos físicos y químicos a los que está sometida la carne para la elaboración del charqui. Ubicá cada proceso en el lugar correspondiente:

Químicos	Físicos
Deshidratación de la carne.	Cortar la carne en lonjas.

 

b. ¿Estás de acuerdo con que la elaboración de este alimento es económica? ¿Qué recursos se ahorran con este tipo de preparaciones?

c. ¿Por qué creés que la carne se corta en pequeños trozos?

d. ¿Cuál es el rol de la sal en el proceso de producción de este alimento?

e. ¿Por qué creés que perdura en el tiempo sin necesidad de refrigeración?

f. La elaboración del charqui es muy común en las provincias del noroeste argentino, ya que allí el clima es más seco. ¿De qué manera te parece que afecta la humedad del ambiente para el procesamiento de este producto alimentario? Para responder esta pregunta, tené en cuenta los procedimientos para la elaboración del charqui.

A continuación se presentan otros tipos de transformaciones de la materia en las que no necesariamente interviene el calor. Las verás representadas en tres experiencias que se pueden observar cotidianamente en la cocina; te proponemos llevarlas a cabo para aplicar los conceptos planteados y analizados hasta el momento.

 

✍ Actividad 6

Experiencias en casa

A. Primera experiencia

En este caso, ¡vamos a amasar en casa! Necesitás harina común, agua y levadura (fresca o en polvo).

Primer intento: mezclá 1 taza de harina con 3 tazas de agua.

• ¿Es posible formar una masa?
• En caso de no ser posible, ¿cuál es el error de esta receta?
• ¿Podemos remediar la situación o hay que volver a empezar?

Segundo intento: mezclá 3 tazas de harina con 1½ taza de agua y medio pan de levadura (o medio sobre). Una vez que integres todos los ingredientes, dividí la masa en 2 partes iguales.

Masa 1: amasá durante 3 minutos y dejala reposar en un recipiente con un repasador por encima.

Masa 2: amasá durante 7 minutos y dejala reposar del mismo modo.

Mientras que esas masas descansan, seguí trabajando en otra experiencia.

Mezclá 2 tazas de harina y 1 taza de agua y amasá 3 minutos hasta lograr una masa homogénea; también dejala descansar en un lugar cálido. Esta sería la masa 3.

Comparemos las tres masas:

• ¿Qué diferencias observás entre las tres masas en cuanto a sus tamaños? ¿Por qué creés que la masa 3 quedó más chica?
• Si apretás las masas, ¿existe alguna diferencia en cuanto a sus durezas?

Llevá a cocinar las tres masas; podés moldearlas como gustes pero tienen que ser las tres iguales. El horno debe estar a 200°C; si estiraste la masa tipo pizza horneá durante 20 minutos, si hiciste panes en 30 minutos deberían estar listos.

• ¿Qué masa es más esponjosa?
• ¿Cómo podemos compararlas en cuanto a su dureza?
• ¿Sus tamaños aumentaron?

¿Qué conclusión sacás de esta experiencia? Describí en tu carpeta los fenómenos químicos y físicos que ocurrieron durante su realización.

 

B. Segunda experiencia

Para esta segunda experiencia en casa necesitás 2 huevos. Separá las yemas de las claras porque solo utilizaremos estas últimas.

En un recipiente colocá una clara y batí a mano 5 minutos aproximadamente (o 3 minutos si lo hacés con batidora).

Mientras tanto, en un recipiente con agua hirviendo, agregá la otra clara.

• ¿Qué diferencias pudiste observar entre las claras iniciales y las claras batidas o hervidas?
• ¿Existen similitudes entre las claras batidas y hervidas?
• ¿Creés que ocurrió un fenómeno físico o químico en el batido? ¿Y en el hervor de las claras?

Lo que acabás de hacer es desnaturalizar las proteínas de la clara del huevo; seguro habrás notado un cambio en la consistencia y el color de las claras luego de los procesos a los cuales fueron sometidas.

Investiguemos un poco más al respecto mediante las siguientes lecturas:

 

 

✍ Actividad 7

a. Observá tu cabello en función de si es lacio o rizado. Describí las características de las uniones que mantienen esa forma y escribí una explicación en base a las proteínas que componen el pelo.

b. Consultá con algún familiar, vecina o vecino que haya sometido su cabello a tratamientos químicos (como alisado permanente) o físicos (como planchita, buclera o secador de pelo). ¿Qué diferencias presenta con respecto a un cabello que no estuvo sometido a dichos procesos? ¿En qué cabello se puede observar la desnaturalización de las proteínas? ¿Por qué? Escribí tu respuesta en la carpeta.