| TELESECUNDARIAS 3° GRADO | TRIMESTRE 2 |
| CAMPO FORMATIVO | Saberes y Pensamiento Científico | ||||||
| DISCIPLINAS | Matemáticas y Química. | ||||||
| NOMBRE DEL PLANTEL | _________________________ | CCT | _________________________ | DOCENTE | _________________________ | ||
| CICLO ESCOLAR | _________________________ | TRIMESTRE | 2 | GRADO | Tercero | GRUPO(S) | _________________________ |
| TOTAL DE HORAS A LA SEMANA | LENG. | SPC. | ENS. | DHyLC. | COMUNIDAD | _________________________ | |
| CONTENIDO INTEGRADO | |||||||
| La estequiometría es la rama de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en una reacción química. El mol es la unidad fundamental: 1 mol de cualquier sustancia contiene 6.022 × 10²³ partículas (número de Avogadro, NA). Así, 1 mol de agua (18 g) contiene 6.022 × 10²³ moléculas; 1 mol de hierro (55.85 g) contiene NA átomos. La velocidad de reacción depende de la probabilidad de que las moléculas colisionen con la orientación y energía correctas (teoría de colisiones). A mayor temperatura, las moléculas se mueven más rápido: por cada 10°C de aumento, la velocidad se duplica aproximadamente (regla de van’t Hoff). Un catalizador reduce la energía de activación sin consumirse: las enzimas biológicas son catalizadores (la catalasa descompone 40 millones de moléculas de H₂O₂ por segundo). México es el 10° productor mundial de químicos básicos, y la estequiometría es esencial para optimizar procesos industriales y minimizar residuos. | |||||||
| SUBCONTENIDOS | |||||||
| Química: El mol: 1 mol = 6.022 × 10²³ partículas = masa molar en gramos (Na: 23 g/mol, O₂: 32 g/mol, H₂O: 18 g/mol). Relaciones molares en ecuaciones: 2H₂ + O₂ → 2H₂O significa 2 mol H₂ + 1 mol O₂ → 2 mol H₂O (4 g + 32 g = 36 g). Reactivo limitante: el que se consume primero determina la cantidad de producto. Rendimiento porcentual = (rendimiento real / rendimiento teórico) × 100. Teoría de colisiones: energía de activación (Ea), factor de orientación, frecuencia de colisiones. Matemáticas: Cálculos mol-masa-partículas: ¿cuántas moléculas hay en 36 g de agua? n = 36/18 = 2 mol; N = 2 × 6.022 × 10²³ = 1.2044 × 10²&sup4; moléculas. Reactivo limitante: si se tienen 10 g de H₂ y 80 g de O₂, n(H₂) = 5 mol, n(O₂) = 2.5 mol; relación requerida 2:1, disponible 5:2.5 = 2:1 (exacta, ninguno limita). Probabilidad en colisiones: si 2 moléculas en un volumen V tienen probabilidad P de colisión, al duplicar la concentración la probabilidad se cuadruplica (P ∝ C²). Gráficas de velocidad vs temperatura y concentración. Tecnología: Reactores químicos industriales diseñados con cálculos estequiométricos para maximizar el rendimiento y minimizar residuos. Catalizadores industriales: Pt/Pd/Rh en convertidores catalíticos, Fe en Haber-Bosch, V₂O₅ en proceso de contacto (H₂SO₄). Simuladores moleculares por computadora que modelan colisiones a escala atómica. Química verde: los 12 principios de Anastas y Warner, entre ellos la economía atómica (maximizar átomos de reactivos incorporados al producto). | |||||||
| EJES ARTICULADORES | Pensamiento Crítico, Vida Saludable, Interculturalidad Crítica. | ||||||
| PROYECTOS DE INTEGRACIÓN COMUNITARIA CON QUE SE VINCULAN | |
| PROYECTO DE AULA | Investigar y analizar aspectos de La probabilidad de la química, sintetizando los hallazgos en Cuento corto ilustrado que demuestre comprensión y capacidad de comunicación. |
| PROYECTO DE ESCUELA | Exposición científica escolar donde los equipos presenten su Cuento corto ilustrado sobre el tema, demostrando sus experimentos, gráficas y conclusiones ante compañeros y docentes de otros grupos, promoviendo el interés por la ciencia y la investigación. |
| PROYECTO COMUNITARIO | Campaña informativa comunitaria donde los estudiantes compartan los resultados de su investigación sobre el proyecto con familias y vecinos, vinculando sus hallazgos con la problemática “Rezago en calculo mental” y proponiendo acciones concretas basadas en evidencia científica. |
| PROYECTO PARCIAL DE AULA | |
| Gráficas de mezclas y productos |
| DESARROLLO DE ACTIVIDADES | |
| MOMENTO 1 | Pregunta detonadora: ¿Sabías que un mol de agua (apenas 18 mL, una cucharada sopera) contiene 602,200,000,000,000,000,000,000 moléculas? Ese número — el número de Avogadro — es tan grande que si contaras 1 molécula por segundo, tardarías 19 billones de años, más que la edad del universo (13,800 millones de años). Actividad vivencial: El docente pesa en una balanza 18 g de agua (1 mol), 58.5 g de sal (1 mol de NaCl), 12 g de carbón (1 mol de C) y 56 g de un clavo de hierro (1 mol de Fe). Los estudiantes observan: todas estas cantidades tan diferentes contienen exactamente el mismo número de partículas (6.022 × 10²³). Luego se realiza un experimento de velocidad de reacción: se disuelve una tableta efervescente en agua fría (15°C) y otra en agua caliente (50°C). Se mide el tiempo de disolución completa. ¿Cuál fue más rápida y por qué? Dato impactante: La catalasa, una enzima de tu cuerpo, descompone 40 millones de moléculas de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) por segundo. Sin catalizadores, esa misma reacción tardaría años. |
| VINCULACIÓN | CAMPO FORMATIVO: Consultar el libro de texto de la Colección Nanahuatzin, tercer grado de Telesecundaria. Revisar el tema correspondiente al proyecto en el índice del libro. • Para la vinculación transversal, consultar los libros de los demás campos formativos en las secciones relacionadas. |
| ESTRATEGIA NACIONAL: • Programa Nacional de Salud en tu Escuela. • Estrategia Nacional de Lectura. • Programa de Ciencia y Tecnología para Todos. |
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| MOMENTO 2 | PLANEACIÓN |
| PLANEACIÓN | Los estudiantes se organizan en 5 equipos para investigar la estequiometría y la cinética química: Equipo 1 — El mol y el número de Avogadro: Investigan la historia del mol (Amedeo Avogadro, 1811; Jean Perrin determinó NA en 1908, Nobel 1926). Calculan: ¿cuántos moles hay en 100 g de azúcar (C₁₂H₂₂O₁₁, PM=342)? (0.292 mol = 1.76 × 10²³ moléculas). Pesan 1 mol de 5 sustancias diferentes y verifican que la masa molar corresponde. Elaboran una tabla mol-masa-partículas para 10 sustancias comunes. Equipo 2 — Estequiometría y cálculos mol-mol: Resuelven 8 problemas estequiométricos: dado que 2H₂ + O₂ → 2H₂O, si reaccionan 4 mol de H₂, ¿cuántos mol de H₂O se producen? (4 mol). Si se descomponen 50 g de CaCO₃, ¿cuántos g de CO₂ se liberan? (22 g). Investigan el concepto de reactivo limitante con una analogía: si tienes 5 panes y 3 salchichas, ¿cuántos hot dogs puedes hacer? (3, la salchicha limita). Elaboran una guía paso a paso. Equipo 3 — Rendimiento de reacciones: Investigan por qué las reacciones reales no producen el 100% del producto teórico: reacciones secundarias, pérdidas mecánicas, equilibrio químico. Calculan rendimientos: si la síntesis de aspirina teóricamente produce 10 g pero en el laboratorio se obtienen 7.5 g, el rendimiento es 75%. Investigan el rendimiento del proceso Haber-Bosch (~15% por pasada, pero con recirculación alcanza ~97%). Elaboran una tabla de rendimientos industriales. Equipo 4 — Velocidad de reacción y colisiones: Investigan la teoría de colisiones: para que ocurra una reacción, las moléculas deben chocar con suficiente energía (Ea) y orientación correcta. Estudian los 4 factores que afectan la velocidad: temperatura (regla de van’t Hoff), concentración (más moléculas = más colisiones), superficie de contacto (polvo vs trozo sólido) y catalizador (reduce Ea). Realizan el experimento: disolución de tableta efervescente en agua a 3 temperaturas diferentes y registran tiempos. Equipo 5 — Catalizadores y química verde: Investigan catalizadores naturales (enzimas: catalasa, amilasa, pepsina) e industriales (Pt en convertidores, Fe en Haber-Bosch, TiO₂ en fotocatalisis). Estudian los 12 principios de la química verde, especialmente la economía atómica: % economía atómica = (masa de átomos en producto deseado / masa de átomos en todos los reactivos) × 100. Calculan la economía atómica de 3 reacciones. Elaboran un informe sobre química sustentable. |
| FECHA | _____________
Esto es una muestra. La planeación completa cuesta $40. Lo que sigue: 5 sesiones desarrolladas · 15 momentos con su tiempo · 285 minutos de clase planeados · 3 criterios en la rúbrica · Adecuaciones para barreras de aprendizaje. |