Plan de lección de moléculas de agua

Objetivos de aprendizaje

Al final de la lección, los estudiantes podrán:

• relacionar algunas de las propiedades del agua con su composición química
• describir por qué el agua forma enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua
• hacer predicciones sobre el comportamiento del agua basadas en enlaces de hidrógeno
• Identificar el agua como una molécula polar y relacionarlo con su capacidad para disolver ciertas sustancias.
• Identificar cómo los enlaces de hidrógeno le dan al agua propiedades únicas, como un alto punto de ebullición o expansión durante la congelación.

Longitud

Aproximadamente 80-100 minutos

Materiales:

• bolas de espuma (más grandes para el oxígeno y más pequeñas para el hidrógeno) o círculos recortados de papel de construcción (suficiente para que cada estudiante haga un modelo)
• Palitos (los palitos de brocheta funcionan bien)
• cinta y pegamento
• Marcadores negros
• Modelos de cloruro de sodio (5)
  • Para construir el cloruro de sodio, use dos hojas de papel, cada una cortada en círculos. Escriba ‘Na +’ en uno y ‘Cl-‘ en el otro. Pegue ligeramente los dos juntos. También puede usar dos bolas de espuma pegadas con cinta adhesiva o pegadas con palos.
• Datos sobre las moléculas de agua: estructura y propiedades
• Examen

Materiales para el laboratorio de estaciones de video posterior (o demostración):

• Estación 1: centavo, taza de agua, gotero, taza de agua con jabón
• Estación 2: dos portaobjetos de vidrio (usados ​​en un microscopio), taza de agua, gotero
• Estación 3: plato lleno de agua, clip seco, detergente
• Estación 4: sal, aceite, dos tazas de agua
  • Para hacer grupos más pequeños, cree dos conjuntos de cada estación

Estándares del plan de estudios

• 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.9-10.9

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.

Instrucción

• Comience la clase teniendo una discusión sobre lo que los estudiantes saben sobre el agua. En la pizarra, escriba lo que la clase ya sabe sobre el agua. Haga que los estudiantes también anoten las notas.
• Comience Datos sobre moléculas de agua: estructura y propiedades, deteniéndose en: 58. Haga que los estudiantes compartan lo que han aprendido hasta ahora sobre el agua y agreguen esto a la pizarra.
• Reanude el video y deténgase a la 1:58.
  • Pida a los estudiantes que construyan una molécula de agua con bolas de espuma (o papel de construcción) y palos de brocheta (que representan los enlaces). Los estudiantes deben asegurarse de hacer la forma ‘doblada’ del agua. Reanude el video después de que se hayan construido los modelos.
• Deténgase a las 3:42.
  • Haga que los estudiantes dibujen un signo ‘+’ en los átomos de hidrógeno y un ‘-‘ en el oxígeno para representar el dipolo. Tómese un momento para reiterar por qué este es el caso, introduciendo el término polar. También tómese un momento para agregar a la lista de cosas que la clase sabe sobre el agua.
  • Pida a dos estudiantes (con sus moléculas de agua) que se pongan de pie. Pregunte a la clase cómo creen que estas dos moléculas de agua se unirían entre sí según las cargas. Haga que los estudiantes jueguen con sus modelos hasta que la clase llegue a un consenso sobre cómo se mantendrían unidos (si no están seguros, recuérdeles lo que saben sobre las cargas positivas y negativas). Agregue otro estudiante (molécula de agua) a la mezcla. Vea cómo se adherirá la tercera molécula. Agrega un cuarto.
• Haga que los estudiantes se sienten y reanuden el video, deteniéndose a las 5:08.
  • Ahora que los estudiantes han practicado (y aprendido el nombre) de los enlaces de hidrógeno, pídales que se pongan de pie. Dígales que tienen un minuto para formar puentes de hidrógeno entre sí como clase usando sus modelos. Cuando diga ‘adelante’, haga que cada molécula de agua (sostenida por un estudiante) se una de manera apropiada hasta que la clase se mantenga unida por enlaces de hidrógeno. Dígales a los estudiantes que esta característica (capacidad de enlace de hidrógeno) le da al agua muchas de sus propiedades frescas (algunas de las cuales se han enumerado en la pizarra).
  • Para la próxima demostración, haga que cuatro o cinco estudiantes permanezcan unidos por enlaces de hidrógeno con sus modelos. Explique que este grupo de moléculas de agua se calienta en una olla de agua. Haga que cada alumno mueva su modelo a medida que se calientan. Finalmente, cuando se agrega suficiente calor, los enlaces de hidrógeno se rompen y las moléculas de agua se separan unas de otras (explique que ha habido un cambio de fase de agua a gas). Reitere que esta es la razón por la que el agua tiene un punto de ebullición alto (es difícil romper esos enlaces de hidrógeno). Agregue esto a la lista sobre el agua si aún no está allí.
• Reanude el video, deteniéndose a las 5:52.
  • Dígales a los estudiantes que van a ‘disolver’ un poco de sal. Muéstreles el modelo de la sal y observe la carga del Na y el Cl. Entregue a cada grupo de cuatro o cinco estudiantes una molécula de sal y vea si pueden descubrir cómo sus modelos de agua la romperán. Luego relacione esto con la capacidad del agua para disolver ciertas sustancias (y agréguelo al tablero si aún no está allí).
• Reanudar el video. A medida que avanza el resumen, póngalo en pausa periódicamente y encierre en un círculo las partes más importantes de la lista sobre el agua. Haga que los estudiantes hagan un círculo o resalten en sus notas también.

Actividad

• Una vez completado el video, haga que los estudiantes trabajen en grupos para completar las estaciones. Vea las instrucciones de la estación a continuación (estas también se pueden hacer como una demostración por parte del maestro):
  • Estación 1: vea cuántas gotas de agua cabe en el centavo. Use lo que aprendió del video para explicar por qué tantas gotas pueden caber en un centavo. Repite con el agua con jabón. ¿Por qué crees que hay una diferencia?
  • Estación 2: mojar ambos portaobjetos de vidrio y pegarlos. Los portaobjetos de vidrio tienen una carga. Use lo que sabe sobre el agua para explicar por qué el vaso se pega.
  • Estación 3: Coloque un clip seco en un recipiente con agua. Intenta hacer que flote. Usa lo que sabes sobre el agua para explicar por qué flota el clip (si puedes hacerlo). A continuación, agregue una gota de detergente al recipiente y vea qué sucede. Haz predicciones sobre lo que le hizo el detergente al agua y / o al clip.
  • Estación 4: En una taza agregue sal al agua, mezcle y escriba observaciones. En la segunda taza, agregue aceite al agua, mezcle y escriba observaciones. Según lo que aprendió, ¿qué suposiciones puede hacer sobre la composición de la sal y el aceite?
• Una vez que los estudiantes hayan completado las estaciones, repase sus hallazgos y relacione con el video si aún no lo habían hecho.
• Completa el cuestionario.

Extensiones

• Haga que los estudiantes exploren otras propiedades del agua y las relacionen con la composición del agua (es decir, calor específico, tensión superficial, cohesión, adhesión y acción capilar).
• Asigne a los estudiantes una propiedad del agua y pídales que creen un cartel que represente y explique esa propiedad (es decir, alto punto de ebullición, solvente, alto calor específico, cohesión, adhesión y acción capilar).
• Aprenda sobre el ciclo del agua

Lecciones relacionadas

• Propiedades del agua
• ¿Por qué el agua es el disolvente universal?
• Agua superficial: definición y propiedades

Rodrigo Ricardo Editor y fundador