Equilibrio de enseñanza
¿Enseñas química a nivel de secundaria? Si es así, tiene una gran cantidad de material que cubrir cada año. Una de las ideas que querrá que sus alumnos comprendan es el equilibrio. En general, el equilibrio se refiere a la idea de que la energía libre de un sistema en equilibrio es mínima.
Comprender el equilibrio químico ayudará a sus estudiantes a aplicar sus conocimientos matemáticos a la química, y también requerirá que comprendan los sistemas en un nuevo nivel abstracto.
Debido a que el equilibrio puede ser complicado, podría ser útil tener algunas actividades para incorporar en su instrucción. Las actividades de esta lección apelan a diferentes estilos de aprendizaje y fortalezas mientras enseñan a los estudiantes sobre el equilibrio en la química.
Equilibrio termodinámico
Estas actividades ayudarán a sus estudiantes a comprender las ideas clave detrás del equilibrio termodinámico.
Diagramar las condiciones
A medida que los estudiantes lleguen a comprender el equilibrio termodinámico, aprenderán sobre las condiciones que siempre deben estar presentes, así como las condiciones que a veces están presentes para que ocurra este tipo de equilibrio. En pequeños grupos o asociaciones, haga que los estudiantes creen un diagrama gráfico que muestre qué condiciones se requieren para el equilibrio termodinámico y por qué. Sus ilustraciones pueden incluir palabras, pero también deben basarse en medios visuales para representar las relaciones de causa y efecto. Los estudiantes pueden hablar sobre la diferencia entre las condiciones necesarias y las condiciones ocasionales mientras trabajan.
¿Qué está pasando en su agua?
Esta actividad permite a los estudiantes modelar el concepto de equilibrio termodinámico local. Haga que los estudiantes trabajen en grupos pequeños; cada grupo debe comenzar con un vaso de agua helada. Deberían desarrollar hipótesis sobre la temperatura del agua en diferentes puntos del vaso. Luego, pida a los estudiantes que hagan un diagrama que describa lo que está sucediendo con el hielo, el agua y el vaso a nivel molecular. Pídales que describan por qué esto funciona como un modelo perfecto de equilibrio termodinámico local.
Comprensión de la constante de equilibrio
Las actividades de esta sección están orientadas a ayudar a sus estudiantes a entender la constante de equilibrio.
Graficar diferentes tipos
Sus estudiantes pronto aprenderán que existe una constante básica de equilibrio, pero también hay varios tipos, incluidos conceptos acumulativos, escalonados, de asociación y disociación, entre otros. Haga que los estudiantes trabajen en grupos pequeños para crear una tabla para organizar estas constantes. En la primera columna, deben enumerar los tipos de constantes que están aprendiendo. En la segunda columna, deben definir estas constantes y cuándo o por qué se utilizan. La tercera columna debe enumerar la ecuación relevante. Una vez que los estudiantes tienen estos gráficos, pueden guardarlos en sus cuadernos como una referencia visual rápida y útil.
Promulgando la derivación
A medida que los estudiantes aprendan sobre la relación entre el equilibrio y la termodinámica, comprenderán cómo se deriva la expresión de la constante de equilibrio. ¡Esta actividad les permite dramatizar esta derivación! En grupos pequeños, haga que los estudiantes se asignen roles, tales como:
- Energía libre de Gibbs
- K, la constante de equilibrio
- coordenadas de reacción
- coeficientes de actividad
Luego deben escribir y representar una obra de teatro que muestre matemáticamente cómo se deriva la expresión de la constante de equilibrio. Está bien que estas parodias sean graciosas siempre que sean matemáticamente y químicamente precisas.
Otros equilibrios
Finalmente, estas actividades ayudarán a sus estudiantes a comprender otras formas de equilibrio que son importantes dentro de la química.
Cronología del equilibrio
Esta actividad les enseñará a sus estudiantes más sobre el equilibrio al mismo tiempo que los familiarizará más profundamente con la historia de la ciencia y, específicamente, la química. Haga que los estudiantes trabajen en grupos pequeños. Cada grupo debe investigar la historia de cómo se han descubierto y aplicado diferentes tipos de equilibrio a lo largo de la historia de la química. Luego, deben crear una línea de tiempo que incluya al menos diez eventos, descubrimientos o aplicaciones diferentes. Haga que los estudiantes compartan, comparen y contrasten sus líneas de tiempo.
Experto en Equilibrio
Además del equilibrio termodinámico, los estudiantes pueden estar interesados en otros tipos de equilibrio dentro de la química, como difusivo, Donnan y dinámico, entre otros. Haga que los estudiantes trabajen en grupos pequeños para convertirse en expertos en uno de los otros tipos de equilibrio que es relevante para la química. Deben crear un póster o una presentación de PowerPoint que explique qué tipo de equilibrio es, cómo funciona y por qué es importante dentro de la química. Desafíe a los estudiantes a profundizar lo más posible en su investigación y presentación antes de compartir con la clase.
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