BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR ACADEMIA GENERAL DE QUÍMICA CIENCIAS NATURALES

PROGRAMA DE QUÍMICA PARA INGENIERÍAS

NIVEL EN QUE SE IMPARTE: TERCER AÑO CARÁCTER DE LA ASIGNATURA: PROPEDÉUTICA

ASESORAS: GISELA HERNÁNDEZ MILLÁN Y GLINDA IRAZOQUE PALAZUELOS

NO. DE HORAS A LA SEMANA:

2

TEÓRICAS Y/O PRÁCTICAS:

2

TOTAL DE HORAS:

Diciembre 2006

80

PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA QUÍMICA PARA INGENIERÍAS

La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), como toda institución educativa, se encuentra inmersa en una sociedad cambiante por lo que requiere una reorientación continua de los planes y programas educativos en el nivel medio superior, para fortalecer la formación de sus egresados y acceder a estándares internacionales de acreditación, con una visión de futuro y una flexibilidad que permita no sólo dar respuesta a las demandas sociales inmediatas, sino trascender al favorecer el desarrollo mismo de la sociedad. Es por ello que el proceso de reestructuración curricular debe ser congruente con los cambios sociales que enfrentamos.

Ubicación de la asignatura en el plan de estudios. Química para Ingenierías es una asignatura teórico–práctica, propedéutica que está ubicada en el tercer año del Bachillerato de la BUAP.

Propósitos generales del curso. El programa de química para ingenierías está integrado por 4 unidades: la industria minera, recursos energéticos, polímeros v la industria química en México. Formar alumnos a través de la construcción de conocimientos científico-tecnológicos significativos fundamentales que desarrollen habilidades cognitivas y de razonamiento científico, habilidades experimentales y de resolución de problemas. Así, como habilidades de lecto-escritura. Se pretende que los alumnos conozcan qué es la ciencia y cómo se hace, así como que

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desarrollen actitudes y valores que propicien la toma de decisiones que les permitan mejorar su calidad de vida, a la vez que los posibilite para continuar estudios superiores.

Aumentar la cultura científica de los alumnos y fomentar que desarrollen su capacidad de analizar la información de manera crítica; apliquen responsablemente sus conocimientos a situaciones de la vida cotidiana; se comuniquen correctamente en forma oral y escrita; así como que adquieran una conciencia crítica y responsable de las repercusiones de la ciencia y la tecnología en la vida actual. Por ello se han seleccionado temas mencionados, que además de su gran importancia para el estudio de la química, inciden directamente en su futuro como ciudadanos.

Para lograr este propósito, las asignaturas que integran el plan de estudios están organizadas por áreas, lo cual facilita que el alumno adquiera una visión integrada de los conocimientos.

La asignatura de química para ingenierías pertenece al área de ciencias naturales, la cual contribuye a la cultura básica del estudiante promoviendo aprendizajes que “le permitirá

una visión interdisciplinaria e integral, para hacerlo sensible a las

problemáticas sociales, económicas, políticas, éticas, estéticas y ecológicas, que los prepara para su ingreso al nivel superior; capaces de interactuar en equipo, con una actitud fraterna, libre, justa, pacífica, tolerante y de respeto a la pluralidad” (Modelo Académico y Educativo Minerva de la BUAP).

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Enfoque de la asignatura El programa de Química para Ingenierías se enmarca en el Modelo Académico y Educativo Minerva y en los cuatro pilares de la educación promovidos por la UNESCO: saber conocer, saber hacer, saber ser y saber convivir. La química es un campo fértil para el desarrollo de estos saberes a partir de los temas tratados con un enfoque metodológico socio-cultural, que permita que el estudiante construya sus propios conocimientos a partir de lo que ya sabe. Para ello es necesario proponer experiencias de aprendizaje en contexto, donde exista la recreación de los conocimientos existentes para construir los nuevos conocimientos.

Saber conocer significa: comprender fenómenos, datos, conceptos, principios, leyes y modelos. Este proceso exige creatividad del alumno y supervisión del maestro así como la puesta en juego de métodos y procedimientos para recabar información, analizarla, calificarla e incorporarla en los contextos analizados.

Se proponen experiencias de aprendizaje donde los alumnos son los principales protagonistas de la construcción de conocimientos en un proceso colectivo donde el trabajo personal del estudiante se va enriqueciendo y apoyando por el profesor y sus compañeros.

Los contenidos de esta asignatura son especialmente propicios para llevar a cabo esta tarea ya que se presentan en un orden lógico secuencial de lo simple a lo complejo y de lo concreto a lo abstracto. El continuo paso de lo macroscópico a lo submicroscópico, mediante representaciones simbólicas es particularmente útil para propiciar el desarrollo de la capacidad de abstracción de los estudiantes.

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Saber hacer significa: saber cómo proceder para leer, escribir y abstraer en ciencias; resolver ejercicios y problemas, realizar actividades de investigación tanto en el aspecto experimental como en el teórico.

En el desarrollo del programa de química se propicia el trabajo tanto individual como colectivo, lo que permite a los alumnos apropiarse de estrategias y elaborar las propias para analizar, sintetizar, inducir, deducir y exponer la información obtenida tanto de fuentes documentales experimentales como de medios electrónicos.

El saber ser significa: estar dispuesto a mostrar una actitud positiva hacia la ciencia, su aprendizaje y sus implicaciones sociales.

En el programa de química se presentan temas que dan contexto al estudio de los conceptos químicos permitiendo que el estudiante reflexione sobre la estrecha relación que existe entre la ciencia y la tecnología, relación de la que se desprenden muchas aplicaciones prácticas que así contribuyen a mejorar la calidad de vida, su uso irracional afecta al medio ambiente y a la humanidad. Esta reflexión propicia la valoración del conocimiento científico y el desarrollo de una actitud crítica y responsable frente al uso de los productos derivados de la tecnología.

Saber convivir significa: Disposición al trabajo colaborativo, al diálogo, (a ser tolerante y propositivo).

Se plantea un aprendizaje y enseñanza de la química para las ingenierías en un proceso colectivo, donde cada individuo aporta en su equipo de trabajo y en el grupo su conocimiento, para construir un saber de todos y para todos, se fomentan actitudes

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críticas y responsables que rebasan lo individual para convertirse en una responsabilidad ante los demás, lo cual orienta a un ejercicio de la libertad con responsabilidad.

De esta forma el estudiante logrará comprender la información que diariamente se presenta con visos de científica, comprender fenómenos naturales que ocurren en su entorno o en su propio organismo, elaborar explicaciones racionales de estos fenómenos, valorar el desarrollo tecnológico y su uso en la vida diaria, así como comprender y evaluar el impacto ambiental derivado de las relaciones hombre-ciencia y tecnología-naturaleza.

Principales relaciones de la asignatura en forma vertical y horizontal.

La asignatura de química para ingenierías se impartirá a partir de agosto del 2009 como parte del plan de estudios 06 del Bachillerato Universitario de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. En el tercer año con carácter propedéutico dentro del área de ciencias naturales y exactas, con 2 horas a la semana de teoría y/o práctica a lo largo del ciclo escolar, haciendo un total de 80 horas. La relación horizontal es con estadística e informática, educación ambiental y para la salud, temas selectos de biología y física. Las Matemáticas e informática son una herramienta que apoya a la química para ingenierías para manejar e interpretar adecuadamente gráficas, ecuaciones, y expresiones científicas de diversas magnitudes. La relación vertical que tiene este programa con respecto a su ubicación en el mapa curricular es en el primer año con Química, en el segundo año con Biología, para fortalecer los conocimientos previos requeridos en esta asignatura.

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Contenidos temáticos Los contenidos temáticos se han estructurado en 4 unidades temáticas Unidad 1. La industria minera Unidad 2. Recursos energéticos Unidad 3. Polímeros Unidad 4. La industria química en México

Sugerencias Metodológicas Se plantea trabajar dentro del paradigma sociocultural, a través de una metodología sociocontructivista, que permita generar espacios de diálogo organizando procesos de aprendizaje-enseñanza interactivos, valorando la formación cultural y social, haciendo uso del conflicto sociocognitivo y potenciando la zona de desarrollo próximo de los alumnos, por medio de una adecuada transposición didáctica (entendiéndose como la transformación del conocimiento científico al conocimiento que habrá de enseñarse) que permita el aprendizaje: cooperativo, por proyectos, basado en problemas y el desarrollo de habilidades de pensamiento complejo. Todo esto aplicado también en el laboratorio como parte integral del área.

La asignatura de química para ingenieras, por su carácter experimental, no puede ser concebida sin la realización de actividades experimentales, a fin de propiciar la formación integral del alumno, sin embargo éstas también deben de transformarse, para que permitan al estudiante acercarse a la metodología científico-tecnológica. La evaluación de estas actividades debe modificarse y centrarse más en el proceso que en el resultado con la consiguiente detección de los errores experimentales que generen nuevas

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propuestas. El desarrollo de los contenidos en el enfoque constructivista de esta disciplina necesita de un análisis reflexivo y participativo dentro del enfoque Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS). En las dos horas de clase que contempla esta asignatura, el profesor dispondrá del tiempo necesario para auxiliarse de técnicas y estrategias que promuevan la participación activa del alumno en el proceso de aprendizaje-enseñanza.

El diseño de las estrategias de enseñanza-aprendizaje debe coincidir, en la medida de lo posible, con los fundamentos psicopedagógicos del plan de estudios y con la concepción de aprendizaje antes mencionada.

Evaluación

La evaluación es un proceso permanente e integral que permite constatar si hay coherencia entre los objetivos que nos hemos propuesto, y los logros alcanzados. Una de las funciones de la evaluación es el permitir la toma de decisiones y el diseño de acciones nuevas para minimizar el grado de variabilidad de los objetivos por alcanzar en los procesos de aprendizaje y enseñanza.

El carácter integral de los procesos aprendizaje-enseñanza propuestos en el programa de Química obliga a que la evaluación atienda a los procesos de manera continua y que contemple las siguientes modalidades de evaluación: Inicial o diagnóstica, que permite explorar las concepciones previas, hábitos de trabajo, actitudes del estudiante, etcétera, con la finalidad de adecuar el proceso de aprendizaje-enseñanza a las necesidades del estudiante.

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Formativa, que permite detectar los obstáculos que va encontrando el estudiante durante el proceso de construcción de su conocimiento. La finalidad es entender las causas de estas dificultades para ayudar a superarlas. Sumativa, que refleja el grado de integración de los conocimientos y aprovechamiento sobre el contenido de cada unidad, esto es, sirve para identificar los conocimientos aprendidos así como la calidad del proceso de enseñanza aplicado y tenerlos en cuenta en el estudio de otros temas o al repetir dicho proceso de enseñanza. Formadora, en la que la responsabilidad reguladora recae en los propios alumnos. Se pretende que sea el propio alumno quien detecte sus errores, reconozca por qué los comete y encuentre cómo superarlos.

Para lograr una evaluación integral se sugiere considerar todos los tipos de evaluación mencionados, desarrollando instrumentos que fomenten la expresión de las explicaciones de los estudiantes y que contribuyan a la sistematización y organización del conocimiento como son los mapas mentales, los mapas conceptuales, la resolución de problemas, la V epistemológica de Gowin, las auto-evaluaciones y evaluaciones de pares, etcétera tratando de evitar preguntas que son fundamentalmente reproductoras de lo que se ha dicho en clase.

El trabajo de laboratorio se evaluará de preferencia a través de la resolución de un problema práctico y no a través de exámenes teóricos. Esto permitirá evaluar las habilidades que se ponen en juego al resolver el problema como son: elaboración de hipótesis, toma de decisiones, diseño del experimento, etcétera.

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Los aprendizajes que han de ser evaluados deben estar orientados a los procesos que señala el programa tanto en el nivel conceptual, procedimental y actitudinal. A continuación se señalan algunas sugerencias para cada tipo de la evaluación mencionada.

Evaluación diagnóstica: preguntas abiertas, cuestionarios, guías de observación, explicación de situaciones experimentales, formularios de auto-evaluación. Evaluación formativa: debe de considerar contenidos declarativos (a través de debates, exposiciones, resúmenes, mapas mentales, mapas conceptuales), contenidos procedimentales (a través de actividades experimentales, resolución de ejercicios y problemas, comprensión lectora), y contenidos actitudinales (a través de trabajo individual y en equipo, responsabilidad etc.), diarios de clase, V de Gowin, cuadros sinópticos. Evaluación sumativa: cuestionarios que incluyan preguntas no reproductivas; contextualizadas, es decir, los hechos o problemas de los que se habla son del contexto de los estudiantes y que den indicios de qué tan estructurado tiene el estudiante el conocimiento. Tendrá como resultado reconocer el grado de evolución del modelo objeto de estudio respecto al inicial. Realización de trabajos que impliquen aplicar los nuevos conocimientos: escritos, maquetas, dramatizaciones. Realización de pequeñas investigaciones. Evaluación formadora: propiciar actividades que den oportunidad al estudiante de confrontar sus ideas con las de sus compañeros, por ejemplo a través de sesiones plenarias donde se analicen los temas por aprender. Diseñar actividades que fomenten la metacognición y la autoevaluación. Exposición oral de algún tema. Elaboración y corrección de cuestionarios de coevaluación. Revisión de ejercicios realizando explicitando los criterios aplicados para valorarlos. Responder de nuevo a los cuestionarios iniciales y especificar los cambios en los conocimientos.

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CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

La acreditación es un aspecto que se relaciona más con la necesidad institucional de certificar los conocimientos mediante ciertos resultados. El alumno acreditará la asignatura si ha alcanzado los objetivos propuestos y ha cumplido con las normas que establece la BUAP para dicha acreditación.

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PROGRAMA DE QUÍMICA PARA INGENIERÍAS

UNIDAD 1. LA INDUSTRIA MINERA. Número de horas: 20 PRESENTACIÓN.

La historia del ser humano está directamente relacionada con el descubrimiento y uso de los metales. En México, la industria minera fue determinante en el tiempo de la Colonia para el desarrollo económico, social y político. De la misma manera, hoy los metales juegan un papel importante en el desarrollo de la industria mexicana. La química, en su estudio de la naturaleza y sus fenómenos, diseña procesos para transformar los recursos naturales en diversos materiales que garanticen beneficios a la población. Hoy más que nunca, el avance de la ciencia debe tener presente los problemas ambientales que generan el uso excesivo e irracional de determinados materiales y algunos procesos industriales, como los de la industria minera. La utilidad de los metales está en función de sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, por lo que para darles un uso adecuado es necesario adquirir los conocimientos básicos de química y comprender los procesos de extracción de los metales. El estudio de la minería en México es parte de su historia, por ello, es importante ubicar las zonas mineras, conocer el tipo de yacimientos. La minería en México no ha sido atendida en forma adecuada, por la política económica actual, lo cual ha llevado a una crisis, por los modelos usados en la explotación y las relaciones obrero-patronales. Por lo que se requiere innovación de nuevas tecnologías y el cambio de una nueva política económica.

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ASPECTOS DEL PERFIL DE EGRESO QUE SE ESPERA ENRIQUECER CON ESTA UNIDAD. En esta unidad los estudiantes obtendrán información científico – tecnológica acerca de los metales y minerales que existen y se procesan en México. El estudio de los conceptos de la unidad despierta el interés de los alumnos y ayudará a desarrollar una conciencia sobre la importancia de los metales para el desarrollo y crecimiento de la sociedad actual. A partir del estudio de los principios básicos de la Química, podrán comprender los procesos metalúrgicos de refinamiento y el uso eficiente de los metales en la industria, proporcionando una visión interdisciplinaria e integral, que los hace sensibles a la problemática social, económica, política, ética y ecológica.

PROPÓSITOS GENERALES. Valorar la importancia de los minerales en el desarrollo de la civilización. Investigar la riqueza minera de México. Conocer la importancia de los minerales en la vida cotidiana. Establecer la relación entre los usos de los metales y sus propiedades físicas y químicas. Establecer la relación de las reacciones de oxidación-reducción y su análisis cuantitativo con el estudio de algunos métodos de obtención de metales. Avanzar en la construcción del concepto de mol. Realizar cálculos estequiométricos. Balancear ecuaciones químicas por el método del ion electrón.

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CONTENIDOS DE LA UNIDAD. TEMA

CONTENIDOS

ESTRATEGIAS SUGERIDAS

1.1 La litosfera y su riqueza.

1.1.1 Historia de los

La civilización y su relación con la

Hacer una línea del tiempo y establecer la época en la que

metales.

utilización de los minerales. Edades de

fueron descubiertos los metales.

piedra, bronce, de hierro, de los

Realizar discusiones informadas rumbo a la identificación

polímeros y de los nuevos materiales.

de la importancia del uso de los metales y mineral en el desarrollo de la Humanidad y en la vida cotidiana. Identificar las últimas edades, la contribución de la química y su importancia.

1.1.2 Los minerales en

Principales zonas mineras en México.

Realizar una investigación sobre la industria minero-

México.

Minerales más importantes. Importancia

metalúrgica en México.

de la industria minero metalúrgica.

Identificar los metales que se producen en mayor cantidad y definir cuál es su importancia comercial.

1.1.3. Beneficio de

Depósitos de minerales extraíbles.

Solicitar que el alumno investigue los métodos de beneficio

minerales.

Análisis químico de los métodos de

de minerales y realizar exposiciones plenarias para la

beneficio de los minerales. Métodos de

presentación de resultados.

separación de mezclas. Impacto

Identificar los depósitos de minerales extraíbles.

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ambiental de cada uno de ellos

Hacer un análisis costo-beneficio que considere el impacto ambiental de la industria minera.

1.2. ¿Dónde están los metales?

1.2.1 Obtención de algunos

Trituración, molienda y fundición de

Que los estudiantes investiguen por equipos los métodos de

metales.

minerales. El hierro y el acero. Oro, plata,

obtención de algunos metales, así como su abundancia en

mercurio, aluminio y cobre. Cálculos

la corteza terrestre.

estequiométricos: Relaciones entre mol,

Fomentar el uso de la Internet.

masa y volumen. Oxidación reducción.

Elaborar tablas de los metales y sus usos más importantes.

1.2.2 Propiedades de los

Ubicación de los metales en la tabla

Relacionar las propiedades de los metales con sus usos.

metales.

periódica. Propiedades físicas y

Elaboración experimental de la serie de actividad de los

químicas. Formación de óxidos básicos.

metales.

Modelo de enlace metálico. Serie de

Obtención experimental de óxidos metálicos.

actividad de los metales.

Comprobación experimental de la utilidad de la serie de actividad de los metales.

1.3. Reducir, reutilizar reciclar.

1.3.1 Reciclaje de metales.

Reciclaje del acero y del aluminio.

Solicitar a los estudiantes que investiguen cuáles son las empresas que reciclan metales y conseguir una visita para

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conocer el proceso que utilizan. Diseñar una actividad experimental para simular el reciclaje del acero. Organizar un debate con el tema: ¿qué conviene más reciclar o producir?

BIBLIOGRAFÍA. Libros: Chamizo, J. A. y Garritz, A. Química Terrestre. Colección La Ciencia para todos, número 97, Fondo de Cultura Económica, México, 1991. Hill, J.W., Kolb, D.K. Química para el Nuevo milenioK, Prentice may, México 1999. Moore Stanisky, Word y Kotz. El mundo de la Química, Conceptos y aplicaciones, Addison Wesley, México, 1994. Dingrando, L. Et al. Química, materia y cambio, MC Graw Hill, Colombia, 2002. Domínguez A. X. Química Orgánica, CECSA, México, 1994. Fox, M. A. y Whitesell, J. K. Química Orgánica, Addison Wesley Longman, México, 2000. Montaño, A. E. Petroquímica y sociedad, en la química y la sociedad, Fernández, F. R., PIDI, Facultad de química UNAM, México. Morrison. R. y Boyd, R. Química Orgánica, Addison Wesley Longman, México, 2000.

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IMP www.imp.mx/petroleo PEMEX www.ilce.com.mx Páginas electrónicas: 

http://www.ipac.es/acero/historia.asp



www.nacobre.com.mx



http://www.confemetal.es/aseral/obtencion.htm



http://www.aluminio.org/prensa_ciclo.htm

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UNIDAD 2. RECURSOS ENERGETICOS. Número de horas: 20 PRESENTACIÓN. La energía es el motor de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas y una gran variedad de procesos. Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la del ser humano. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía procedente fundamentalmente de la quema de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural. Es por esto que en la presente unidad, haremos énfasis en el estudio de los recursos energéticos, su origen, clasificación, obtención e importancia comercial. También dedicaremos parte de esta unidad al estudio de las fuentes alternativas de energía.

ASPECTOS DEL PERFIL DE EGRESO QUE SE ESPERA ENRIQUECER CON ESTA UNIDAD. Los recursos energéticos son de gran importancia para el desarrollo de la sociedad, particularmente el de las sociedades modernas. Es por eso que el egresado del bachillerato debe ser un ser humano capaz de entender la dependencia energética de las sociedades modernas, cómo se produce esa energía y cuales son las implicaciones económicas y ambientales de dicha producción. Aunado a esto y con el fin de proponer soluciones a los problemas que conlleva la producción de energía, es necesario que los estudiantes del bachillerato sepan enfrentar y responder con éxito a procesos de resolución de problemas. La

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finalidad de esta unidad es dar un enfoque y una visión global a los alumnos acerca de los recursos energéticos y la importancia de éstos en nuestra sociedad.

PROPÓSITOS GENERALES. Reconocer la importancia de los recursos energéticos como son el carbón, el petróleo y el gas natural. Saber cómo se obtiene la energía eléctrica, cuáles son sus usos, su distribución y su importancia comercial. Identificar cada uno de los recursos energéticos a partir de sus características y su composición química. Construir conceptos básicos de química e ingeniería en torno a los recursos energéticos. Conocer otras fuentes alternativas de energía y sus ventajas y desventajas.

CONTENIDOS DE LA UNIDAD.

TEMAS

CONTENIDO

ESTRATEGIAS SUGERIDAS

2.1 Combustibles. 2.1.1 Combustibles

El carbón: origen,

Clasificar los distintos tipos de Carbón en el análisis de su formación.

sólidos.

clasificación.

Análisis de su composición química y de sus propiedades

Propiedades:

termodinámicas.

composición y poder

Análisis de las reacciones que se llevan a cabo en la combustión del

calorífico. Calor y

carbón.

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temperatura. Capacidad

Investigación documental para identificar los posibles usos del carbón.

térmica. Combustión del carbón. Entalpía de reacción. Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Reacciones de oxidación-reducción. Usos del carbón. 2.2 Combustibles líquidos. 2.2.1 El petróleo.

Importancia del petróleo

Investigación Bibliográfica sobre la importancia del petróleo y algunos

como recurso energético. derivados del mismo. Hacer énfasis en los distintos tipos de Crudo. Derivados del Petróleo.

Análisis de las moléculas del petróleo y de sus enlaces.

Tipos de crudo. Un vistazo a las moléculas del petróleo. Enlaces químicos. 2.2.2 La gasolina, el

Operaciones Unitarias: la Investigación bibliográfica de las operaciones unitarias. ¿Qué son y para

diesel y el combustóleo.

destilación fraccionada.

qué sirven?

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Modificaciones de los

Actividad experimental: la destilación y sus características.

combustibles líquidos.

Análisis de las propiedades de los combustibles líquidos y sus

Usos de los combustibles propiedades termodinámicas. líquidos.

Actividad experimental en la que comparen los calores de combustión de

Almacenamiento.

distintos combustibles líquidos. Toma de decisiones para determinar cuál

Presentación de venta.

es el mejor. Investigación documental para identificar los usos de los combustibles líquidos. Exposición plenaria de los resultados por parte de los alumnos.

2.3 Combustibles gaseosos. 2.3.1 Gas natural,

Características

Discusión grupal acerca de la importancia de estos combustibles.

acetileno e hidrógeno.

fisicoquímicas,

Análisis de los combustibles gaseosos más importantes.

propiedades, métodos de Investigación documental para identificar los usos de los combustibles obtención. Usos y

gaseosos. Exposición de resultados por parte de los alumnos.

presentación para su venta. 2.4 Fuentes alternativas de energía. 2.4.1 Nuevas fuentes de

Energía nuclear, eólica,

Investigación documental y en la Internet sobre fuentes alternas de

energía.

biomasa.

energía, por qué su importancia y cómo se produce la energía eléctrica a partir de ellas.

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Discusión grupal acerca de las ventajas y desventajas de las energías alternativas. ¿Cuáles de ellas son realmente limpias?

BIBLIOGRAFIA. Libros: 

Quim Com. Química en la comunidad. Segunda edición. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana.



H. Perry, Robert; Manual del Ingeniero Químico, Tercera Edicion, España;. Ed. Mc Graw Hill. 1996, Pags. 9-3 a 9-



González Carmona Jaime, Físico-Química, (tomo I). Primera edición, Editorial BUAP. Año 1999, México.



Hill, Kolb, Química para el nuevo milenio, Octava edición, Editorial Prentice Hall, Año 1999, México.

Páginas electrónicas: 

http://www.unicamp.br/fea/ortega/eco/esp/esp-27.htm



http://www.tecnun.es/Asignaturas/Ecologia/Hipertexto/07Energ/100Energ%C3%ADa.htm



http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/YM9.html



http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_2149_los_recursos_energet

Revistas: ¿Cómo ves? Educación Química Enseñanza de las Ciencias

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UNIDAD 3. POLÍMEROS. Número de horas: 20 PRESENTACIÓN. Los polímeros son compuestos químicos de suma importancia, gran parte de los alimentos que se ingieren son polímeros y muchas moléculas importantes en el organismo también lo son. Donde quiera existen polímeros, por ejemplo: utensilios de cocina, toallas de algodón, chaquetas de cuero, suéteres de lana, alfombras de nylon, pelucas de acrílico, neumáticos de caucho y cojines de vinilo. También, los encontramos en el campo de la medicina para reemplazos corporales, se usan extensamente en el interior y en el fuselaje de los aviones, las alas de algunos de ellos están hechas de materiales poliméricos ligeros. Hoy en día varios tipos de automóviles tienen carrocería de plástico. Los polímeros conductores de electricidad ayudan a hacer posible la fabricación de baterías para automóvil más ligeras. La industria electrónica habrá de utilizar en sus circuitos miniaturizados cantidades cada vez mayores de conductores eléctricos termoplásticos. En fin, ya no podemos vivir sin polímeros, pero ¡cuidado! gran parte de la producción de plásticos es eliminada como desecho teniendo como destino final el medio ambiente donde se acumula como basura y genera un gran impacto ambienta. Es necesario adquirir los conocimientos químicos que permitirán al alumno de bachillerato entender los problemas asociados a la producción y uso de los materiales poliméricos, porque sólo de esta forma podremos generar una actitud responsable y argumentos convincentes para incidir en la toma de decisiones rumbo a aumentar la investigación para producir polímeros bio y fotodegradables, así como incrementar la cultura del reciclaje y la reutilización.

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ASPECTOS DEL PERFIL DE EGRESO QUE SE ESPERA ENRIQUECER CON ESTA UNIDAD. La unidad de polímeros fortalecerá la formación científica y tecnológica básica del egresado. Con el estudio y construcción de los conceptos y metodologías estudiadas en ésta, se propiciará el desarrollo de habilidades, actitudes y valores que le permitirán al estudiante adquirir una conciencia científica y social. El alumno tendrá también la oportunidad de observar que la química es producto del trabajo colectivo y multidisciplinario de los seres humanos, que se preocupa por sintetizar productos biodegradables, para mantener, por ejemplo, el equilibrio ecológico.

PROPÓSITOS GENERALES. Identificar los procesos de polimerización mediante el estudio de las reacciones químicas de adición y condensación, para conocer la diversidad de polímeros que se pueden obtener y son útiles para el ser humano. Clasificar las propiedades de los polímeros en función de su estructura molecular para comprender sus múltiples aplicaciones. Valorar el impacto socio económico y ambiental de la producción y empleo de los polímeros, para hacer un uso responsable de estos materiales.

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CONTENIDO DE LA UNIDAD. TEMA

CONTENIDO

ESTRATEGIAS SUGERIDAS

3.1 ¿Qué son los polímeros? 3.1.1 Importancia de los

Definición de polímeros.

Con base en una investigación bibliográfica, realizar una tabla

polímeros.

Usos y aplicaciones.

donde se incluyan los polímeros más utilizados en la vida cotidiana, que contenga, el nombre del monómero, la fórmula, nombre comercial y sus usos. De la tabla anterior hacer una investigación de cuáles son los efectos sobre el medio ambiente y la salud de cinco de ellos.

3.1.2 ¿De dónde vienen

Naturales: celulosa,

Realizar trabajo en equipo de tres personas sugiriendo llevar al

los polímeros?

almidón, glucógeno,

salón de clases almidón, nylon, lana y PVC, con la finalidad de que

proteínas, ADN, etc.

expliquen las características físicas de cada uno de estos y en

Sintéticos: polietileno,

función de esto clasificarlos en naturales y sintéticos.

nylon, PVC,

Investigación documental, sobre la estructura y los monómeros que

polipropileno.

constituyen algunos polímeros naturales y sintéticos así como su función e importancia en los seres vivos.

3.1.3 Estructura química

Concepto de monómero

Investigar la estructura del monómero mas conocido: el etileno.

de los polímeros.

y polímero. Grupos

Localizar los grupos funcionales que están presentes en la

funcionales.

estructura de los monómeros y que permiten la formación de los

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polímeros. 3.1.4 Obtención de

Reacciones de adición y

Proponer actividades experimentales que muestren la formación y

polímeros.

condensación.

algunas propiedades de polímeros de condensación y adición Investigar acerca de las propiedades de los polímeros de adición, contrastándolos con sus usos en la industria y la sociedad. Llevará a cabo una reacción de polimerización que haga evidente el crecimiento de la molécula conforme ocurre la reacción

3.1.5 Factores que

Estructura de sus

Realización de prácticas de laboratorio y experimentos de cátedra

determinan las

moléculas.

para demostrar las propiedades físicas de los plásticos.

propiedades de los

Condiciones de

Preparación de algunos polímeros como baquelita, nylon y hule.

polímeros.

reacción: Velocidad de reacción catalizadores, temperatura y presión. Uniones inter e intra moleculares.

3.1.6 ¿Cómo se

Reticulares.

Elaborar un mapa conceptual acerca de algunos polímeros,

estructuran los

Lineales. De alta y baja

estableciendo su nombre, el producto químico empleado y su uso.

polímeros?

densidad. Termoplásticos y

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termoestables. 3.1.7 Efecto socio

Evolución de la

Orientar una investigación documental de reciclado, reducción

económico y ambiental

producción de polímeros

reconsumo y reutilización de los plásticos y en un debate revisar el

de la producción y uso de

a nivel mundial y en

impacto social económico y ecológico.

polímeros.

México.

Participar en una discusión acerca del impacto social y ecológico

Eliminación de plásticos

del uso de los polímeros.

Reciclaje y

Analizar los problemas que se presentan en su comunidad debido

contaminación. El futuro

al uso de polímeros sintéticos, proponiendo un proyecto de

de los polímeros.

alternativas de solución teniendo como base los conceptos de reciclado, reducción de consumo y reutilización de los plásticos.

BIBLIOGRAFÍA. Libros: Chamizo, J. A. y Garritz, A. Química Terrestre. Colección La Ciencia para todos, número 97, Fondo de Cultura Económica, México, 1991. Fox, M.A. y Whitesell, J. K. Química Orgánica, Addison Wesley, Mexico, 2000. Hill, J.W. y Kolb, D. K. Química para el nuevo milenio, Prentice may Hispanoamericana, México, 1999. Moore, Staniky, Word y Kotz. El Mundo de la Química. Conceptos y Aplicaciones, Addison Wesley, México, 2000.

Chow Pangtay, S. Petroquímica y sociedad. México, No 39,Colección La Ciencia para todos. FCE, 1987 Ogawa, M. T. Materiales poliméricos, en la química en la sociedad, Facultad de Química, UNAM, México, 1994.

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Páginas electrónicas: 

http://www.ipac.es/acero/historia.asp

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UNIDAD 4. LA INDUSTRIA QUÍMICA EN MÉXICO. Número de horas: 20 PRESENTACION. La industria química, transforma los materiales naturales en productos útiles para la sociedad. Desde los albores de la civilización se ha empleado la química para satisfacer las necesidades humanas. En la época colonial evaporaban el agua de mar para obtener sal, que empleaban para conservaban el pescado y curar pieles, las cenizas de las combustiones de carbón y leña, se utilizaban para obtener potasa (KOH), de las grasas animales se obtenían jabones y velas, los procesos químicos eran muy sencillos. Conforme avanzan la ciencia y la tecnología, se hace un mejor uso de los recursos naturales, se crean nuevos procesos, nuevos productos, para satisfacer los requerimientos actuales. En los últimos 50 años, la industria química ha crecido hasta cientos de compañías que producen mas de 60 000 productos diferentes que hacen que esta industria sea la mas grande del mundo. La existencia de estos nuevos procesos impacta positivamente la economía, ya que contribuye con el sostenimiento de la competitividad internacional.

ASPECTOS DEL PERFIL DE EGRESO QUE SE ESPERA ENRIQUECER CON ESTA UNIDAD. En esta unidad los estudiantes obtendrán información científico – tecnológica acerca de la transformación de materias primas, con la finalidad de producir materiales útiles para la Humanidad. Además se concientizarán del impacto ecológico generado por los procesos industriales y se propiciará la evaluación de éstos a través de análisis costo beneficio, con el fin de que los entienda

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y con base en ello pueda generar propuestas críticas, informadas y responsables rumbo a la solución de estos problemas. El estudio de los conceptos de esta unidad le ayudará al bachiller a desarrollar una conciencia sobre la importancia de los nuevos materiales para el desarrollo y crecimiento de la sociedad actual. A partir del estudio de los principios básicos de la Química, podrán comprender los procesos industriales y el uso eficiente de los materiales en la industria, proporcionando una visión interdisciplinaria e integral.

PROPÓSITOS GENERALES. Valorar la aportación de la industria química de México. Con relación al mejoramiento de la salud, de la calidad de vida y de protección del medio ambiente. Reflexionar acerca de cómo la industria química, ayuda a enfrentar necesidades humanas, y hacia donde podrá dirigirse esta industria en los años por venir. Identificar la importancia de la industria del amoniaco, el ácido sulfúrico en la producción de los fertilizantes y otros productos. La producción de sosa cáustica y la industria de jabones y detergentes. Distinguir los usos de diversas materias primas para la síntesis de productos químicos importantes en México.

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CONTENIDOS DE LA UNIDAD. TEMA CONTENIDO 4.1 La industria química promesa o reto

ESTRATEGÍAS SUGERIDAS

4.1.1 La importancia de la Principales productos de

Realizar una investigación sobre la importancia de la industria química en

industria química.

México y cuales son los requisitos para su instalación en una comunidad.

la industria química. Usos y beneficios a la sociedad

4.1.2 Ramas y productos

Industrias petroquímica,

Solicitar a los alumnos responder mediante una Investigación documental,

de la industria química.

agroquímica, alimentaría,

la siguiente pregunta ¿cuales son las ramas de la industria química y la

farmacéutica, celulosa y

utilidad de sus productos?

papel, detergentes,

Realizar una tabla de los productos más importantes y usos.

cosméticos, fertilizantes.

Repartir en los diferentes equipos de trabajo cada una de las industrias mencionadas y solicitar el estudio de los procesos químicos más importantes en cada una de ellas. Presentación de resultados en plenaria.

4.2 La industria de los fertilizantes 4.2.1 Fertilizantes

El amoniaco y el ácido

Lectura y discusión de artículos que contengan procesos de obtención.

sintéticos y su

sulfúrico como materia

Elaborar un cuadro indicando las propiedades de los fertilizantes.

composición química.

prima para producir

Investigar en método proceso Fritz Haber para la obtención del amoniaco.

fertilizantes.

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El proceso Fritz Haber 4.2.2 Los iones de los

Identificación de fosfatos,

Realizar experimentos de identificación aniones y cationes en un

fertilizantes.

nitratos, sulfatos, potasio

fertilizante, para su aplicación adecuada.

y amonio en disoluciones de fertilizantes. 4.2.3 Las plantas

Elementos, compuestos

Identificar mediante una lectura los elementos compuestos y mezclas

requieren de un

mezclas y reacciones

involucrados en la nutrición de las plantas.

fertilizante especial.

químicas. (cuáles)

4.2.4 Tú decides,

La otra cara del nitrógeno,

Lectura y plenaria para reflexionar sobre la importancia de los fertilizantes

fertilizantes o explosivos.

explosivos nitrogenados.

y explosivos

4.3 Industria de los nuevos materiales 4.3.1 Biomateriales.

¿Qué es un biomaterial?

Construir una tabla indicando tipo de material, composición química y

Tipos de biomateriales.

propiedades.

Composición química.

Elaborar tablas relacionando el tipo de material, ventajas, desventajas.

Propiedades.

Ejemplos de aplicación.

Aplicaciones. 4.3.2 Nuevos materiales

Polímeros

Hacer una línea del tiempo de la aplicación de polímetros en medicina

poliméricos.

biodegradables:

Construir una tabla indicando su aplicación nombre comercial y la

clasificación, composición, composición de algunos polímetros biodegradables en el mercado

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usos comerciales y

Investigar los factores que intervienen en la degradación del biopolímero.

aplicación. Cerámicas poliméricas: membranas. 4.3.3 ¿Por qué se

Materiales deportivos.

Lectura de textos sobre las innovaciones en fabricación de materiales y

rompen los records en las Composición y

ropa deportiva por parte de los alumnos.

olimpiadas?

propiedades: en ropa,

Analizar en plenaria, las razones de el incremento en la ruptura de records

calzado, balones, etc.

olímpicos.

BIBLIOGRAFÍA. Libros: Hill, J. W., Kolb, D. K. Química para el Nuevo milenioK, Prentice may, México 1999. Escalona Héctor, Quim Com. Química en la Comunidad. Addison-Wesley Iberoamericana. Estados Unidos 1998. Fox, M.A. y Whitesell, J. K. Química Orgánica, Addison Wesley, Mexico, 2000. Moore, Staniky, Word y Kotz. El Mundo de la Química. Conceptos y Aplicaciones, Addison Wesley, México, 2000.

Chow Pangtay, S. Petroquímica y sociedad. México, No 39,Colección La Ciencia para todos. FCE, 1987 Ogawa, M. T. Materiales poliméricos, en la química en la sociedad, Facultad de Química, UNAM, México, 1994. Páginas electrónicas: http://www.cienciahoy.org.ar/hoy49/biomat00.htm http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_14.htm

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http://bibliotecnica.upc.es/PFC/arxius/migrats/34111-4.pdf http://www.feique.org/comunica/qyf0506.pdf

Revistas: ¿Cómo ves? Educación Química Enseñanza de las Ciencias

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