Plan de lección de entropía

Objetivos de aprendizaje

Después de esta lección, los estudiantes podrán:

• definir la entropía
• explicar la entropía física y química
• discutir los factores que afectan el valor de la entropía
• calcular el cambio de entropía

Longitud

1 – 1,5 horas

Materiales

• Fichas
• Copias del cuestionario, una para cada alumno.

Vocabulario clave

• Entropía
• Espontáneo

Estándares del plan de estudios

• CCSS.ELA-Alfabetización.RST.11-12.3

Siga con precisión un procedimiento complejo de varios pasos al realizar experimentos, tomar medidas o realizar tareas técnicas; Analizar los resultados específicos basados ​​en explicaciones en el texto.

• CCSS.ELA-Alfabetización.RST.11-12.4

Determinar el significado de símbolos, términos clave y otras palabras y frases específicas de dominio tal como se usan en un contexto científico o técnico específico relevante para los textos y temas de los grados 11-12.

• CCSS.ELA-Alfabetización.SL.11-12.1

Iniciar y participar de manera efectiva en una variedad de discusiones colaborativas (uno a uno, en grupos y dirigidas por el maestro) con diversos socios sobre temas, textos y problemas de los grados 11-12, basándose en las ideas de los demás y expresando las suyas con claridad y persuasivamente.

Calentamiento y preparación

• Divida a los estudiantes en pequeños grupos de laboratorio y dé a cada uno un juego de 100 centavos.
• Explíqueles que lanzarán las monedas de un centavo al aire (demuestren un lanzamiento aceptable) y luego notarán qué caen cara arriba y qué cara abajo.
• Si es necesario, use menos centavos.
• Una vez que los estudiantes hayan registrado sus datos, pregunte:
  • ¿Alguien tenía todas las monedas de un centavo hacia arriba o hacia abajo?
  • ¿Cuál es la probabilidad de que esto suceda?
  • ¿Hay mejores posibilidades de que aterricen de forma aleatoria? ¿Por qué?
  • Si repetimos el proceso, ¿obtendrás los mismos resultados? ¿Por qué o por qué no?
• Etiquete la pizarra como «Entropía» y pida a los estudiantes que creen una sección en sus cuadernos con el mismo título.

Instrucciones

• Inicie el video de la lección Predicción de la entropía de cambios físicos y químicos y haga una pausa en 1:43.
• Defina «entropía» y pida a los estudiantes que escriban las definiciones en sus cuadernos.
• Ahora, pida a los estudiantes que encuentren otro ejemplo de entropía en su vida diaria como grupo. Pida a los grupos que compartan sus ejemplos con el resto de la clase.
• Cree un subtítulo con la etiqueta «Factores que afectan el valor de la entropía» y el número uno al cuatro. Los estudiantes harán lo mismo en sus cuadernos.
• Reanude la lección y pida a los estudiantes que tomen notas, registrando los cuatro factores enumerados en el video en sus cuadernos.
• Pausa a las 3:53.
• Trabaje con los estudiantes para describir cada uno de los constructos mencionados en el video, dibujando imágenes según sea necesario para que los estudiantes visualicen la información.
• Reproduzca el resto de la lección en video. Discutir:
  • ¿Qué debemos hacer para predecir si una reacción física o química aumentará o disminuirá la entropía?
  • ¿Por qué podemos calcular el cambio de entropía?
  • ¿Cuándo podemos predecir aumentos o disminuciones de entropía? ¿Por qué?
• Reproduzca el resto de la lección y permita que los estudiantes hagan las preguntas restantes antes de continuar con la actividad.

Actividad

• Los estudiantes ahora harán un juego de cartas en el que se les desafiará a determinar cuál de los dos elementos tiene una entropía más alta basándose únicamente en su estado de la materia a la manera de un juego de cartas de guerra.
• Divida a los estudiantes en parejas y distribuya las fichas.
• Haga que los estudiantes hagan sus naipes escribiendo elementos de sólidos, líquidos y gases en cada uno.
• Juega a Entropy War haciendo que los dos estudiantes se acuesten en una tarjeta cada uno; el jugador con la entropía más alta gana el par. Los gases derrotan a los líquidos y los sólidos, los líquidos derrotan a los sólidos. Las cartas iguales siguen las mismas reglas.
  • Para un desafío adicional, proporcione una temperatura severa que requiera que los estudiantes calculen si su elemento sería sólido, líquido o gas a esa temperatura. Por ejemplo, pida a los estudiantes que imaginen que están jugando a -100 grados Celsius. ¿Qué elementos serían sólidos o líquidos a esta temperatura? También puede optar por temperaturas extremadamente altas y pedirles que determinen cuál de los sólidos se habrá convertido en líquido o incluso en gas.
• Mientras los estudiantes trabajan, circule por la sala para ofrecer orientación y apoyo.
• Cuando termine, dé a los estudiantes el cuestionario para verificar su comprensión.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador