| TELESECUNDARIAS 3° GRADO | TRIMESTRE 3 |
| CAMPO FORMATIVO | Saberes y Pensamiento Científico | ||||||
| DISCIPLINAS | Matemáticas y Química. | ||||||
| NOMBRE DEL PLANTEL | _________________________ | CCT | _________________________ | DOCENTE | _________________________ | ||
| CICLO ESCOLAR | _________________________ | TRIMESTRE | 3 | GRADO | Tercero | GRUPO(S) | _________________________ |
| TOTAL DE HORAS A LA SEMANA | LENG. | SPC. | ENS. | DHyLC. | COMUNIDAD | _________________________ | |
| CONTENIDO INTEGRADO | |||||||
| La experimentación es la base del método científico, y las reacciones redox ofrecen oportunidades excepcionales para observar la transferencia de electrones en acción. El cobreado electrolítico consiste en depositar cobre sobre un objeto metálico sumergido en solución de CuSO₄: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (reducción en el cátodo). La pila de limón usa la reacción entre zinc (clavo galvanizado) y cobre (moneda) con el jugo cítrico como electrolito: genera ~0.9 V por celda. El clavo de hierro en CuSO₄ muestra una reacción de desplazamiento: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (el hierro es más reactivo que el cobre en la serie de actividad). Las celdas electroquímicas transforman energía química en eléctrica (celda galvánica) o viceversa (celda electrolítica). México tiene la refinería de cobre más grande de América Latina en Nacozari, Sonora (Grupo México), que produce 220,000 toneladas de cobre refinado al año mediante electrólisis. | |||||||
| SUBCONTENIDOS | |||||||
| Química: Serie de actividad de metales: Li > K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Ag > Au. Un metal desplaza a otro menos activo de su solución: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (Fe es más activo que Cu). Cobreado electrolítico: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu° (ánodo: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻, electrolito: CuSO₄ 0.5 M). Pila de limón: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (ánodo); Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (átodo), E° ≈ 0.9 V. Matemáticas: Ley de Faraday: m = (M × I × t) / (n × F), donde F = 96,485 C/mol. Si se electrodeposita cobre (M=63.5, n=2) con 0.5 A durante 30 min: m = (63.5 × 0.5 × 1800)/(2 × 96,485) = 0.296 g. Cálculo del voltaje de pilas en serie: 3 limones en serie = 3 × 0.9 V = 2.7 V (suficiente para encender un LED rojo de 1.8 V). Potencial estándar de celda: E°celda = E°cátodo − E°ánodo. Tecnología: Electrólisis industrial para refinación de cobre: la refinería de Nacozari (Grupo México) produce cobre 99.99% de pureza. Galvanoplastia para joyerría y electrónica. Baterías de litio-ion en celulares y autos eléctricos: ánodo de grafito, cátodo de LiCoO₂, electrolito orgánico, voltaje 3.7 V. Electroforesis como técnica de separación de proteínas y ADN en laboratorios de biotecnología. | |||||||
| EJES ARTICULADORES | Pensamiento Crítico, Vida Saludable, Interculturalidad Crítica. | ||||||
| PROYECTOS DE INTEGRACIÓN COMUNITARIA CON QUE SE VINCULAN | |
| PROYECTO DE AULA | Investigar y analizar aspectos de Experimentos óxido-reducción, sintetizando los hallazgos en Breve artículo ilustrado que demuestre comprensión y capacidad de comunicación. |
| PROYECTO DE ESCUELA | Exposición científica escolar donde los equipos presenten su Breve artículo 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 | |
| Un limón que reduce la oxidación |
| DESARROLLO DE ACTIVIDADES | |
| MOMENTO 1 | Pregunta detonadora: ¿Sabías que puedes generar electricidad con limones? La reacción redox entre el zinc de un clavo galvanizado y el cobre de una moneda, con el jugo ácido como electrolito, produce ~0.9 voltios. Con 3 limones en serie puedes encender un LED. Actividad vivencial: El docente realiza una demostración impactante: sumerge un clavo de hierro limpio en un vaso con solución azul de CuSO₄ (sulfato de cobre). En 5 minutos, los estudiantes observan cómo se deposita cobre metálico rojizo sobre el clavo y la solución pierde intensidad de color. Se escribe la reacción: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Preguntas: ¿por qué el hierro desplaza al cobre? ¿Qué se oxidó y qué se redujo? Dato impactante: La refinería de cobre de Nacozari, Sonora, produce 220,000 toneladas al año de cobre 99.99% puro mediante electrólisis — el mismo principio que usarán en sus experimentos. |
| 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 realizar experimentos redox prácticos: Equipo 1 — La pila de limón: Construyen una pila con 1, 2 y 3 limones en serie. Materiales: limones, clavos galvanizados (zinc), monedas de cobre, cables con caimanes, LED rojo (1.8 V) y multímetro. Miden el voltaje de cada configuración: 1 limón ≈ 0.9 V, 2 limones ≈ 1.8 V, 3 limones ≈ 2.7 V. Prueban con diferentes frutas (naranja, papa, manzana) y comparan voltajes. Grafican voltaje vs número de celdas. ¿A partir de cuántos limones enciende el LED? Equipo 2 — Desplazamiento de cobre: Preparan 200 mL de solución de CuSO₄ al 10% (20 g en 200 mL). Sumergen un clavo de hierro limpio (pesado previamente) durante 30 min. Observan el depósito de cobre metálico. Pesan el clavo al final (ganó masa por el cobre depositado). Calculan los gramos de Cu depositados y de Fe disueltos usando estequiometría (1 mol Fe desplaza 1 mol Cu). Repiten con un clavo de zinc y comparan la velocidad. Equipo 3 — Cobreado electrolítico: Construyen una celda electrolítica con: batería de 9V, solución de CuSO₄ 0.5 M, electrodo de cobre (ánodo) y una llave pequeña (cátodo). Conectan la batería y observan cómo se deposita cobre sobre la llave durante 20 min. Calculan la masa de cobre depositada con la ley de Faraday. Documentan con fotografías el antes y después. Equipo 4 — Serie de actividad experimental: Prueban la reactividad de 4 metales (Zn, Fe, Cu, Al) sumergiéndolos en soluciones de CuSO₄ y FeSO₄. Registran: ¿cuál desplaza a cuál? Construyen su propia serie de actividad experimental y la comparan con la serie teórica. Elaboran una tabla: metal, solución, ¿reacciona? (sí/no), ecuación. Equipo 5 — Celda galvánica Daniell: Construyen una celda Daniell simplificada: vaso con solución de ZnSO₄ + electrodo de Zn (semicelda anódica) y vaso con CuSO₄ + electrodo de Cu (semicelda catódica), puente salino de papel filtro empapado en NaCl saturado. Miden el voltaje con multímetro (E° teórico = 1.10 V). Comparan voltaje teórico vs experimental y calculan el error porcentual. |
| 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. |