Propiedades del plan de lecciones de agua

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Objetivos de aprendizaje

Al final de esta lección, los estudiantes podrán:

Describe algunas de las propiedades del agua y relaciónalas con los enlaces de hidrógeno.
Explica cómo la forma y la estructura del agua permiten la formación de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua.

Longitud

120 minutos

Materiales

La lista de materiales se divide en actividades y laboratorios. Los estudiantes también necesitarán papel y un bolígrafo / lápiz para tomar notas, y necesitará acceso o copias de Hechos sobre las moléculas de agua: Estructura y propiedades, y copias del cuestionario de la lección, para cada estudiante.

Laboratorio 1

Notas adhesivas
2 globos
Acceso a un congelador
Botellas de agua con tapa

Laboratorio 2

sal
Agua
Vasos o vasos de plástico
Varillas de agitación
Cilindros graduados
Frotar alcohol
Cuchara
Balance (opcional)

Construcción de moléculas

Una bolsa de malvaviscos grandes
Una bolsa de malvaviscos pequeños.
Palillos de dientes

Estándares del plan de estudios

MS-PS1-1.

Desarrollar modelos para describir la composición atómica de moléculas simples y estructuras extendidas.

CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.4

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 6-8.

CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.7

Integrar información cuantitativa o técnica expresada en palabras en un texto con una versión de esa información expresada visualmente (por ejemplo, en un diagrama de flujo, diagrama, modelo, gráfico o tabla)

Instrucciones

Comience la clase haciendo que los estudiantes traten de encontrar algo en su vida diaria que NO contenga agua.
Anote sus respuestas en la pizarra y luego tache las cosas que contienen agua o requieren agua para fabricarse (nota: casi todo contiene agua o tuvo agua involucrada en su proceso de fabricación, desde plásticos hasta acero).
Comience el video, Datos sobre las moléculas de agua: estructura y propiedades, haciendo una pausa en 0:58 para que los estudiantes completen un par de mini laboratorios para ayudar a ilustrar las propiedades del agua.

Plan de lección de química forense

Actividad de laboratorio 1: Agua congelada

Antes de la clase, infle dos globos. Deja uno a temperatura ambiente y coloca uno en el congelador.
Dependiendo del tiempo, puede preparar las botellas de agua congelada con un día de anticipación o hacer que los estudiantes las preparen y las dejen durante la noche.
Entregue a cada alumno una nota adhesiva y pídale que responda la siguiente pregunta: «¿Qué sucede cuando algo se congela?» Una vez que tengan una respuesta, pueden colocar su nota adhesiva en la pizarra.
Repase algunas respuestas.
A continuación, muestre los dos globos. El frío debe estar arrugado y el de temperatura ambiente debe ser de tamaño normal.
Vea si alguna de las notas adhesivas reflejaba lo que sucedió con los globos.
Pregunte a los estudiantes qué creen que sucederá si llenan una botella de agua, la tapan y la dejan en el congelador. ¿Se comportará como el globo?
Haga que cada grupo llene una botella de agua, ponga una tapa y luego póngalos en el congelador durante la noche (o muéstreles las botellas de agua que preparó si siguió esa ruta).
Regrese al día siguiente y haga que los estudiantes escriban sus observaciones.
Sin dar explicaciones, discuta en clase las diferencias observadas entre el globo y el agua. Pregunte a los alumnos por qué el globo se encogería pero el agua se expandiría.

Actividad de laboratorio 2: Solubilidad

Para esta actividad los estudiantes van a observar la solubilidad.
Haga que los estudiantes viertan 20 ml de agua y la coloquen en un vaso de precipitados etiquetado como vaso de precipitados 1.
Repita con 20 mL de alcohol isopropílico y vierta en el vaso 2.
Los estudiantes deben agregar pequeñas cantidades de sal a cada vaso de precipitados (manteniendo un registro de la cantidad que se agrega), revolver y observar si se disuelve.
Una vez que la sal ya no se disuelva en la mezcla, los estudiantes deben registrar cuánta sal se agregó antes de que ya no se disuelva (es decir, 3 cucharadas o 10 gramos, o como midan los estudiantes las cantidades).
Compare qué material (alcohol isopropílico o agua) disolvió más sal.
Analice el término solubilidad.

¿Qué papel juega la Ley de Raoult en la Destilación?

Video y construcción de moléculas

Reanude el video, haciendo pausas periódicamente para que los estudiantes puedan escribir algunas de las propiedades del agua, así como la definición de átomo (1:46), tetraedro (3:02), electronegativo (3:19), dipolo (3: 40) y polar (3:59).
Ahora haga que los estudiantes construyan una molécula de agua usando los malvaviscos grandes como oxígeno y los malvaviscos pequeños como hidrógeno. Los malvaviscos están conectados con palillos de dientes (enlaces) y la forma es un tetraedro.
Tómese un momento para repasar por qué el agua tiene esa forma y asegúrese de que tengan claro que un lado es positivo y un lado es negativo.
Haga que dos voluntarios se pongan de pie con sus modelos. Pregunte a la clase cómo creen que interactuarían esas dos moléculas de agua. Si están atascados, pregúnteles qué saben sobre las cargas positivas y negativas.
Trabaje con los estudiantes hasta que comprendan que el extremo de hidrógeno de un agua se verá atraído por el extremo de oxígeno de otra agua. Haga que los estudiantes muestren cómo se mantienen unidos.
Luego, coloque a los estudiantes (y sus modelos de malvaviscos) en grupos de cuatro. Pida a los estudiantes que adjunten las aguas (según los cargos).
Reanude el video, haciendo una pausa a las 4:40 para anotar la definición (enlace de hidrógeno) y discutir con la clase si los estudiantes en los grupos de cuatro entendieron correctamente los enlaces de hidrógeno cuando unieron sus aguas.
Reanude el video, haciendo una pausa a las 5:30. Tómese un momento para discutir cómo se relacionan los enlaces de hidrógeno con las propiedades del agua (incluida la expansión al congelarse que los estudiantes observaron anteriormente en la lección).
Reanude el video, haciendo una pausa a las 5:52 para explicar por qué la sal disuelta en agua es mejor que el alcohol para frotar (notas del maestro: el agua es más polar que el alcohol para frotar).
Termine el resumen de la lección y entregue a los estudiantes el cuestionario de la lección para verificar su comprensión.

Propiedades de las formas: cuadriláteros, paralelogramos, trapezoides, polígonos

Extensiones

Discuta el calor específico e incluya un laboratorio que use arena, agua y una lámpara de calor para demostrar diferentes valores de calor específicos.
Discuta la adhesión y pida a los estudiantes que realicen un laboratorio usando un tubo estrecho de agua para mostrar la acción capilar.
Los estudiantes pueden recolectar agua de diferentes áreas y luego realizar pruebas de agua para comparar (oxígeno disuelto, fosfatos, nitratos, turbidez).