Plan de lección de la escala de pH

Aprendiendo sobre ácidos y bases

Esta lección se divide en tres partes:

• Introducción a la escala de pH
• Problemas matemáticos que involucran pH y pOH
• Amortiguadores

Objetivos de aprendizaje

Al final de la lección, los estudiantes podrán:

• Identificar elementos comunes como ácidos, básicos o neutros.
• Leer una tira de pH e identificar como ácido, base o neutro
• Dar características de ácidos, bases y sustancias neutras.
• Comprender lo que miden el pH y el pOH
• Realizar cálculos de pH y pOH
• Comprender qué son los amortiguadores y por qué son biológicamente importantes.

Longitud

Tres períodos de clase de 60 minutos

Materiales

Para el laboratorio de pH (parte I), cada grupo de estudiantes necesitará:

• Platos o vasos de papel
• Goteros
• tiras de pH
• Varias sustancias como:
  • Blanqueador
  • Detergente
  • zumo de naranja
  • Agua
  • Windex
  • Neutralizador de acidez
• Gafas protectoras
• Para cada estudiante, una copia de la lección de texto La escala de pH, soluciones y tampones (esto se utilizará a lo largo de la lección)
• Precauciones de seguridad: no mezcle lejía y limpiadores a base de amoníaco

Para la parte de matemáticas (parte II), los estudiantes necesitarán lo siguiente:

• Problemas de cálculo de pH y pOH
  • Divida los problemas para que haya dos columnas de problemas (si es posible)

Para la porción de reserva (parte III), cada grupo de estudiantes necesitará:

• Aproximadamente 60 ml de hígado
  • Para hacer la solución de hígado, compre hígado de vaca y mézclelo o tritúrelo
• Frasco gotero de HCl 0,1 M y NaOH 0,1 M
• tiras de pH
• Gafas protectoras
• Vasos o vasos de papel
• Cilindros graduados
• Para cada alumno, una copia del cuestionario de la lección (que se utilizará al final de toda la lección)

Estándares del plan de estudios

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.2

Determinar las ideas centrales o conclusiones de un texto; rastrear la explicación o descripción del texto de un proceso, fenómeno o concepto complejo; proporcionar un resumen preciso del texto.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.3

Siga con precisión un complejo procedimiento de varios pasos al realizar experimentos, tomar medidas o realizar tareas técnicas, atendiendo a casos especiales o excepciones definidas en el texto.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.4

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 9-10.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.5

Analizar la estructura de las relaciones entre conceptos en un texto, incluidas las relaciones entre términos clave (por ejemplo, fuerza, fricción, fuerza de reacción, energía).

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.7

Traducir información cuantitativa o técnica expresada en palabras en un texto en forma visual (por ejemplo, una tabla o gráfico) y traducir la información expresada visual o matemáticamente (por ejemplo, en una ecuación) en palabras.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.9

Compare y contraste los hallazgos presentados en un texto con los de otras fuentes (incluidos sus propios experimentos), y observe cuándo los hallazgos apoyan o contradicen explicaciones o relatos anteriores.

Instrucciones

Parte I (aproximadamente 60 minutos)

• Dígales a los estudiantes que van a medir el pH de diferentes sustancias. Antes de comenzar, enséñeles cómo usar una tira de pH y explíqueles que un pH de 7 es neutro, un pH menor que 7 es un ácido y un pH mayor que 7 es una base. Haga que los estudiantes completen como se muestra en la siguiente tabla:

• Los estudiantes colocarán de 2 a 4 gotas de la sustancia en un plato o vaso de papel y luego probarán su pH con una tira de pH.
• A continuación, escriba tres columnas en la pizarra: ácido, base y neutral. Haga que los estudiantes observen sus sustancias y propongan algunos ejemplos y características para cada columna como clase. Los estudiantes deben escribir las columnas como notas.
• Distribuya la lección de texto The pH Scale, Solutions & Buffers. Como clase, lean la introducción y la sección ‘Definición y ejemplo de ácidos y bases’. Haga que los estudiantes agreguen a su tabla de ácido, neutro y base a medida que leen. Agregue también a la tabla en la pizarra, ingresando en tantos detalles como sea apropiado para la edad / nivel de grado.

Parte II (aproximadamente 60 minutos)

• Lea la sección ‘Cálculo de pH y pOH’ como clase. Tómese un momento para hacer una pausa, discutir y tomar notas sobre el cálculo mientras la clase lee.
• Luego, junte a los estudiantes y entregue a cada par la hoja de trabajo de problemas de cálculo de pH y pOH que creó anteriormente. El estudiante A resuelve el primer problema mientras que el estudiante B revisa su trabajo. Luego, el estudiante B resuelve el segundo problema mientras que el estudiante A revisa su trabajo. Repita hasta completar la hoja de trabajo.
• Los estudiantes pueden completar problemas adicionales como tarea o la clase puede jugar un juego tipo Jeopardy para consolidar los conceptos matemáticos.

Parte III (aproximadamente 60 minutos)

• Lea la sección ‘Ácido débil / Bases y tampones’ en la lección de texto La escala de pH, soluciones y tampones como clase. Tómese un momento para repasar las palabras principales del vocabulario y analizar cómo los sistemas biológicos dependen de los amortiguadores para mantener un pH estable. Dígales a los estudiantes que el hígado actuará como amortiguador.
• Haga que los estudiantes llenen 30 ml de agua y la coloquen en un vaso de precipitados. Haga que los estudiantes tomen el pH y lo registren. Luego, pida a los estudiantes que agreguen 5 gotas de HCl, revuelva la mezcla y tomen el pH. Agrega 5 gotas más, revuelve y toma el pH. Repita, agregando HCl en incrementos de 5 gotas para un total de 35 gotas.
• Repita este proceso para agua y NaOH
• Repita este proceso para 30 ml de hígado molido y HCl.
• Repita este proceso para 30 mL de hígado molido y NaOH.
• Los estudiantes pueden completar una tabla con sus datos:

Preguntas de debate y actividad gráfica:

• Como clase, discuta:
  • ¿Cómo se compara el tampón de agua con el tampón de un hígado?
  • ¿Por qué crees que es importante que el hígado ‘amortigüe’?
• Haga que los estudiantes grafiquen lo siguiente:
  • En rojo: el número de gotas de ácido y el pH del agua.
  • En azul: el número de gotas de base y el pH del agua
  • En morado: la cantidad de gotas de ácido y el pH del hígado.
  • En naranja: el número de gotas de base y el pH del hígado.
• Haga que los estudiantes completen el cuestionario de la lección el siguiente período de clase

Extensiones

• Complete una titulación ácido / base
• Haga que los estudiantes exploren otros indicadores de ácido / base (como fenolftaleína, azul de bromotimol o repollo)
• Explore los impactos de un ácido o una base en un organismo vivo (como la germinación de semillas de alfalfa)

Lecciones relacionadas

• Titulaciones con ácidos débiles o bases débiles
• Ácidos y bases
• Base conjugada: definición y descripción general

Rodrigo Ricardo Editor y fundador