CONCEPTOS

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					            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica


1. MAGNITUDES FÍSICAS Y UNIDADES
Esta unidad didáctica introduce al alumno en el quehacer científico a través de los conceptos más simples. Indica cómo se
deben tratar los datos que se obtienen experimentalmente, cómo se organizan y expresan según sean magnitudes escalares
o vectoriales, el cálculo de los errores cometidos y la representación posterior de estos datos mediante gráficos que
visualmente permiten un sencillo análisis.
No se trata en esta unidad el típico método científico dividido en etapas, que habitualmente memorizan los alumnos sin
entenderlo, sino la forma de proceder de los científicos cuando ya se encuentran aplicando este método para dar solución a
alguno de los problemas que intentan resolver.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                               CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                       Conocer las magnitudes físicas fundamentales y a partir
                                                                        de ellas saber calcular la ecuación dimensional de las
Conocer y manejar correctamente las magnitudes físicas
                                                                        magnitudes derivadas.
fundamentales y derivadas. Realizar cambios de unidades y
organizar estas como magnitudes vectoriales o escalares.               Saber representar vectores en el plano y en el espacio,
                                                                        así como realizar con ellos operaciones sencillas.
                                                                       Conocer las unidades correspondientes a las magnitudes
                                                                        físicas, así como realizar cambios de unidades.


                                                                       Escribir resultados experimentales          con   las       cifras
                                                                        significativas correctas.
Manejar correctamente los datos experimentales obtenidos,
expresándolos con su error y número de cifras significativas           Calcular el error cuadrático medio de un conjunto de
adecuados.                                                              datos experimentales.


                                                                       Representar     gráficamente      conjuntos       de    datos
                                                                        experimentales.
Realizar los principales tratamientos (confección de tablas,
representaciones gráficas, tratamiento de errores, etc.) de los        Deducir relaciones entre        variables     a    partir      de
datos experimentales.                                                   representaciones gráficas.




                                                            CONTENIDOS
            CONCEPTOS                                      PROCEDIMIENTOS                                  ACTITUDES


   Magnitudes físicas fundamentales y           Conocer las magnitudes físicas y sus               Limpieza y meticulosidad en
    derivadas.                                    unidades correspondientes.                          la       realización       de
   Magnitudes vectoriales y escalares,          Realizar operaciones sencillas de vectores          experiencias y en la recogida
    coordenadas y operaciones con                 en el plano y en el espacio.                        de datos experimentales.
    vectores.                                    Diferenciar entre precisión y exactitud.           Actitud positiva y de interés
   Las    unidades,       factores     de                                                            hacia la ciencia.
                                                 Conocer las reglas fundamentales para los
    conversión.                                   redondeos.                                         Interés por las revistas de
   Cifras significativas. Redondeos.                                                                 actualidad, divulgación y
                                                 Realizar cálculos de errores de medidas.            comunicación científica.
   Precisión y exactitud de las medidas         Diseñar experimentos       con   control   de
    experimentales.                               variables.
   Errores en las medidas.                      Organizar en tablas y representar
   Las    gráficas    y      los     datos       gráficamente diversos conjuntos de datos
    experimentales.                               experimentales.
                                                 Utilizar diferentes instrumentos de medida
                                                  de magnitudes físicas.




                           Física y Química 1º Bachillerato – 1 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
    Valorar la importancia de tener un lenguaje propio que permite a los científicos de cualquier país del mundo comunicarse
     entre sí con independencia de su propia cultura. (Tratamiento de la información y competencia digital.)
    Aplicar de forma correcta las normas y herramientas matemáticas aceptadas, para expresar resultados científicos.
     (Competencia matemática.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1.   Las magnitudes físicas                                        4.   Precisión y exactitud de las medidas experimentales
En este momento, a los alumnos les resulta difícil apreciar los    El uso de c. s. para indicar la precisión de una medida no es
matices de la clasificación de vectores en “vectores ligados”,     tan exacto como dar los errores reales, pero es suficiente en
“vectores deslizantes” y “vectores libres”, por lo que no nos      la mayoría de los fines de este libro.
parece necesaria su introducción.
                                                                   Es importante insistir en que para medir con precisión es
El método del “paralelogramo” para sumar vectores está muy         necesario utilizar un aparato con alta resolución, ya que si el
ligado a nuestra experiencia sobre la acción conjunta de           instrumento de medida es muy tosco, puede ocurrir que la
varias fuerzas de distinta dirección; sin embargo, el método       incertidumbre debida a la resolución del aparato sea mayor
del “polígono” es más útil cuando se trata de sumar más de         que la desviación estándar. En este caso, la precisión de la
dos vectores, y es esencial para sumar vectores de la misma        medida la determina el aparato y no sirve de nada repetir la
dirección.                                                         medida muchas veces. La actividad 42 ilustra bien esta
                                                                   situación y brinda la ocasión de resaltar la necesidad de un
Ambos métodos permiten reparar en que el módulo de la              buen aparato de medida para obtener una medida precisa.
suma de dos vectores de distinta dirección no es la suma de
los módulos de los vectores sumandos, algo que nunca se            5.   Errores en las medidas
repite con suficiente insistencia. Uno de los problemas
resueltos permite hacer hincapié en este singular aspecto de       Hay que subrayar que el error indicado por el experimentador
las magnitudes vectoriales.                                        es únicamente su estimación del error accidental (y el debido
                                                                   a la resolución del aparato), ya que si sospechara de la
2.   Las unidades                                                  existencia de un error sistemático, debería volver atrás y
                                                                   repetir el trabajo hasta eliminarlo.
Las definiciones de las unidades se han ido haciendo cada
vez menos intuitivas. Por ello dejamos que los estudiantes         Por lo tanto, cuando se afirma que el valor real está
interesados busquen en internet la definición actual de las        comprendido entre ( x + Δx) y ( x − Δx), se está aceptando
siete unidades fundamentales del SI.                               que se han eliminado, o corregido, los errores sistemáticos.
Aquí se puede mencionar que la medida de ángulos planos y          Cuando no se conoce el valor real (y se expresa una medida
ángulos sólidos requiere unidades complementarias: el radián       como x ± Δx), se toma Δx como error absoluto, pero
y el esterorradián. Esta última no se va a utilizar en ningún      estrictamente es una cota superior del error absoluto. La
momento del curso, y no nos parece necesario insistir en ella.
                                                                   diferencia entre el valor real y el valor promedio, x , no se
Las actividades en las que se calculan las componentes
                                                                   conoce, y podría ser menor que la cantidad Δx.
cartesianas de un vector a partir de las funciones
trigonométricas brindan una buena ocasión de introducir el         6.   Las gráficas y los datos experimentales
radián y prevenir a los estudiantes para que seleccionen en
sus calculadoras la unidad conveniente (grados o radianes).        La representación masa-volumen es una buena ocasión para
                                                                   definir el concepto de densidad e ilustrar la diferencia entre
Es muy importante advertir que a lo largo de todo el libro se      magnitudes extensivas (como la masa y el volumen) y
utilizará la coma decimal, pero ¡las calculadoras científicas      magnitudes intensivas (como la densidad).
utilizan el punto!, algo en lo que conviene insistir.
                                                                   Conviene que los estudiantes se acostumbren a utilizar papel
3.   Cifras significativas                                         milimetrado siempre que tengan que hacer una
                                                                   representación gráfica.
Al principio, el alumno tiene dificultades para entender la
diferencia entre los valores 12 y 12,0 para una medida. Un         Se debe resaltar la diferencia entre la representación de una
buen ejemplo para ilustrar dicha diferencia es la edad de una      función matemática definida dada y la de un conjunto de
persona. Cuando un estudiante dice que tiene 17 años, no da        datos experimentales. En este último caso, la curva debe
ninguna indicación sobre los meses que han pasado desde            dibujarse suavemente, sin pretender que incluya todos los
su 17.º cumpleaños. Es interesante plantear la posibilidad de      puntos, pero sí procurando que los puntos que no son
dar la edad con 3 c.s. y preguntar la diferencia entre decir que   incluidos en la curva se desvíen de ella por igual a ambos
se tienen 17 años o 17,0 años.                                     lados.
Como regla general, para asegurar la máxima precisión
permitida, las constantes físicas bien conocidas deben llevar
al menos una c. s. más que las otras medidas.



                          Física y Química 1º Bachillerato – 2 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



2. EL MOVIMIENTO Y SU DESCRIPCIÓN
La Cinemática es la parte de la Física cuyos conceptos se aplican a la vida cotidiana con mayor inmediatez y facilidad.
Muchos de los conceptos cinemáticos ya han sido trabajados por los alumnos (sobre todo si han cursado la asignatura Física
y Química de 4.º ESO). En este curso, la descripción de los movimientos se realiza desde el punto de vista matemático
utilizando el cálculo vectorial, dándole, de este modo, un carácter más formal (aunque no se hace uso de funciones vectoriales
ni del cálculo diferencial).
Esta unidad es meramente descriptiva; permite al alumno calcular y conocer las diferentes magnitudes que sirven para
clasificar los movimientos. El estudio de los distintos movimientos se realiza en la siguiente unidad.



                      OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                            CRITERIOS DE EVALUACIÓN


                                                                        Obtener los valores de las magnitudes fundamentales de
                                                                         movimientos rectilíneos a partir de sus gráficas.
Introducir los conceptos cinemáticos más importantes y
describir los tipos de movimiento a partir de las gráficas que          Construcción de gráficas de movimientos e identificación
los representan.                                                         de los mismos.


                                                                        Calcular los vectores desplazamiento y velocidad media
                                                                         conociendo sus vectores de posición en los instantes
Describir matemáticamente las magnitudes que permiten
                                                                         inicial y final del movimiento.
distinguir los movimientos. Realizar cálculos a partir de ellas y
ejemplificar con casos reales.                                          Resolver problemas sobre movimiento               utilizando
                                                                         ecuaciones y sistemas de ecuaciones.




                                                           CONTENIDOS


             CONCEPTOS                                  PROCEDIMIENTOS                                  ACTITUDES


   Los sistemas de referencia.                   Dibujar el vector de posición y el         Interés por las posibilidades de
                                                   vector velocidad de un móvil en             utilización del lenguaje gráfico en
   La trayectoria y la posición.                  distintos puntos de su trayectoria.         Física y Química.
   El vector de posición y el vector             Realizar operaciones con vectores          Disposición       a        plantearse
    desplazamiento.      Coordenadas               en coordenadas cartesianas.                 interrogantes acerca de fenómenos
    cartesianas.                                                                               físicos que ocurren en la vida diaria.
                                                  Diseñar y realizar experiencias para
   La velocidad. Velocidad media y                el análisis de los distintos tipos de      Curiosidad por comprobar que
    velocidad instantánea.                         movimientos.                                algunos términos de uso en el
                                                                                               lenguaje cotidiano a veces no
   La aceleración.                               Interpretar    gráficas     de  los         coinciden con el significado en el
                                                   movimientos, así como construirlas
   Componentes        intrínsecas   de   la                                                   lenguaje científico.
                                                   a partir de una tabla de datos.
    aceleración.                                                                              Actitud     positiva    hacia      las
                                                  Resolver     problemas    numéricos         aplicaciones     actuales    de     la
                                                   utilizando ecuaciones y sistemas de         cinemática.
                                                   ecuaciones sobre movimientos.




                            Física y Química 1º Bachillerato – 3 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Definir correctamente las magnitudes implicadas en la descripción de los movimientos, así como clasificar estos en función
    de los valores de dichas magnitudes. (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Aplicar los métodos matemáticos a su alcance para el análisis de los diferentes tipos de movimientos. (Competencia
    matemática.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. Movimiento y sistemas de referencia                          útil mostrar situaciones de la vida cotidiana que los alumnos
                                                                puedan entender; por ejemplo, la indicación “instantánea” del
Es importante remarcar que el estudio de cualquier              velocímetro de un vehículo, o las medidas de velocidad
movimiento requiere un sistema de referencia. Para precisar     “instantánea” realizadas por los radares del control de tráfico.
la idea de relatividad del movimiento se pueden presentar
ejemplos de movimientos cuya descripción varíe según el         No es aconsejable a este nivel emplear extensivamente el
sistema de referencia adoptado.                                 concepto de límite, pero se puede introducir de forma intuitiva
                                                                pensando en intervalos de tiempo cada vez más pequeños.
2. Trayectoria y posición de un móvil
                                                                Después de comprobar que los alumnos comprenden estos
Es preferible introducir primero los conceptos cinemáticos      conceptos, se puede empezar a tratar la velocidad como un
prescindiendo del carácter vectorial y en el orden siguiente:   vector. Su estudio es más formal y conviene realizar un buen
trayectoria, posición sobre la trayectoria, desplazamiento y    número de ejercicios para ejercitarse en el uso de los
espacio recorrido.                                              vectores. Por lo que se refiere al vector velocidad
La descripción de estas magnitudes en algunos ejemplos por      instantánea, nos limitaremos a su definición y a saber
parte de los alumnos les ayudará a diferenciarlas.              dibujarlo sobre la trayectoria.
3. Las gráficas s-t                                             6. La aceleración

La representación gráfica s-t permite clasificar los            En este apartado se estudia únicamente la aceleración en los
movimientos en uniformes y variados, así como obtener           movimientos rectilíneos. Es importante reforzar los conceptos
información sobre el sentido de la marcha. Conviene insistir    por medio de la introducción de situaciones prácticas que
en el hecho de que la forma de la gráfica s-t no guarda         despierten el interés de los alumnos, como competiciones
relación alguna con la forma de la trayectoria.                 automovilísticas o características de los vehículos.
4. Los vectores y la cinemática                                 Resulta interesante presentar en el aula una revista de
                                                                coches en la que la característica aceleración no viene
Los conceptos anteriores deben ser formalizados mediante el     denominada como tal, sino como el tiempo que el vehículo
uso de vectores. En este caso, el sistema de referencia será                                   -1
                                                                emplea en alcanzar los 100 km h . Convertir estos datos en
un sistema de ejes de coordenadas cartesianas cuyo origen       unidades del SI y asimilar el valor numérico de una
no precisa estar sobre la trayectoria.                          aceleración.
Los alumnos deben asimilar que, para especificar la posición    Hay que dejar claro también que el concepto de aceleración
de un cuerpo en el plano, se necesitan dos números, y que       puede implicar tanto un aumento como una disminución de la
estos pueden ser o bien las componentes del vector de           velocidad.
posición o bien su módulo y dirección. Ejemplos cotidianos
como el juego de los barcos o la búsqueda del tesoro            7. La aceleración en los movimientos curvilíneos
ayudarán a fijar estos conceptos.                               El estudio de las componentes intrínsecas de la aceleración
Otro punto interesante es la distinción entre el módulo del     en un movimiento curvilíneo se presenta sin demostración,
vector desplazamiento y el desplazamiento sobre la              dada la dificultad matemática que conlleva. Es interesante
trayectoria.                                                    remarcar la utilidad de las componentes intrínsecas en la
                                                                clasificación de los movimientos: rectilíneos o curvilíneos y
5. La velocidad                                                 uniformes o variados.
Se introduce primero la velocidad como escalar; después, el     La introducción de estos conceptos permite iniciar al alumno
concepto de velocidad media, que es fácil de entender, y la     en el estudio del movimiento circular.
velocidad instantánea, que suele presentar más dificultad.
Por ello, es




                         Física y Química 1º Bachillerato – 4 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


3. ESTUDIO DE DIVERSOS MOVIMIENTOS
Se describen en esta unidad los movimientos uniformes más importantes y sus aplicaciones. Además, muchos movimientos
poseen trayectorias que no son rectilíneas ni circulares porque proceden de la combinación de diferentes movimientos. Su
estudio puede abordarse con un método que propuso Galileo: suponer que son el resultado de dos o más movimientos
sencillos que actúan de forma simultánea sobre la partícula en movimiento. Este sistema es muy útil en la descripción de los
movimientos parabólicos de proyectiles o balística.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                           CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Describir situaciones representadas por movimientos                 Identificar los diferentes movimientos uniformes y
uniformes, acelerados o no, tanto rectilíneos como circulares.       responder a cuestiones y problemas numéricos sobre
                                                                     movimientos rectilíneos y circulares.



                                                                    Conocer y aplicar los principios de independencia y
                                                                     superposición de movimientos a diversas situaciones.
                                                                    Identificar el tipo de movimiento resultante de la
                                                                     composición de movimientos rectilíneos en la misma
Estudiar los movimientos compuestos mediante los principios          dirección.
de superposición e independencia.
                                                                    Identificar el tipo de movimiento resultante de la
                                                                     composición de movimientos rectilíneos perpendiculares.


                                                                    Resolver cuestiones y problemas numéricos sobre
                                                                     lanzamientos verticales y horizontales.
                                                                    Resolver cuestiones y problemas numéricos sobre el
Describir movimientos de cuerpos reales como superposición
                                                                     lanzamiento oblicuo.
de movimientos.




                                                        CONTENIDOS
            CONCEPTOS                                PROCEDIMIENTOS                                 ACTITUDES


   Movimientos rectilíneos, mru y mrua.       Planteamiento de situaciones como         Mostrar interés por la historia de la
                                                las empleadas por Aristóteles y            ciencia.
   Movimientos    circulares,   mcu    y       Galileo en sus razonamientos
    mcua.                                                                                 Valorar     las   posibilidades  de
                                                presentes en el texto.                     utilización del lenguaje gráfico en
   Principio de    independencia      de      Resolución de problemas numéricos          Física y Química.
    movimientos.                                sobre movimientos compuestos,             Disposición a plantear interrogantes
   Principio de    superposición      de       utilizando    el      principio de         sobre fenómenos físicos de la vida
    movimientos.                                superposición y el principio de            diaria.
   El lanzamiento vertical como                independencia, corroborando así la
                                                igualdad de los resultados.               Disposición para el trabajo en grupo
    ejemplo de superposición de                                                            en el laboratorio.
    movimientos en la misma dirección.         Realización en el laboratorio de la
                                                práctica propuesta en el libro sobre      Actitud     positiva    hacia     las
   El lanzamiento horizontal y el                                                         aplicaciones     actuales    de    la
    lanzamiento oblicuo como ejemplos           lanzamiento horizontal.
                                                                                           cinemática.
    de superposición de movimientos            Sistematizar la resolución de los
    perpendiculares.                            problemas     sobre  lanzamientos,
   Características más importantes del         explorando de forma teórica todas
    lanzamiento oblicuo: alcance y              las posibilidades sobre datos e
    altura máximos.                             incógnitas.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 5 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Manejar correctamente los datos proporcionados por problemas o situaciones referentes al movimiento para resolver los
    mismos. (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Deducir las características de un movimiento a partir de los instrumentos matemáticos que se encuentran al alcance de los
    alumnos. (Competencia para aprender a aprender y competencia matemática.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. Movimientos rectilíneos                                         4. Composición de movimientos en la misma dirección
Se describen el movimiento rectilíneo uniforme y el                Se analiza la composición de dos movimientos rectilíneos
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Los alumnos         uniformes (MRU) y también la de un MRU con un MRUA. En
deberán resolver ejercicios utilizando ecuaciones y sistemas       el primer caso son útiles los ejemplos de movimientos sobre
de ecuaciones, así como realizar e interpretar gráficas de         cintas transportadoras, escaleras mecánicas o sobre la
movimientos, aprendiendo a obtener los valores de las              cubierta de un barco.
magnitudes cinemáticas de un caso concreto a partir del
análisis de las gráficas x-t, v-t y a-t.
                                                                   En el segundo caso, algunos ejemplos de caída libre desde
                                                                   un vehículo (ascensor, globo) con movimiento vertical
La caída de los graves, con o sin velocidad inicial, se estudia    permiten relacionar la composición de movimientos con el
como un caso particular de movimiento uniformemente                lanzamiento vertical.
acelerado.
                                                                   5. Composición de movimientos perpendiculares
                                                                   El carácter vectorial de la composición de movimientos se
Es fundamental insistir en la necesidad de establecer el           puede poner de manifiesto mediante ejemplos como el de
origen y el sentido positivo del eje Y antes de escribir ninguna   una barca que trata de cruzar un río.
ecuación, ya que su aspecto (aunque no el resultado)
depende de esta elección. Como norma general es muy útil
situar el cuerpo en la posición inicial que ocupe, teniendo en     Se deben resolver los problemas utilizando el principio de
cuenta que el origen coincide con el origen de coordenadas;        superposición para calcular las magnitudes del movimiento
aunque siempre hay que remarcar que la elección del origen         resultante y también utilizando el principio de independencia
es arbitraria.                                                     de movimientos, aplicando sucesivamente los movimientos
2. Movimientos circulares                                          componentes y comprobando que se llega al mismo resultado
                                                                   final.
Aunque el estudio de los movimientos circulares, por tratarse
de movimientos en dos dimensiones, requiere en principio el
uso de magnitudes vectoriales, se puede abordar su estudio         Un caso particular de composición de un MRU horizontal y un
en forma escalar mediante la introducción de las magnitudes        MRUA vertical lo constituye el lanzamiento horizontal. El
angulares.                                                         profesor hará notar que no existe ninguna diferencia entre el
                                                                   movimiento de un objeto lanzado horizontalmente y el
                                                                   movimiento de caída del mismo desde un vehículo con
Hay que hacer notar a los alumnos la similitud entre las           velocidad horizontal.
magnitudes angulares y las utilizadas en el estudio del
movimiento rectilíneo; de ahí, por tanto, el paralelismo entre
las ecuaciones de los movimientos rectilíneos y los circulares.    6. El lanzamiento oblicuo
El apartado se completa con la relación existente entre
magnitudes angulares y lineales.                                   Conceptualmente se trata de una composición de
                                                                   movimientos perpendiculares como los del apartado anterior,
3. Composición de movimientos                                      aunque aquí la dificultad matemática es algo mayor. Es
La noción de que la combinación de dos o más movimientos           importante presentar situaciones prácticas que faciliten la
simples (rectilíneos) puede dar como resultado un                  comprensión, recordando, sin embargo, que su estudio es
movimiento más complejo (curvilíneo en muchos casos) no            una idealización de la realidad, ya que se prescinde de
es evidente para la mayoría de los alumnos al necesitar un         factores importantes como el rozamiento con el aire.
grado mayor de abstracción. Por ello, es conveniente
empezar con un planteamiento histórico partiendo de las
ideas de Galileo y su aportación al problema, enunciando los       Conviene acostumbrar a los alumnos a calcular de forma
principios de superposición e independencia de los                 razonada, mediante la combinación de las ecuaciones del
movimientos.                                                       movimiento, los puntos más importantes del mismo, alcance y
                                                                   altura máximos.



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            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



4. LAS FUERZAS Y LOS PRINCIPIOS DE LA DINÁMICA
El concepto de fuerza es básico en los contenidos de la ESO y el Bachillerato. En esta unidad didáctica, después de definir el
concepto de fuerza e identificar sus efectos sobre los cuerpos, se enuncian los principios fundamentales de la Dinámica
conforme lo hizo Newton en el siglo XVIII y se identifican sus implicaciones. Son principios con un importante carácter
formativo y constituyen una parte fundamental de la enseñanza de la Física.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                            CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Reconocer los efectos de las fuerzas y familiarizarse con los        Identificar la existencia de fuerzas a partir de los efectos
cálculos relativos a estas.                                           que producen.
                                                                     Realizar cálculos con fuerzas expresadas en coordenadas
                                                                      cartesianas.


                                                                     Identificar las fuerzas que actúan sobre cuerpos en
                                                                      equilibrio.
Precisar las condiciones de equilibrio de los cuerpos.


                                                                     Resolver cuestiones y problemas numéricos sobre
                                                                      movimiento de cuerpos bajo la acción de fuerzas.
                                                                     Resolver cuestiones y problemas numéricos sobre el
Enunciar y aplicar correctamente los principios de la dinámica        tercer principio.
enunciados por Newton. Describir la interacción gravitatoria.        Resolver cuestiones y problemas sobre impulso, fuerzas y
                                                                      situaciones donde se conserve la cantidad de movimiento.




                                                         CONTENIDOS
             CONCEPTOS                               PROCEDIMIENTOS                                   ACTITUDES


   Las fuerzas: definición y medida.          A partir de una experiencia sobre          Disposición a plantear interrogantes
   Carácter vectorial de las fuerzas.          alargamiento de muelles bajo la             sobre fenómenos físicos de la vida
                                                acción de fuerzas, deducir un               diaria.
   Momento de una fuerza. Equilibrio.          método para medir fuerzas.                 Valorar la importancia histórica de
   Primer principio de la dinámica: la        Realizar operaciones con fuerzas            los principios de Newton como
    inercia.                                    expresadas     en    coordenadas            contribución      fundamental     al
   Las fuerzas y el movimiento.                cartesianas.                                desarrollo de la Física.
   Segundo principio de la dinámica.          Relacionar gráficas v-t con la fuerza      Fomentar el trabajo en grupo en la
   Impulso mecánico y momento lineal.          que actúa sobre el móvil.                   realización   de    prácticas  de
                                                                                            laboratorio.
   Tercer principio de la dinámica: la        Presentar  situaciones      prácticas
    fuerza como interacción.                    donde se manifieste la inercia de los      Precisión en el uso del lenguaje
                                                cuerpos.                                    científico y corrección en la escritura
   La interacción gravitatoria. El peso                                                    de expresiones de Física y
    de los cuerpos.                            Comprobar        mediante      una
                                                                                            Matemáticas.
                                                experiencia en el laboratorio la
   Conservación del momento lineal.            relación entre fuerzas aplicadas y
                                                aceleraciones producidas.
                                               Comprobar mediante experiencias
                                                en clase que las fuerzas siempre
                                                son interacciones entre cuerpos.
                                               Realizar    experiencias  sobre
                                                conservación de la cantidad de
                                                movimiento.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 7 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
   Conocer y dominar la terminología y el lenguaje propios de los problemas relacionados con las fuerzas. (Competencia en
    comunicación lingüística y competencia matemática.)
   Valorar la importancia que en la evolución del conocimiento científico tuvieron en su época el conocimiento de las fuerzas
    y los enunciados de Newton. (Competencia social y ciudadana.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. Las fuerzas y su medida                                        6. Segundo principio de la dinámica
El concepto de fuerza no es nuevo para los alumnos, pero          Uno de los posibles errores en la aplicación de la ecuación
                                                                                                      
conviene repasarlo insistiendo en que no se trata de una          fundamental de la dinámica F  ma es confundir la fuerza
propiedad del cuerpo, sino que es el resultado de la acción
                                                                  resultante con la fuerza de tracción aplicada al cuerpo. Hay
que otros cuerpos ejercen sobre él. El uso de resortes y
                                                                  que insistir, por tanto, en que la proporcionalidad se cumple
dinamómetros es altamente aconsejable tanto para ilustrar la
                                                                  entre la aceleración y la fuerza resultante. Otro error, menos
medida de una fuerza como su carácter vectorial.
                                                                  frecuente, es prescindir del carácter vectorial de las fuerzas
2. Momento de una fuerza                                          para calcular la resultante.
Se puede empezar exponiendo algunos casos prácticos en            7. Impulso mecánico y momento lineal
los que se ponga de manifiesto que la fuerza aplicada al
                                                                  Es conveniente remarcar que tanto el impulso como el
cuerpo lo hace girar, por ejemplo, al abrir o cerrar una puerta
                                                                  momento lineal son vectores, y que ambos tienen las mismas
o cuando se aprieta o afloja una tuerca. El alumno debe
                                                                  unidades y dimensiones. Es importante que los alumnos
entender que el efecto del giro depende no solo de la
                                                                  relacionen el impulso con el área bajo la gráfica F-t,
intensidad de la fuerza, sino también de su distancia al punto
                                                                  diferenciando los casos de fuerza constante y fuerza variable.
de giro, y de ahí la necesidad de definir una magnitud, el
momento de una fuerza, que indique la capacidad de la             8. Tercer principio de la dinámica. La fuerza como
fuerza para hacer girar el cuerpo.                                interacción
3. El equilibrio de los cuerpos                                   Se puede comprobar experimentalmente el tercer principio
                                                                  sujetando un muelle a la pared y tirando del otro extremo a
En este apartado conviene insistir en las dos ideas
                                                                  través de un dinamómetro intercalado para medir el valor de
fundamentales: la primera, que equilibrio no equivale
                                                                  la F aplicada. Después se repite la operación tirando de los
necesariamente a reposo; la segunda, que el equilibrio exige
                                                                  extremos hasta producir la misma deformación. Los
dos condiciones: fuerza resultante nula y momento resultante
                                                                  dinamómetros intercalados medirán la misma fuerza que
nulo.
                                                                  antes, con lo que se demuestra que la pared ejercía la misma
4. Las fuerzas y los movimientos                                  fuerza que la realizada por la mano.
El movimiento es una experiencia cotidiana y los alumnos          9. La interacción gravitatoria
suelen tener una idea preconcebida del papel que las fuerzas
                                                                  Hay que hacer notar que la fuerza gravitatoria actúa a
juegan en él. Cuesta trabajo erradicar dicha idea, más acorde
                                                                  distancia, sin contacto entre los cuerpos. El peso de un
con las teorías aristotélicas que con la física moderna. La
                                                                  cuerpo es un caso particular de interacción gravitatoria en la
mejor forma es volver sobre ello en sucesivas veces,
                                                                  que la acción-reacción se realiza entre la Tierra y el cuerpo.
espaciadas en el tiempo, planteando cuestiones que inviten a
                                                                  Es aconsejable comentar que, aunque la unidad de peso en
reflexionar sobre el tema.
                                                                  el SI es el newton, en la vida cotidiana todavía se usa el
5. Primer principio de la dinámica. La inercia                    kilopondio, vulgarmente denominado kilo (1 Kp = 9,8 N).
La primera parte de este principio (si no actúa fuerza alguna,    10. Conservación del momento lineal. Los choques
el cuerpo permanece en reposo) es evidente, pero en
                                                                  Los principios de conservación son importantes en la física
cambio, la segunda (el cuerpo permanece indefinidamente en
                                                                  porque permiten resolver de forma sencilla situaciones físicas
movimiento rectilíneo uniforme) no se comprende con tanta
                                                                  en las que actúan fuerzas variables. Todos se enuncian de la
facilidad, puesto que va en contra de lo que todos
                                                                  misma manera: si se cumple determinada condición (en este
observamos.
                                                                  caso, ausencia de fuerzas externas), hay una magnitud que
Para facilitar su comprensión, es útil plantear los               permanece invariable (en este caso, el momento lineal).
experimentos de Galileo sobre superficies pulimentadas y
                                                                  Un error habitual en la aplicación del principio de
preguntar la relación que existe entre el grado de pulimento
                                                                  conservación del momento lineal es olvidar el carácter
de la superficie y el tiempo que tarda el cuerpo en detenerse.
                                                                  vectorial de dicha magnitud. Se puede ayudar a evitar este
De esta forma los alumnos llegarán por su cuenta a la
                                                                  error resolviendo algunos ejercicios en dos dimensiones, en
conclusión de que, en ausencia de rozamiento, el cuerpo no
                                                                  los que no sea posible trabajar con los módulos de los
se detendría nunca.
                                                                  vectores.




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           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


5. DINÁMICA PRÁCTICA
No basta con conocer los enunciados de los principios fundamentales de la Dinámica. La complejidad de las situaciones que
se pueden presentar en la práctica hace necesaria una aplicación sistemática de estos principios. La Mecánica física está en
el origen de la Mecánica técnica y esta tiene un gran desarrollo actualmente. En el presente capítulo se describen situaciones
prácticas muy comunes y se aborda su resolución.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                            CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                      Resolución de cuestiones teóricas y numéricas mediante
                                                                       la aplicación del segundo principio.
                                                                      Resolución de problemas y cuestiones sobre el
Aplicar los principios de la dinámica a movimientos de objetos         movimiento de objetos sobre planos horizontales e
con y sin rozamiento.                                                  inclinados sin rozamiento.
                                                                      Resolución de problemas y cuestiones sobre el
                                                                       movimiento de objetos sobre planos horizontales e
                                                                       inclinados con rozamiento.


Describir los movimientos de cuerpos enlazados mediante               Cálculo de tensiones de cuerdas que unen móviles
cuerdas y/o poleas.                                                    enlazados.


Conocer y calcular las       magnitudes       que   causan   los      Identificar y calcular las fuerzas que ocasionan el
movimientos circulares.                                                movimiento circular.


Estudiar el movimiento de cuerpos bajo fuerzas elásticas.             Resolución de problemas y cuestiones sobre movimiento
                                                                       bajo fuerzas elásticas.




                                                        CONTENIDOS
            CONCEPTOS                                 PROCEDIMIENTOS                                  ACTITUDES
   Aplicación sistemática del segundo        Medir y explicar las indicaciones de una      Tomar       conciencia     de    la
    principio de la dinámica.                  báscula electrónica de baño con un             importancia de la mecánica física
   Estudio del movimiento rectilíneo          objeto sobre ella, situada dentro de un        (estática y dinámica) en múltiples
    por   la    acción de    fuerzas           ascensor desde que arranca hasta que           aspectos de la técnica, como
    constantes.                                frena.                                         construcciones       civiles    de
                                              Medir con dos dinamómetros las                 edificios, puentes, etc.
   Estudio del movimiento de cuerpos
    enlazados.                                 componentes tangencial y normal del           Mostrar una actitud investigadora
                                               peso de un cuerpo situado sobre un             en la resolución de problemas
   Fuerzas de rozamiento.                     plano inclinado.                               teóricos y prácticos.
   Dinámica del movimiento circular.         Observar,     mediante    dinamómetros        Precisión en el uso del lenguaje
   Movimiento bajo fuerzas elásticas.         intercalados,   las    tensiones  que          científico y corrección en la
                                               experimentan las cuerdas que unen              escritura de expresiones de
                                               cuerpos enlazados en movimiento.               Física y Matemáticas.
                                              Poner de manifiesto la existencia de          Disposición para el trabajo en
                                               fuerzas de rozamiento en diversas              grupo.
                                               situaciones prácticas.
                                              Identificar la fuerza centrípeta como
                                               causa      de   diversos   movimientos
                                               circulares.
                                              Observar el movimiento de objetos que
                                               penden de muelles e identificar las
                                               variables que influyen en dicho
                                               movimiento.




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             FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
             Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
    Aplicar de forma correcta los principios de la dinámica a la resolución de problemas. (Competencia en el conocimiento y la
     interacción con el mundo físico.)
    Identificar las características de las fuerzas que provocan los diferentes tipos de movimiento. (Competencia para aprender
     a aprender.)
Aplicar correctamente los conocimientos matemáticos precisos para manejar las magnitudes descritas en la unidad.
(Competencia matemática.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
7.   Movimiento rectilíneo por la acción de fuerzas                   Por otro lado, los alumnos deben tener presente que el
     constantes                                                       valor de N, necesario para calcular el rozamiento, puede
                                                                      variar según la situación física.
     Se pretende que los alumnos aprendan a aplicar la
     segunda ley de la dinámica de una forma sistemática,
     empezando primero por identificar el cuerpo cuyo
                                                                   10. Dinámica del movimiento circular
     movimiento se quiere estudiar y dibujando a continuación
     las fuerzas aplicadas sobre él.                               Conviene dejar muy claro a los alumnos que los movimientos
                                                                   circulares se producen porque hay una fuerza que forma un
                                                                   ángulo de 90º con la velocidad en todo momento. Esta es la
     Por lo que se refiere a la descomposición de fuerzas, es      fuerza que denominamos centrípeta.
     aconsejable empezar con ejemplos de movimientos sobre
     un plano horizontal y, una vez asimilados estos, continuar
     con planos inclinados.                                        Es importante insistir en el hecho de que la fuerza centrípeta
                                                                   no se debe incluir en el dibujo inicial de las fuerzas aplicadas
                                                                   al cuerpo (no hay, por lo general, un único cuerpo
     Algunos alumnos suelen tener dificultad para identificar el   responsable de esta fuerza). La fuerza centrípeta es la que
     ángulo del plano inclinado en el esquema de las fuerzas;      necesitamos para equilibrar el movimiento circular una vez
     una buena recomendación es animarlos a realizar dibujos       que están aplicadas todas las demás.
     grandes y claros con ayuda de una regla.

                                                                   Otro punto esencial es la elección correcta de los ejes para la
8.   Movimiento de cuerpos unidos por cuerdas                      descomposición de las fuerzas (uno siempre dirigido hacia el
                                                                   centro de la circunferencia y el otro perpendicular al primero).
     Una vez comprendido el proceso de aplicación de la
     segunda ley al caso de un único cuerpo, no resulta
     demasiado complicado extenderlo al caso de dos o más
                                                                   11. Estudio de fuerzas elásticas
     cuerpos unidos por cuerdas.
                                                                      No se trata, en este apartado, de estudiar el movimiento
                                                                      vibratorio armónico simple. Se analizan únicamente
     Una advertencia útil para los alumnos es que deben               situaciones de cuerpos unidos a un muelle que se
     diferenciar mediante subíndices las masas y las fuerzas          encuentran en reposo. El objetivo es presentar la fuerza
     que actúan sobre cada cuerpo, para evitar confusiones en         elástica como un ejemplo de fuerza variable proporcional
     el momento de la aplicación numérica.                            a la deformación del muelle.


9.   Las fuerzas de rozamiento                                        A efectos prácticos, la fuerza recuperadora ejercida por el
                                                                      muelle sobre el cuerpo es equivalente a la tensión
     La fuerza de rozamiento estático suele plantear más              ejercida por una cuerda, con la diferencia de que su valor
     dificultades que la de rozamiento cinético. Aunque en la         varía según la posición del cuerpo.
     mayor parte de los problemas los cuerpos están en
     movimiento, conviene poner algunos ejemplos de cuerpos
     en reposo para poner de manifiesto que no siempre la
     fuerza de rozamiento estática es igual a su valor máximo.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 10 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica


6. ENERGÍA MECÁNICA Y TRABAJO
El alumno se enfrenta en esta unidad a los conceptos de trabajo y energía. El trabajo es uno de los dos procedimientos que
tienen los cuerpos de intercambiar la energía. La relación entre el trabajo y la energía mecánica es un concepto fundamental
que se aborda primero mediante la relación entre el trabajo con las variaciones de energía cinética y, posteriormente, con las
variaciones de energía potencial. Asimismo, la unidad presenta situaciones con ejemplos de conservación y disipación de la
energía mecánica



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                              CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Establecer las características de la energía en general y de la       Identificar las fuentes, los tipos y las transformaciones de
energía mecánica en particular.                                        la energía.


                                                                      Calcular numéricamente la energía mecánica de cuerpos
                                                                       en diversas posiciones y estados de movimiento.
Interpretar el trabajo como método de variar la energía
                                                                      Resolver cuestiones y problemas sobre el trabajo
mecánica de los cuerpos.
                                                                       realizado por fuerzas constantes.
                                                                      Resolver problemas y cuestiones sobre la relación entre
                                                                       el trabajo y las energías cinética y potencial.


Definir la potencia como una magnitud asociada a la energía           Resolver problemas y cuestiones sobre la potencia como
en sus diversas transformaciones y establecer el principio de          velocidad de transferencia de energía.
conservación de la energía.                                           Aplicación del principio de conservación de la energía
                                                                       mecánica con ejemplos numéricos.




                                                         CONTENIDOS


             CONCEPTOS                                PROCEDIMIENTOS                                    ACTITUDES


   El concepto de energía.                     Realizar una aproximación al                Aceptación de los postulados físicos
   La energía mecánica.                         concepto de energía a través de sus          como afirmaciones sin demostración
                                                 propiedades.                                 pero que permiten construir teorías
   Definición de trabajo.                                                                    útiles.
                                                Presentar ejemplos de objetos que
   Trabajo y energía cinética.                  poseen      energía    mecánica      e      Interés por la información sobre la
   Trabajo y energía potencial.                 identificar de qué tipo es (cinética o       energía en sus diferentes facetas
   Trabajo y potencia.                          potencial).                                  por sus implicaciones sobre la
                                                Definir la energía potencial de un           sociedad.
   Conservación      de      la   energía
    mecánica.                                    modo general e identificar diversos         Toma de conciencia sobre lo
                                                 tipos, como la gravitatoria o la             inevitable de la disipación de la
   Disipación de la energía mecánica.           elástica.                                    energía y sus consecuencias.
   Uso de las fuentes energéticas.             Relacionar el trabajo realizado sobre       Precisión en el uso del lenguaje
                                                 un cuerpo con la energía cinética y/o        científico y corrección en la escritura
                                                 potencial que adquiere mediante              de expresiones de Física y
                                                 ejemplos prácticos.                          Matemáticas.
                                                Definir la potencia como una                Toma de conciencia sobre la
                                                 velocidad de transferencia de                problemática del modelo energético
                                                 energía.                                     actual     en    las   sociedades
                                                Realizar prácticas de laboratorio            desarrolladas.
                                                 sobre conservación de la energía
                                                 mecánica.




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           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
   Analizar de forma razonada y con argumentos científicos las implicaciones que la demanda energética actual tiene sobre
    el medio ambiente. (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Aplicar conocimientos matemáticos a los cálculos con las magnitudes descritas en la unidad. (Competencia matemática.)
 Demostrar un espíritu crítico hacia las decisiones aceptadas por la sociedad en materia energética. (Autonomía e
  independencia personal.)
ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. La energía y sus propiedades                                     sobre él cuando la velocidad se mantiene constante y no hay
                                                                   pérdidas por rozamiento.
Se puede introducir la unidad revisando ideas que el
alumnado ya ha estudiado en cursos anteriores: distintas           El concepto de fuerza conservativa es difícil para el
formas de energía, transferencia de energía entre sistemas,        alumnado. Es conveniente ejemplificarlo con casos sencillos
conservación de la energía, degradación de la energía, etc.        en los que se muestre que, si hay fuerzas de rozamiento, el
                                                                   trabajo realizado entre dos posiciones depende de la
Es oportuno analizar las transformaciones energéticas en           trayectoria.
procesos cotidianos y en aparatos de uso común, como
algunos electrodomésticos, insistiendo en la pérdida de            6. Trabajo y potencia
energía útil en todos los casos.
                                                                   Conviene mostrar que suele ser preferible la realización de un
2. El trabajo                                                      mismo trabajo en menos tiempo, es decir, una mayor
                                                                   potencia en casos habituales de la vida cotidiana (grúas,
Es importante resaltar que el trabajo no es una forma de           bicicletas, automóviles) en los que el concepto de potencia es
energía. Conviene realizar ejercicios numéricos para que el        cercano al alumnado. Del mismo modo, en estos casos se
alumno se familiarice con este concepto; es adecuado incluir       puede interpretar la fórmula P = Fv.
cálculos gráficos del trabajo en casos sencillos.
                                                                   Es necesario destacar la diferencia entre unidades de
Debe resaltarse que el trabajo nulo, como en el movimiento         potencia, como el kW o el CV, y unidades de energía, como
circular uniforme, no da lugar a variaciones en la energía del     el kW h. Los ejercicios numéricos permiten practicar y
cuerpo. También es importante destacar el trabajo negativo         familiarizarse con estas unidades.
de las fuerzas de rozamiento y su relación con la degradación
de la energía.                                                     7. Disipación de la energía mecánica
3. La energía mecánica y su conservación                           La mejor forma de familiarizar al alumnado con la idea de que
                                                                   el trabajo de las fuerzas de rozamiento equivale a la energía
Página de la izquierda.Conviene señalar muchos ejemplos de         mecánica disipada es el análisis de situaciones reales y la
energía cinética y de energía potencial en la vida cotidiana. El   realización de ejercicios numéricos. Nuevamente el
alumnado tiende a identificar energía potencial con la energía     movimiento de vehículos permite ilustrar estas ideas con
potencial gravitatoria, por lo que es necesario incluir ejemplos   situaciones próximas a los estudiantes. También son
de otras formas de energía potencial, como la elástica.            oportunas las experiencias con planos inclinados y su análisis
Es preciso destacar el carácter arbitrario del origen para las     cualitativo.
energías potenciales.                                              8. Uso de las fuentes energéticas
Página de la derecha.Es necesario insistir en que la energía       Página de la izquierda. El alumnado debe diferenciar con
mecánica de un cuerpo se conserva solo si no hay fuerzas de        soltura las fuentes renovables de las no renovables,
rozamiento, lo que realmente no sucede nunca. El análisis de       enumerar varias de cada tipo y explicar cómo son
casos reales aproximados, como las vagonetas de las                aprovechadas por la humanidad. El uso de tablas de
montañas rusas o la caída de cuerpos, permite estudiar la          producción y consumo de las distintas fuentes es importante
conversión entre energías potencial y cinética. También es         para comprender su utilización real.
oportuno el análisis de esta conversión en un cuerpo
suspendido de un muelle.                                           Página de la derecha. La problemática del uso de las fuentes
                                                                   de energía y la sostenibilidad del desarrollo permiten abordar
4. Trabajo y energía cinética
                                                                   temas de gran interés actual: lluvia ácida, efecto invernadero,
Es necesario destacar en el teorema de las “fuerzas vivas”         agotamiento de las reservas de combustibles fósiles, uso
que su aplicación es procedente cuando no hay variación de         pacífico de la energía nuclear, desarrollo sostenible,
la energía potencial del cuerpo. Los ejercicios numéricos          dependencia energética, etc. Esta temática se presta
referidos a movimiento de vehículos son oportunos para             fácilmente al uso de métodos más difíciles de practicar en
practicar la aplicación del teorema.                               otros epígrafes: consulta a fuentes diversas (escritas,
                                                                   visuales o electrónicas), elaboración y exposición de
5. Trabajo y energía potencial. Fuerzas conservativas              informes, trabajo en equipo, debates, etc.
Es necesario destacar en este caso que la variación de             También permite favorecer el desarrollo de actitudes de
energía potencial de un cuerpo es igual al trabajo realizado       responsabilidad hacia el ambiente, de consumo racional de
                                                                   los recursos, de ahorro energético, etc.



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            Programación didáctica



7. ENERGÍA TÉRMICA Y CALOR


En esta unidad didáctica se aborda la relación existente entre la aportación de energía a un sistema y la variación de
temperatura que experimenta. Los conceptos de calor y temperatura son particularmente complejos de asimilar de forma
precisa por los alumnos, y se prestan a la existencia de concepciones espontáneas falsas difíciles de erradicar. La amplitud
del tema a tratar hace necesaria una cuidada elección de los contenidos a desarrollar.



                    OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                                  CRITERIOS DE EVALUACIÓN


                                                                            Conocer las escalas termométricas y resolver cuestiones
                                                                             sobre las mismas.
Conocer y utilizar, en la resolución de problemas diversos,
                                                                            Determinar cantidades de energía que intercambian
conceptos relacionados con el calor y la temperatura.
                                                                             sistemas físicos mediante procesos de calor y trabajo.
                                                                            Resolver problemas y cuestiones sobre mezclas de
                                                                             sustancias en condiciones de aislamiento.
                                                                            Resolver problemas y cuestiones sobre los efectos del
                                                                             calor sobre los cuerpos.


                                                                            Resolver problemas y cuestiones mediante el primer
                                                                             principio de la termodinámica.
Establecer los     principios   primero        y   segundo     de   la
                                                                            Resolver problemas y cuestiones sobre rendimientos de
termodinámica.
                                                                             máquinas térmicas.




                                                               CONTENIDOS
             CONCEPTOS                                      PROCEDIMIENTOS                                   ACTITUDES


   Concepto     termodinámico        de              Comprobar, mediante recipientes            Apreciar la importancia histórica de
    temperatura.                                       con agua a diferentes temperaturas,         la formulación de los principios de la
   Las escalas termométricas.                         que las sensaciones de calor o frío         termodinámica y su implicación en la
                                                       son relativas.                              fabricación de máquinas térmicas.
   Concepto cinético de temperatura.
                                                      Medir      temperaturas          con       Tomar conciencia de los problemas
   El calor y la energía térmica.                     termómetros de mercurio.                    que tiene la sociedad actual para la
   Mecanismos de propagación de la                   Graduar capilares de mercurio en            producción y la transformación de la
    energía térmica.                                   distintas escalas termométricas.            energía.
   La dilatación de los cuerpos.                     Comprobar que al realizar un trabajo       Precisión en el uso del lenguaje
   Los cambios de estado.                             sobre un sistema (por ejemplo,              científico y corrección en la escritura
                                                       agitar el agua de un vaso), su              de expresiones de Física y
   Primer     principio        de        la                                                       Matemáticas.
    termodinámica.                                     temperatura aumenta.
                                                      Observar dilataciones y cambios de         Mostrar una actitud positiva hacia la
   Segundo     principio        de       la                                                       necesidad de ahorrar energía.
    termodinámica.                                     estado.
                                                      Determinar calores específicos de
                                                       sólidos mediante un calorímetro.
                                                      Resolver     cuestiones    numéricas
                                                       sobre    los    principios   de    la
                                                       termodinámica.
                                                    Describir el funcionamiento de un
                                                       motor de explosión e identificar sus
                                                       partes con las de las máquinas
                                                       térmicas.



                           Física y Química 1º Bachillerato – 13 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Distinguir las diferentes teorías que en la historia de la humanidad han dado una explicación a los fenómenos relacionados
    con la transmisión de energía mediante calor. (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)


   Reconocer los problemas con los que se enfrentan los países desarrollados para producir y transformar la energía con un
    rendimiento adecuado a sus necesidades. (Autonomía e independencia personal.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. Temperatura. Energía térmica                                      Conviene resaltar que en la radiación se puede dar la
                                                                     propagación del calor sin un medio material. Es oportuno
Experiencias como la percepción de la temperatura mediante           enlazar esta idea con la energía solar y su importancia para
el tacto, la comprobación experimental de los puntos fijos de        la vida en la Tierra, y profundizar en los distintos modos de
un termómetro o la medida de temperaturas de cuerpos,                aprovechamiento de la energía radiante del Sol.
facilitan la asimilación del concepto de temperatura. Conviene
insistir en la idea del equilibrio térmico y su ejemplificación en   También es adecuado relacionar los mecanismos de
situaciones habituales de la vida cotidiana.                         propagación del calor con la explicación de diversos aspectos
                                                                     meteorológicos.
Es preciso destacar los conceptos de movimiento térmico y
energía térmica. El alumnado debe ser capaz de explicar las          4. Los efectos del calor
características de sólidos, líquidos y gases a partir de la
teoría cinética. También conviene resaltar la explicación del        La idea fundamental es relacionar la dilatación con la teoría
equilibrio térmico a partir de esta teoría. La idea clave es la      cinética. Conviene destacar también que todos los gases
comprensión de la relación de la temperatura con la energía          tienen el mismo coeficiente de dilatación cúbica. La
cinética de las partículas que forman el cuerpo; los ejercicios      realización de sencillos ejercicios numéricos permite que el
numéricos sencillos sirven para afianzar esta comprensión.           alumnado perciba adecuadamente el orden de magnitud de
La constante de Boltzmann se puede tratar como una mera              las dilataciones en sólidos y su importancia en la vida
constante de proporcionalidad sin insistir en ella.                  cotidiana.

2. El calor. Calorimetría                                            También el alumnado debe aplicar con soltura la teoría
                                                                     cinética para explicar los cambios de estado. Ejercicios
Las referencias a la teoría del calórico son una buena               numéricos sencillos permiten aplicar el concepto de calor
introducción al estudio del calor. También es oportuno               latente de cambio de estado, así como adquirir soltura en la
destacar el significado profundo del experimento de Joule: el        aplicación del convenio de signos en las energías absorbidas
calor está relacionado con la energía; aunque la idea                y cedidas.
fundamental que debe captar el alumnado es que el calor no
es una energía, sino un modo de transferir energía entre             Es el momento de plantear problemas numéricos en los que
sistemas.                                                            intervengan tanto calentamientos y enfriamientos como
                                                                     cambios de estado, para aplicar todos los conceptos
Como proceso inverso al experimento de Joule es oportuno             estudiados en la unidad.
introducir el trabajo de expansión de un gas como otro modo
de transferir energía.                                               No deben olvidarse los ejemplos de cambios de estado en la
                                                                     vida diaria ni experiencias sencillas de fusión y de variación
Es necesario destacar algunas ideas en este epígrafe: la             de la temperatura con el tiempo de cuerpos que se enfríen o
capacidad calorífica de un cuerpo depende de su masa y, en           se calienten.
cambio, el calor específico no depende de la masa y es una
                                                                     5. La termodinámica y sus principios
característica de cada sustancia. En los ejercicios numéricos
es fundamental el uso correcto de los signos positivos y             Se debe mostrar el primer principio de la termodinámica
negativos, que es lo que puede plantear mayores dificultades         como expresión del principio de la conservación y
al alumnado.                                                         transformación de la energía.
3. Procedimientos de propagación del calor                           Es necesario familiarizar al alumnado con el criterio moderno
Diversos ejemplos sencillos tomados de la vida cotidiana             de signos del calor y del trabajo en termodinámica; la
permiten ilustrar las características propias de los modos de        realización de ejercicios numéricos contribuye eficazmente a
propagación del calor por conducción y convección. También           esta familiarización.
las referencias a materiales aislantes permiten ejemplificar         Conviene relacionar el segundo principio de la termodinámica
estas ideas.                                                         con la degradación de la energía. El alumnado debe alcanzar
                                                                     a comprender por qué las máquinas térmicas no pueden
                                                                     tener rendimientos del 100%.
                                                                     Las explicaciones sobre el móvil perpetuo de segunda
                                                                     especie son atractivas y contribuyen a la comprensión del
                                                                     segundo principio.


                          Física y Química 1º Bachillerato – 14 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



8. ELECTROSTÁTICA
En esta unidad didáctica se aborda la interacción electrostática. Se explican los fenómenos electrostáticos suponiendo la
existencia de las cargas eléctricas y la creación de campos eléctricos por las mismas. El tratamiento vectorial de las fuerzas y
los campos eléctricos permiten completar los conocimientos sobre la interacción eléctrica que los alumnos han adquirido en la
ESO.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                             CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Establecer la naturaleza de las cargas eléctricas a través de       Identificar las propiedades y las unidades de la carga
la teoría atómica.                                                   eléctrica y resolver cuestiones y problemas aplicando la
                                                                     ley de Coulomb.


                                                                    Calcular el valor numérico y representar el campo
                                                                     eléctrico creado por sistemas de cargas en un punto
Describir la interacción electrostática utilizando el cálculo        mediante vectores.
vectorial.
                                                                    Calcular el valor del potencial creado por sistemas de
                                                                     cargas en un punto.
                                                                    Calcular el trabajo realizado para desplazar cargas
                                                                     eléctricas por el interior de campos eléctricos.


                                                                    Determinar la capacidad y la energía de conductores
                                                                     cargados y calcular campos y potenciales creados por
Presentar el distinto comportamiento de los conductores y            dichos conductores.
aislantes ante la carga eléctrica.
                                                                    Calcular la capacidad de condensadores y la energía que
                                                                     almacenan.




                                                         CONTENIDOS
       CONCEPTOS                                 PROCEDIMIENTOS                                      ACTITUDES


   La carga eléctrica y sus         Realizar experiencias sobre electrización de           Reconocimiento de la importancia
    clases.                           cuerpos y sus interacciones.                            del enunciado de las leyes de la
   Naturaleza de la carga           Dibujar esquemas vectoriales de las fuerzas que         electrostática en el siglo XIX.
    eléctrica.                        se ejercen diversos sistemas de cargas                 Mostrar    interés    por     el
   La interacción eléctrica:         eléctricas.                                             conocimiento de la electricidad
    ley de Coulomb.                  Representar los campos eléctricos creados por           como fundamento de una parte
                                      cargas aisladas y por sistemas de cargas                muy importante de la tecnología
   El campo eléctrico y su                                                                   actual.
    representación.                   puntuales.
                                     Presentar casos de movimientos de cargas a lo          Valorar la importancia de emplear
   El potencial eléctrico y la                                                               correctamente las expresiones
    energía electrostática.           largo de líneas de campo de forma espontánea y
                                      forzando ese movimiento, relacionándolos con el         matemáticas y las notaciones
   Distribución de las cargas        signo del trabajo efectuado para ello.                  vectoriales de las fuerzas y los
    en los conductores.                                                                       campos eléctricos.
                                     Identificar el potencial   eléctrico   como   una
   Energía de un sistema de          magnitud escalar.                                      Esmero en las representaciones
    cargas.                                                                                   gráficas, como el dibujo de los
                                     Comprobar mediante experiencias la distribución         campos eléctricos por medio de
   Condensadores.                    de cargas por la superficie de los conductores.         las líneas de campo y las
                                   Construir     condensadores y comprobar su                superficies equipotenciales para
                                      funcionamiento como acumuladores de cargas              sistemas de cargas puntuales
                                      eléctricas.                                             sencillas.




                         Física y Química 1º Bachillerato – 15 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Conocer las leyes básicas que definen las interacciones electrostáticas así como la notación matemática necesaria para su
    descripción. (Competencia matemática y competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Reconocer el avance social y económico que produjo el descubrimiento de la electrostática. (Competencia social y
    ciudadana.)
   Valorar la importancia que en la descripción de la materia tiene el descubrimiento de las cargas elementales. (Autonomía e
    independencia personal.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS


1. Naturaleza eléctrica de la materia. La carga eléctrica          Las líneas de fuerza deben presentarse como un método
                                                                   para visualizar el campo, pero se debe insistir en que son
Conviene iniciar la unidad con la observación de fenómenos         líneas imaginarias sin correlato real. A pesar de esto hay que
electrostáticos sencillos y su explicación a partir de la          relacionar la densidad de las líneas de campo en una zona
naturaleza eléctrica de la materia y de la existencia de dos       con el valor de la intensidad del campo en la misma.
tipos de carga eléctrica.
                                                                   El alumnado debe ser capaz de justificar la representación de
Los alumnos deben comprender que la carga eléctrica es una         un campo eléctrico uniforme mediante líneas paralelas.
magnitud cuantizada y que su unidad natural es el electrón.
También es necesario destacar que la carga eléctrica es una
magnitud que se conserva.
                                                                   4. Energía potencial y potencial eléctrico
                                                                   La energía potencial eléctrica permite abordar un caso de
2. La interacción eléctrica: ley de Coulomb                        energía asociada a la posición distinto de los ya estudiados,
                                                                   fundamentalmente la gravitatoria y la elástica. La mayor
Los alumnos tienen dificultades para comprender que la             dificultad para los alumnos puede estar en aplicar
fuerza entre dos cargas eléctricas depende del medio en el         correctamente los convenios de signos según el trabajo sea
que se encuentren, es decir, que la “constante” K depende          realizado por o en contra de las fuerzas del campo.
del medio. También tienen dificultad para manejar y
relacionar los conceptos de constante dieléctrica absoluta y       Además de la descripción vectorial del campo mediante la
relativa. La aplicación de la ley de Coulomb, por otra parte, no   intensidad de campo, se puede describir el campo eléctrico
está próxima a experiencias de la vida cotidiana. Por todo         mediante una magnitud escalar asociada a la energía: el
ello, es un epígrafe que requiere tiempo y la realización de       potencial eléctrico. Conviene resaltar el carácter escalar de
diversos supuestos numéricos para progresar en su dominio.         esta magnitud, que justifica la aditividad algebraica de
                                                                   potenciales en un punto.
                                                                   Es necesario resolver diversos ejercicios numéricos
3. El campo eléctrico y su representación
                                                                   relacionados con la diferencia de potencial para que el
El concepto de campo siempre es difícil de comprender. Lo          alumno comprenda el signo del trabajo realizado al desplazar
más oportuno es la aproximación operativa mediante la idea         una carga entre dos puntos.
de espacio en el que actúan fuerzas sobre las cargas
eléctricas.
                                                                   5. Distribución de cargas eléctricas en conductores y
Debe resaltarse que la intensidad de campo es una forma de         aislantes
describir el campo asociando una magnitud a cada punto del
mismo. Es necesario resaltar su carácter vectorial y cómo la       Los alumnos son capaces de comprender y explicar el porqué
fuerza sobre una carga situada en el campo depende del             de las diferentes distribuciones de carga en conductores y
signo de esta.                                                     aislantes. La aplicación al caso de los conductores esféricos
                                                                   permite retomar conceptos de epígrafes anteriores.
También conviene insistir en que el campo eléctrico creado
por una carga puntual es un caso particular de campos
eléctricos y no la situación general.
                                                                   6. Energía de un conductor cargado. Condensadores
El principio de superposición de campos eléctricos debe
interpretarse como un método para calcular la intensidad del       El estudio de la capacidad eléctrica puede limitarse a
campo en el caso de que lo generen varias cargas eléctricas.       conductores esféricos. Los alumnos deben comprender que
Los ejercicios numéricos sobre intensidades de campo               los condensadores pueden almacenar energía. Algunas
eléctrico suelen ser complejos y farragosos para el alumnado;      experiencias sencillas de carga y descarga de
por ello, no es conveniente plantear distribuciones de carga       condensadores en el laboratorio pueden aclarar estos
excesivamente complejas.                                           conceptos. También es útil mostrar el papel frecuente de los
                                                                   condensadores en aparatos de uso cotidiano.


                         Física y Química 1º Bachillerato – 16 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



9. LA CORRIENTE ELÉCTRICA


En esta unidad didáctica se describen los conceptos y teorías necesarios para dar una interpretación científica al
funcionamiento de los circuitos y dispositivos eléctricos que se emplean en la práctica diaria. La energía transportada por
corriente eléctrica se transforma en el hogar y en las industrias en otras formas de energía: luminosa, mecánica, química, etc.,
y también se disipa mediante calor y se transfiere a otros cuerpos.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                                 CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Reconocer las magnitudes eléctricas                 fundamentales        Conocer los conceptos de intensidad y resistencia y
relacionadas con los circuitos eléctricos.                                resolver cuestiones y problemas sobre los mismos.


                                                                         Conocer el concepto de fuerza electromotriz de un
                                                                          generador y resolver cuestiones y problemas sobre el
Estudiar los circuitos eléctricos elementales de corriente                mismo.
continua.
                                                                         Calcular asociaciones de resistencias y aplicar la ley de
                                                                          Ohm al cálculo de diversas magnitudes en un circuito.


                                                                         Resolver problemas y cuestiones de circuitos con
                                                                          generadores y receptores utilizando la ley de Ohm
Resolver circuitos complejos y problemas relacionados con la              generalizada.
disipación energética debida al paso de la corriente.
                                                                         Calcular la energía disipada por diversos elementos de un
                                                                          circuito.
                                                                         Resolver circuitos complejos de        corriente   continua
                                                                          mediante las leyes de Kirchhoff.




                                                              CONTENIDOS
            CONCEPTOS                                    PROCEDIMIENTOS                                   ACTITUDES

   Los portadores de          carga   y   la      Identificar los portadores de carga         Mostrar interés por el conocimiento
    corriente eléctrica.                            en los sólidos, los líquidos y los           del funcionamiento y uso de los
   La intensidad de corriente.                     gases.                                       electrodomésticos más corrientes.
   Diferencia de potencial, resistencia           Construir un circuito con una pila, un      Cuidado en el montaje de circuitos
    eléctrica y ley de Ohm.                         resistor comercial y un interruptor,         eléctricos,   adoptando        las
   La fuerza electromotriz.                        colocando     adecuadamente         un       precauciones necesarias para la
                                                    amperímetro y un voltímetro.                 protección de las personas y
   Aparatos de medida.                                                                          dispositivos.
                                                   Comprobar el cumplimiento de la ley
   Asociaciones de resistencias.                   de Ohm en los extremos de la                Respeto a las normas de seguridad
   Aspectos energéticos en un circuito.            resistencia.                                 en las instalaciones eléctricas.
    Ley de Ohm generalizada.                       Comprobar el cumplimiento de la ley         Desarrollo de hábitos de ahorro de
   Cálculos    de    intensidades         en       de Ohm en los bornes del                     energía eléctrica.
    circuitos complejos.                            generador.
                                                   Calcular el coste de funcionamiento
                                                    de    diversos     electrodomésticos
                                                    conociendo su potencia (que viene
                                                    indicada por ley).
                                                   Efectuar diversas medidas eléctricas
                                                    con el polímetro.
                                                 Calcular mediante las leyes de
                                                    Kirchhoff las intensidades        que
                                                    recorren redes eléctricas.


                          Física y Química 1º Bachillerato – 17 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
   Conocer y aplicar las leyes físicas que permiten la resolución de cualquier tipo de circuito eléctrico. (Competencia en el
    conocimiento y la interacción con el mundo físico.)


   Reconocer el avance social y económico que ha motivado el descubrimiento de la corriente eléctrica y sus múltiples
    aplicaciones. (Competencia social y ciudadana.)


   Reconocer el peligro que conlleva el uso de dispositivos cuyo funcionamiento esté basado en la corriente eléctrica y
    mostrar respeto por las normas de seguridad en las instalaciones eléctricas. (Autonomía e independencia personal.)




ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. La intensidad de corriente                                     6. Los circuitos eléctricos y la energía
Es un epígrafe de revisión de conceptos estudiados en             Las transformaciones energéticas en un circuito se deben
cursos anteriores. Conviene delimitar claramente los              plantear como una aplicación del principio de conservación
conceptos de corriente estacionaria, continua, alterna y          de la energía; la ley de Ohm generalizada es, en definitiva, la
periódica, y los sentidos real y convencional.                    expresión para circuitos eléctricos de la conservación de la
                                                                  energía. La fuerza contraelectromotriz, que presenta
2. La resistencia eléctrica
                                                                  dificultades de comprensión para el alumnado, se debe
Es oportuna la realización de ejercicios numéricos cuidando       considerar como la parte de la energía aplicada transformada
la utilización correcta de las unidades de medida del SI.         en energía útil en los receptores. La resolución de ejercicios
También es conveniente comparar la distinta resistividad de       numéricos en circuitos sencillos ayuda al alumnado a
diferentes conductores y relacionarlos con sus usos en la vida    familiarizarse con la ley de Ohm generalizada.
diaria.                                                           Es necesario destacar que la potencia eléctrica es
3. Generadores eléctricos y fuerza electromotriz                  simplemente la aplicación del concepto general de potencia a
                                                                  circuitos eléctricos. Conviene familiarizar al alumnado con los
Se pueden identificar diversos generadores de corriente           valores aproximados de la potencia que consumen los
eléctrica de uso común. Es necesario resaltar que su              aparatos eléctricos de uso frecuente en la vida cotidiana.
característica principal es la fuerza electromotriz y debe
insistirse en el significado físico de esta magnitud.             7. Resolución de circuitos complejos de corriente
                                                                  continua
4. Aparatos de medida
                                                                  Se suelen presentar dificultades en la aplicación correcta de
Los alumnos tienen dificultades para comprender el                los signos de las intensidades de corriente y de las
fundamento de los aparatos de medida. Se puede aclarar            diferencias de potencial en los circuitos complejos. Por ello es
este     fundamento       con    sencillas experiencias con       necesario que se ejercite la asignación de los sentidos a
galvanómetros. Se debe llegar a utilizar con soltura              estas magnitudes y se comprenda su carácter convencional.
amperímetros y voltímetros para medir magnitudes eléctricas,
conectándolos correctamente. El empleo de polímetros              La resolución de diversos circuitos es la forma más eficaz de
digitales facilita estas experiencias.                            familiarizar al alumnado con la aplicación de las leyes de
                                                                  Kirchhoff. Los circuitos con tres nudos son los más
5. Circuitos eléctricos. Asociaciones de resistencias             apropiados; los circuitos con una complejidad mayor son muy
Aunque la realización de ejercicios numéricos permite a los       difíciles para este nivel y no ayudan a entender mejor la
alumnos familiarizarse con el cálculo de resistencias             resolución de circuitos eléctricos.
equivalentes, es muy conveniente comprobar los cálculos con       8. Producción y distribución de la corriente eléctrica
experiencias sencillas para percibir que los cálculos relativos
a asociaciones de resistencias tienen un correlato real.          Este epígrafe, que en buena medida es repaso de cursos
                                                                  anteriores, no presenta especial dificultad para el alumnado.
El montaje de circuitos con asociaciones de resistencias es       Pero sí debe llegar a explicar el funcionamiento de los
una buena ocasión para utilizar los aparatos de medida y          diversos tipos de centrales eléctricas y el proceso de
constatar experimentalmente algunas ideas estudiadas: la          transporte de la electricidad desde los domicilios a los
igualdad de diferencias de potencial en las asociaciones en       usuarios, y cuantificar los valores aproximados de las
paralelo o la suma de estas diferencias de potencial en las       tensiones eléctricas puestas en juego.
asociaciones en serie, etc.
                                                                  La problemática de la producción y distribución de la
                                                                  electricidad sitúa al alumnado en el contexto de la aplicación
                                                                  de los conocimientos científicos adquiridos a problemas
                                                                  reales que afronta la sociedad, como es la construcción de
                                                                  centrales eléctricas.


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            Programación didáctica



10. LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES
En esta unidad didáctica se repasan conceptos ya conocidos, como los estados de agregación de la materia que se
interpretan a partir de la teoría cinética; y se realiza una clasificación de los sistemas materiales en homogéneos y
heterogéneos, procediendo a la descripción de los mismos, definiendo e identificando ejemplos de mezclas homogéneas y
sustancias puras, compuestos y elementos. Es la base para abordar las leyes fundamentales de la Química.



                    OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                              CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                       Identificar las principales propiedades de los sólidos,
                                                                        líquidos y gases, y justificarlas mediante la teoría cinética.
                                                                       Identificar los distintos tipos de mezclas y diseñar
Realizar una descripción macroscópica de las formas en las              procedimientos de separación.
que se presenta la materia.                                            Resolver problemas y cuestiones sobre disoluciones y
                                                                        solubilidad.
                                                                       Resolver problemas y cuestiones sobre las sustancias
                                                                        puras y su reconocimiento.


Reconocer los cambios físicos y los cambios químicos.                  Diferenciar cambios físicos y cambios químicos.


Identificar los distintos tipos de sustancias puras.                   Identificar elementos     y   compuestos          diseñando
                                                                        procedimientos de separación.



                                                          CONTENIDOS
             CONCEPTOS                                 PROCEDIMIENTOS                                    ACTITUDES


   La naturaleza discontinua de la             Representar mediante modelos de              Respeto a las normas de seguridad
    materia.                                     bolas un sólido, un líquido y un gas.         que se deben observar en el
   Los estados de agregación.                  Observar a simple vista y con                 laboratorio de química y que deben
                                                 microscopio mezclas heterogéneas,             ser explicadas por el profesor en
   Mezclas       homogéneas             y                                                     cada caso.
    heterogéneas.                                como el barro y la sangre.
                                                Separar mezclas homogéneas y                 Interés por la observación rigurosa
   Las disoluciones.                                                                          de la materia y sus propiedades.
                                                 heterogéneas.
   Las dispersiones coloidales.                                                              Reconocimiento del valor histórico
                                                Preparar disoluciones saturadas y
   Sustancia química.                           no saturadas.                                 del descubrimiento de los elementos
   Los cambios físicos y químicos.                                                            ante las dificultades históricas para
                                                Destilar una disolución de agua y             diferenciarlos de los compuestos.
   Las sustancias puras: elementos y            alcohol.
    compuestos.                                                                               Desarrollo   de    hábitos    de
                                                Observar el efecto Tyndall en una             pensamiento basados en el método
                                                 dispersión coloidal.                          científico.
                                                Identificar sustancias puras por la
                                                 constancia de sus puntos de
                                                 ebullición.
                                                Determinar el punto de fusión de
                                                 una sustancia pura.
                                                Llevar a cabo cambios físicos y
                                                 químicos.
                                              Descomponer compuestos mediante
                                                 calcinación y electrólisis.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 19 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
             FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
             Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
    Conocer las diferentes formas en que se presenta la materia así como los procedimientos básicos para la separación de
     sus componentes. (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
    Deducir las características de una sustancia a partir de la respuesta a las diferentes pruebas a las que se la puede
     someter. (Competencia para aprender a aprender.)
 Valorar la importancia de la aplicación del método científico en la descripción ordenada de la materia y sus propiedades.
    (Autonomía e independencia personal.)
ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. Materia homogénea y heterogénea                                 5. Separación de mezclas
    Se puede introducir la unidad revisando las ideas sobre la       Los métodos de separación de mezclas permiten
    clasificación de los sistemas materiales en homogéneos y         determinar si una muestra es una sustancia pura. El
    heterogéneos, aportando ejemplos de cada uno de ellos.           cuadro resumen de los métodos de separación de mezclas
    La introducción del concepto de fase, como cada una de           de la página 200 es una buena síntesis de estos métodos,
    las partes homogéneas de un sistema, es muy importante,          basada en la diferente propiedad en la que se fundamenta
    así como comprender que una fase homogénea puede                 cada uno de ellos.
    estar constituida por una sustancia o por una disolución.
                                                                     Conviene prestar atención al aprendizaje de los términos
2. Sustancias, mezclas y soluciones                                  que sirven para designar cada uno de los procesos físicos
                                                                     y de los instrumentos que intervienen en los métodos de
    Es importante resaltar que el concepto de sustancia en           separación. Se recomienda que los estudiantes sean
    química no coincide con el de sustancia en el lenguaje de        capaces de diseñar métodos de separación para
    la vida cotidiana. Así, en el lenguaje corriente se puede        determinadas mezclas, expresándolos mediante esquemas
    decir que la leche es una sustancia, pero en química este        o diagramas de flujo como el de la página 203; y que
    término se reserva para las sustancias puras. Con todo, la       sepan llevarlos a la práctica en el laboratorio.
    denominación sustancia pura es redundante, puesto que
    una porción de materia, si no es pura, no es realmente una     6. Sustancias químicas
    única sustancia. La denominación sustancia química o
    especie química es más adecuada.                                 Es recomendable analizar la información que presentan las
                                                                     etiquetas de los productos químicos: nombre del producto,
3. Dispersiones coloidales                                           símbolo de peligrosidad, riesgos y consejos de seguridad,
                                                                     fórmula, grado de pureza, relación de impurezas, etc.
    La definición de dispersión coloidal como una mezcla             También es conveniente realizar en el laboratorio una
    heterogénea que precisa de un microscopio para distinguir        grafica de fusión o de solidificación de una sustancia, como
    sus fases es una primera aproximación a la comprensión           criterio de su grado de pureza.
    del concepto, que debe ser complementada con una visión
    microscópica del tamaño de las partículas coloidales.          7. Cambios físicos y químicos
    Recalcar que la apariencia física de una dispersión coloidal     No siempre es tarea fácil distinguir entre cambios físicos y
    corresponde al estado físico de la fase dispersante e            químicos. La visión de los cambios estructurales que se
    ilustrarlo con ejemplos: sol, emulsión, emulsión sólida,         producen en las sustancias es esencial para comprender la
    aerosol sólido y líquido, espuma…                                naturaleza del cambio químico. Por el contrario, la
                                                                     conservación de la masa es un hecho que se produce
4. Disoluciones saturadas, insaturadas y sobresaturadas
                                                                     tanto en los cambios físicos como en los químicos. Es
                                                                     importante interpretar correctamente los cambios químicos
    El concepto de solubilidad de una sustancia va ligado al         en los que parece no cumplirse este principio por el hecho
    concepto de disolución saturada. Es importante notar que         de desprenderse gases.
    la manera habitual de expresar la solubilidad difiere de la    8. Sustancias elementales y sustancias compuestas
    manera en que se expresa la concentración en masa de
    una disolución, ya que la masa máxima de soluto que se           El criterio de diferenciación entre sustancias simples y
    disuelve se refiere a una determinada masa de disolvente y       compuestas que se establece en esta unidad es de tipo
    no a la masa o el volumen de la disolución que se forma.         operacional. Se debe ser consciente de que una
                                                                     comprensión clara de esta diferencia no puede obtenerse
    Los alumnos deben diferenciar entre disolución insaturada,       hasta contemplar la diferente composición y estructura
    saturada y sobresaturada, y saber la posición que ocupan         interna de estas sustancias, por lo que lo más
    estas disoluciones en los diagramas que representan la           recomendable es trabajar simultáneamente ambas
    curva de solubilidad de una sustancia. También es muy            visiones, la macroscópica y la microscópica.
    importante diferenciar los conceptos de disolución
    concentrada y diluida de los conceptos de disolución             Las sustancias simples son también a veces denominadas
    insaturada y saturada.
                                                                     “elementos”. Se recomienda diferenciar este término del
                                                                     que se utilizará posteriormente como átomo.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 20 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



11. LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA
El desarrollo de la presente unidad didáctica está concebido con un enfoque historicista. Las leyes ponderales y volumétricas
se introducen en el orden en que se enunciaron a finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX. Se presentan los hechos que
dieron lugar al enunciado de dichas leyes. La teoría atómica de Dalton tuvo una gran importancia histórica (similar a los
principios de Newton en Física) y estableció la base de la Química moderna.



                    OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                          CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Establecer la teoría atómica de Dalton como fundamento de           Resolver cuestiones y problemas relativos a la ley de
la química moderna. Conocer las leyes ponderales y                   conservación de la masa.
volumétricas de la química y los motivos que llevaron a su          Conocer la ley de Proust y su aplicación para determinar
enunciado.                                                           la fórmula empírica de compuestos.


Introducir el concepto de mol como base de los cálculos             Resolver problemas y cuestiones relativos al concepto de
químicos.                                                            mol.
                                                                    Conocer la unidad de masa atómica y determinar masas
                                                                     atómicas y moleculares relativas.


Conocer las propiedades de los gases a partir de la teoría          Resolver cuestiones y problemas relativos a las leyes de
cinético-molecular y de las distintas leyes que explican su          los gases perfectos.
comportamiento.


Conocer y manejar las distintas expresiones de la                   Resolver cuestiones y problemas sobre la expresión de la
concentración de una disolución y entender esta diversidad.          concentración de las disoluciones.




                                                         CONTENIDOS
            CONCEPTOS                               PROCEDIMIENTOS                                  ACTITUDES


   La ley de conservación de la masa.        Utilizar un recipiente cerrado para        Conocimiento y respeto a las
                                               llevar a cabo reacciones y pesar los        normas de seguridad en el
   Ley de las proporciones definidas.         reactivos y los productos.                  laboratorio respecto al uso de
   La teoría atómica de Dalton.              Utilizar el ejemplo histórico de   la       aparatos y productos químicos.
   Hipótesis de Avogadro.                     molécula de agua tal como          la      Cuidado e interés en la utilización de
   Concepto de molécula.                      concebía Dalton y tal como         la       la balanza y otros instrumentos de
                                               propuso Avogadro para introducir   el       medida en el laboratorio de química.
   Concepto de mol.                           concepto de molécula.                      Interés por la historia de la química,
   Ley de Boyle.                             Destacar el carácter relativo de las        fundamentalmente en los siglos
   Ley de Gay-Lussac.                         masas atómicas.                             XVIII y XIX, en los que se
   Concentración de las disoluciones.        Definir el número de Avogadro y, a          enunciaron las leyes ponderales y
                                               través del mismo, el concepto de            volumétricas y se promulgó la teoría
   Fórmulas empírica y molecular de                                                       atómica.
    los compuestos.                            mol.
                                              Realizar los gráficos de las               Desarrollo   de    hábitos    de
                                               isotermas de Boyle y las isobaras de        pensamiento basados en el método
                                               Gay-Lussac.                                 científico.
                                              Preparar       disoluciones        de
                                               concentración deseada.
                                              Ejemplificar casos de compuestos
                                               que tienen fórmula molecular y otros
                                               que poseen fórmula empírica.



                         Física y Química 1º Bachillerato – 21 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
             FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
             Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
    Conocer y aplicar las leyes que forman la base de la química moderna. (Competencia en el conocimiento y la interacción
     con el mundo físico y competencia matemática.)
    Reconocer el avance social y económico que produjo en los siglos XVIII y XIX el descubrimiento de las leyes sobre el
     comportamiento de las sustancias químicas. (Competencia social y ciudadana.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. La teoría atómica de Dalton                                         La masa de 1 mol de entidades materiales (átomos,
                                                                       moléculas, etc.) debe denominarse masa molar y
    La gran aportación de la teoría atómica de Dalton fue el           designarse con el símbolo M; y no masa molecular, como
    considerar la masa de los átomos como la propiedad                 frecuentemente se hace cuando se usa para referirse a 1
    esencial diferenciadora de estos. De este modo, las                mol de moléculas.
    hipótesis    atómicas     pudieron   ser   contrastadas
                                                                     6. Cálculos con magnitudes atómicas y moleculares
    experimentalmente y ser utilizadas para explicar tanto la
    ley de conservación de la masa como la ley de la                   La constante de Avogadro permite calcular el número de
    composición fija de los compuestos.                                partículas, N, que hay en una determinada cantidad de
                                                                       sustancia; también la masa, m, de una única partícula, al
2. Interpretación de las leyes ponderales
                                                                       dividir la masa molar por esta constante. Esta masa se
    La interpretación de la ley de Proust por la teoría atómico-       puede expresar en g o en unidades de masa atómica (u).
    molecular abrió el camino a la determinación de las masas
                                                                       En todos los cálculos con magnitudes físico-químicas es
    atómicas relativas, aunque condicionada por la
                                                                       importante que los alumnos utilicen el símbolo de la
    incertidumbre sobre la verdadera fórmula de los
                                                                       magnitud que calculan, situándolo a la izquierda de la
    compuestos. Es importante destacar que no todos los
                                                                       expresión de cálculo, y que escriban la fórmula física que
    compuestos son moleculares, como creía Dalton, sino que
                                                                       utilizan. Incluso cuando el cálculo se realice mediante un
    pueden tener una estructura gigante como, por ejemplo, el
                                                                       factor de conversión, es importante que el símbolo de la
    NaCl o el SiO2, aunque ello no afecta al cálculo de las
                                                                       magnitud que se calcula se encuentre al inicio de la
    masas atómicas relativas.
                                                                       expresión.
3. La hipótesis de Avogadro
                                                                     7. Teoría cinético-molecular de los gases
    La idea de que las sustancias simples gaseosas pudieran
                                                                       Es importante que los estudiantes sean capaces de
    ser moleculares es consecuencia de la hipótesis de
                                                                       explicar las leyes de los gases a través de razonamientos
    Avogadro, que fue formulada para explicar la ley de
                                                                       que relacionen las variables macroscópicas (presión,
    combinación de los volúmenes de los gases de Gay-
                                                                       volumen, temperatura, masa) con las variables
    Lussac. Es importante situar esta hipótesis en su contexto
                                                                       microscópicas (masa de las moléculas, velocidad,
    histórico, teniendo en cuenta las ideas sobre la estructura
                                                                       frecuencia de choque, número de moléculas por unidad de
    de los gases de Dalton, para comprender por qué no fue
                                                                       volumen, etc.) propias del modelo cinético-molecular de los
    aceptada fácilmente en su época. El conocimiento de la
                                                                       gases.
    fórmula del agua, H2O, se fundamentó en esta hipótesis.
                                                                     8. Leyes de los gases
4. Masas relativas de átomos y moléculas
                                                                       Los alumnos deben saber enunciar las leyes de los gases
    Hay que destacar el carácter relativo (relación entre              con palabras, con ecuaciones y mediante las relaciones
    masas) de la masa atómica relativa y de la masa molecular          gráficas entre variables. A la vez es muy recomendable el
    relativa, a la vez que introducir y utilizar correctamente los     uso de diagramas moleculares de una muestra de gas en
    símbolos recomendados, Ar y Mr. Estas magnitudes son               dos estados distintos (como el diagrama de la derecha de
    adimensionales. En el caso de compuestos con estructuras           la página 218) como forma de expresión gráfica de los
    gigantes (por ejemplo, el NaCl o el SiO2), no se debe              razonamientos interpretativos de las leyes.
    utilizar el término masa molecular relativa, sino el de masa
    fórmula relativa, ya que de lo contrario se estaría              9. Composición de las disoluciones
    induciendo a los alumnos a pensar que estos compuestos             Es importante que los estudiantes practiquen las diferentes
    son moleculares.                                                   formas de expresar la composición de las disoluciones.
5. Cantidad de sustancia: el mol y la masa molar                       Aunque la molaridad y el símbolo M (molar) todavía se
                                                                       usan en algunos ámbitos, conviene utilizar preferiblemente
                                                                                                                          -1
    Hay que hacer hincapié en el hecho de que, en química, la          el término concentración (c) y los símbolos mol L o mol
                                                                           -3
    cantidad de una sustancia es un término que se reserva             dm .
    únicamente para indicar aquella magnitud que medimos en
    moles. La introducción de la cantidad de sustancia en el SI
    de unidades supuso que cantidades como el número de
    Avogadro pasaran a ser constantes físicas, con unidades
        -1
    (mol ). De ahí que no deba utilizarse la denominación
    número de Avogadro, sino constante de Avogadro (NA).


                           Física y Química 1º Bachillerato – 22 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


12. ESTRUCTURA ATÓMICA
La búsqueda de los “ladrillos” que conforman la materia ha sido y es una de las preocupaciones de la ciencia. Desde las
primitivas creencias de los filósofos griegos con sus teorías sobre las esencias que componían la materia y los primitivos a-
tomos (sin partes) de Demócrito hasta el modelo atómico actual, regido por las leyes de la Mecánica cuántica, se han
sucedido varios modelos, todos innovadores en su momento y que han aportado luz al conocimiento de la estructura de la
materia.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                              CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                      Conocer las características de las partículas subatómicas
                                                                       más importantes y resolver problemas y cuestiones sobre
Presentar una perspectiva histórica de los principales                 las mismas.
modelos atómicos.
                                                                      Conocer las características más importantes del modelo
                                                                       atómico de Rutherford y resolver cuestiones y problemas
                                                                       del mismo sobre el concepto de núcleos isótopos.


                                                                      Resolver problemas y cuestiones sobre el espectro
                                                                       electromagnético y los espectros atómicos de absorción y
                                                                       emisión.
Introducir los fundamentos del modelo atómico actual.                 Conocer los fundamentos del modelo atómico de Bohr y
                                                                       resolver problemas y cuestiones sobre el mismo.
                                                                      Resolver problemas y cuestiones sobre subniveles
                                                                       energéticos en la corteza atómica y asociar estos
                                                                       subniveles a los orbitales.


Determinar estructuras electrónicas de átomos.                        Calcular configuraciones electrónicas de átomos.




                                                            CONTENIDOS
            CONCEPTOS                                 PROCEDIMIENTOS                                    ACTITUDES


   El electrón, el protón y el neutrón.        Observar      rayos   catódicos      y      Reconocer la importancia y la
    Características.                             comprobar la acción de campos                significación que tienen los modelos
   El modelo atómico de Thomson.                eléctricos y magnéticos sobre ellos.         en el avance de las ciencias
                                                Realizar          representaciones           mediante su confrontación a hechos
   El modelo atómico de Rutherford. El                                                       experimentales (en particular, los
    núcleo atómico.                              simbólicas de átomos mediante el
                                                 modelo de Rutherford.                        modelos atómicos).
   Isótopos.                                                                                Valorar la importancia que ha tenido
                                                Observar el espectro de la luz
   El espectro electromagnético.                blanca mediante un espectroscopio.           la introducción de modelos como el
   Espectros    de   emisión       y   de                                                    de Bohr en el desarrollo de la física
                                                Observar espectros atómicos con              y la química modernas.
    absorción.                                   tubos de descarga, ensayos a la
   El modelo atómico de Bohr y la               llama y espectroscopios.                    Respeto y reconocimiento hacia los
    corteza atómica.                                                                          científicos que han contribuido al
                                                Realizar           representaciones          desarrollo de la teoría atómica.
   Los niveles de energía en la corteza         simbólicas de los niveles de energía
    atómica. Orbitales.                          en la corteza atómica del átomo de          Interés por la historia de la ciencia.

   Las configuraciones electrónicas de          hidrógeno.
    los átomos.                                 Construir             configuraciones
                                                 electrónicas.
                                              Dibujar la forma de los orbitales más
                                                 comunes.




                        Física y Química 1º Bachillerato – 23 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
             FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
             Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
    Valorar el uso de los modelos en ciencia como instrumentos fundamentales para la comprensión de teorías complejas.
     (Competencia en comunicación lingüística.)
    Reconocer el esfuerzo de los científicos que con sus aportaciones construyeron la teoría atómica. (Competencia social y
     ciudadana.)
    Deducir las propiedades de un elemento a partir de su configuración electrónica. (Competencia para aprender a aprender.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. El descubrimiento del electrón y el modelo atómico de           5. Los modelos ondulatorio y corpuscular de la luz
    Thomson
                                                                     La luz es un fenómeno que se conceptualiza con dos
                                                                     modelos distintos: el modelo ondulatorio (c =   y el
    Desde que se identifica el electrón como primera partícula
                                                                     modelo corpuscular.
    subatómica del átomo, los científicos comienzan a imaginar
    modelos de la estructura interna de los átomos que se            La relación E = h  establece el nexo de unión entre
    ajusten a las nuevas evidencias experimentales. Es               ambos: el ondulatorio, caracterizado por la longitud de
    importante hacer ver a los alumnos la función que tienen         onda, ; y el corpuscular, caracterizado por la energía E de
    los modelos científicos para interpretar los hechos y para       los fotones. Es importante que se utilice repetidamente esta
    guiar la realización de nuevos experimentos. El                  fórmula para calcular la longitud de onda, la frecuencia y la
    experimento de J. J. Thomson para determinar la                  energía de los fotones de una radiación electromagnética.
    naturaleza de los rayos catódicos constituye un ejemplo
    magnífico para destacar la relación entre hipótesis,           6. Los espectros atómicos
    experimentación, interpretación teórica y modelización.
                                                                     Hay que trabajar con los alumnos la idea de que las rayas
2. El modelo atómico de Rutherford                                   que aparecen en el espectro de emisión de un elemento
    Los resultados sorprendentes del experimento de                  guardan relación con la distribución o posición relativa de
    Rutherford dieron lugar a un nuevo modelo atómico, el            los electrones en los átomos. Es importante hacerles
    modelo nuclear-planetario. Es importante hacer notar a los       observar que las rayas se aproximan entre ellas cada vez
    estudiantes la gran pequeñez del núcleo respecto del             más a medida que se acercan al violeta.
    átomo (ejercicios propuestos 4 y 5), a la vez que conviene     7. El modelo atómico de Bohr
    formularles cuestiones no resueltas por este modelo, como
    las que se plantean en el ejercicio propuesto 7.                 Bohr tuvo éxito al proponer un modelo cuya idea básica fue
                                                                     que los electrones solo podían tener determinados valores
3. Partículas subatómicas                                            o niveles de energía, y que las rayas espectrales
    Este apartado aborda las partículas elementales que              correspondían a la energía que se liberaba en forma de
    componen el núcleo: protones y neutrones. Los protones           radiación electromagnética cuando los electrones saltaban
    fueron introducidos por Rutherford y aislados en 1920. Hay       de niveles superiores de energía a niveles inferiores.
    que destacar que el número atómico (Z) es el que                 Debe advertirse a los alumnos que la distancia relativa
    caracteriza a todos los átomos de un mismo elemento.             entre las órbitas que se aprecia en la representación del
    Conviene que los alumnos sepan calcular A, Z o N,                modelo de Bohr no corresponde a la realidad, ya que las
    conocidas dos de estas magnitudes, y que sepan escribir          órbitas se encuentran cada vez más alejadas entre sí, y no
                                          A                          más próximas como parece deducirse del dibujo, que en
    correctamente la notación simbólica   ZX   .
                                                                     realidad quiere representar las diferencias relativas de
4. Isótopos                                                          energía de los electrones en cada órbita.
    Los espectros de masas de muestras de sustancias               8. De las órbitas a los orbitales: el modelo cuántico
    elementales son actualmente la evidencia más clara de la
    existencia de isótopos. Por ello conviene que comprendan         Las limitaciones del modelo de Bohr solo pudieron ser
    el fundamento del espectrómetro de masas.                        subsanadas con un modelo basado en la nueva mecánica
                                                                     cuántica o mecánica ondulatoria. Este modelo introduce los
    Es importante distinguir entre el número másico, A (un           conceptos de subnivel y orbital, que deben ser tratados de
    número entero consecuencia de un cómputo) y la masa              forma cualitativa en este primer curso de Química.
    atómica relativa, Ar (una relación entre masas, que no tiene
    por qué ser un número entero exacto). En particular, el        9. Configuración electrónica
    cálculo de la masa atómica relativa de un elemento debe          Los alumnos deben saber escribir correctamente la
    hacerse a partir de las masas relativas de los isótopos y        configuración electrónica de un átomo a partir de su
    sus abundancias isotópicas, y no a partir de los números         número atómico y, al contrario, dada su configuración
    másicos.                                                         electrónica, saber predecir el grupo y el período que
                                                                     ocupan en la tabla periódica.


                          Física y Química 1º Bachillerato – 24 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica




13. SISTEMA PERIÓDICO
En esta unidad didáctica se realiza una descripción de los elementos químicos conocidos considerados en su conjunto y
ordenados conforme a la denominada tabla periódica o sistema periódico. Esta ordenación permite deducir muchas
propiedades de los elementos considerados de forma individual y predecir su comportamiento químico, solo por el hecho de
conocer su situación en la tabla periódica.



                    OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                           CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                     Determinar las configuraciones electrónicas de los
                                                                      elementos químicos y relacionar sus propiedades
Asociar las configuraciones electrónicas de los átomos con su         químicas con las configuraciones.
posición en la tabla periódica.
                                                                     Clasificar los elementos químicos de la tabla periódica
                                                                      en bloques según su configuración electrónica.


                                                                     Conocer la variación del tamaño en los períodos y grupos
                                                                      de la tabla periódica y resolver problemas y cuestiones
Describir la tabla periódica en su conjunto con los elementos         sobre ello.
químicos conocidos.
                                                                     Justificar la variación de la energía de ionización en los
                                                                      períodos y grupos del sistema periódico.
Apreciar el carácter predictivo de la tabla periódica y              Resolver problemas y cuestiones sobre la reactividad de
relacionar su estructura con las propiedades químicas de los          los elementos y su variación dentro del sistema periódico.
elementos.




                                                          CONTENIDOS
             CONCEPTOS                                PROCEDIMIENTOS                                 ACTITUDES


   La tabla periódica.                         Examinar en el laboratorio diversos       Aceptar el carácter predictivo de la
   Configuraciones     electrónicas     y       elementos en su estado natural.            ciencia mediante la inducción de
    periodicidad de propiedades.                Realizar           configuraciones         leyes generales basadas en hechos
                                                 electrónicas de elementos de un            conocidos.
   Los bloques del sistema periódico.
                                                 mismo grupo y un mismo período.           Curiosidad por la historia de los
   Variación del tamaño en la tabla                                                        elementos químicos: origen de sus
    periódica.                                  Manejar tablas periódicas “mudas”.
                                                                                            nombres,            descubridores,
   Variación de la energía             de      Utilizar gráficos de variación del         abundancia, etc.
    ionización en la tabla periódica.            tamaño atómico en el sistema
                                                 periódico.                                Apreciar el afán de los científicos
   Variación de la afinidad electrónica                                                    para dar una explicación racional y
    en la tabla periódica.                      Utilizar gráficos de variación de la       sencilla de las propiedades de los
                                                 energía de ionización en el sistema        elementos químicos.
   Los gases nobles y la regla del              periódico.
    octeto.                                                                                Mostrar interés y cuidado en las
                                                Representar    gráficamente      la        actividades desarrolladas dentro del
   Reactividad y sistema periódico.             variación de la reactividad de             laboratorio.
   Formación de iones.                          metales y no metales en el sistema
                                                 periódico.
                                              Comprobar        la  reactividad  de
                                                 diversos metales de uso común
                                                 frente a los ácidos y su facilidad
                                                 para formar iones.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 25 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Valorar la información que se obtiene a partir del orden del sistema periódico sobre las características de los elementos
    presentes en la naturaleza. (Tratamiento de la información y competencia digital.)
   Deducir las propiedades de elementos no descubiertos mediante la aplicación de las propiedades periódicas.
    (Competencia para aprender a aprender.)
   Reconocer el carácter predictivo de la ciencia. (Autonomía e independencia personal.)



ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
La tabla periódica                                                La energía de ionización y la afinidad electrónica
En casi todas las tablas periódicas se sitúa al La y Ac en el     El término “potencial de ionización” se utiliza de forma
grupo 3 (debajo del Sc e Y) como si fueran metales de             alternativa al de “energía de ionización”; sin embargo, se va
transición y miembros del bloque d; mientras que el Lu y Lr       imponiendo este último término. Conviene informar de la
aparecen dentro del bloque f. En realidad, son el Lu y Lr los     existencia de ambos términos.
que “pertenecen al bloque d”. Lo correcto es, pues, situar en
el grupo 3 al Sc, Y, Lu y Lr.                                     Para la medida de la AE, el convenio termodinámico es el
                                                                  aceptado actualmente y, por tanto, el que hemos elegido.
En el caso de los elementos de los bloques “d” y “f”, a veces     Además, no sería coherente utilizar convenios opuestos para
se encuentran configuraciones electrónicas que no                 la EI y la AE.
corresponden a la que cabe esperar siguiendo el orden
normal de llenado de orbitales. Conviene informar de la           Es importante señalar que en la bibliografía todavía se utiliza,
existencia de estas excepciones aunque, en este nivel, no es      con cierta frecuencia, el convenio de signos histórico, que es
necesario profundizar más sobre ello.                             el opuesto al convenio termodinámico; y que, por tanto, antes
                                                                  de interpretar el valor de una afinidad electrónica hay que
Es muy frecuente referirse a la configuración electrónica de      saber qué convenio de signos se está utilizando.
                                 2  6
valencia de los gases nobles (ns np ) como “capa completa”,
                                                                  Electronegatividad
aunque, en realidad, solo las subcapas s y p están
completas. Estrictamente, solo el He y el Ne tienen su última     Existen escalas de EN alternativas a la de Pauling, pero esta
capa (la 1.ª y la 2.ª, respectivamente) totalmente completa.      es la más utilizada y, por ello, la que hemos elegido. La
Conviene, pues, resaltar que cuando se habla de capa de           actividad 52 sirve para introducir la escala de Mulliken, la más
valencia completa nos referimos a una configuración externa       conocida después de la de Pauling.
  2  6
ns np (ocho electrones de valencia).
                                                                  Tendencias en la reactividad
Variación periódica del tamaño atómico
                                                                  Las tendencias periódicas son tendencias generales, que
Es importante resaltar que el concepto de radio atómico es        suelen cumplir bien los elementos representativos. Debe
ambiguo, y que en la bibliografía se encuentran datos             resaltarse que en el caso de los metales de transición y de
contradictorios, ya que corresponden a cantidades diferentes      transición interna, son frecuentes las excepciones a las
(radio metálico o cristalino, radio covalente, radio de Van der   pautas generales. Por ejemplo, el mercurio es más reactivo
Waals, radio teórico).                                            que el platino, lo que es contrario a la tendencia de los
Por ejemplo, el radio atómico del sodio que se calcula en el      metales a disminuir su reactividad al avanzar a lo largo de un
ejercicio resuelto 11 es el radio metálico (186 pm), que no       período.
coincide exactamente con el llamado radio covalente (la           Las excepciones a las tendencias periódicas generales entre
mitad de la distancia nuclear de la molécula Na 2, existente en   los elementos de transición se observan también en las otras
fase gaseosa), cuyo valor es de solo 157 pm.                      propiedades estudiadas (radio atómico, EI, AE y EN).




                         Física y Química 1º Bachillerato – 26 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



14. ENLACE QUÍMICO
Una vez que se ha estudiado en unidades anteriores cómo son los átomos y cuántos átomos distintos hay, en esta unidad
didáctica se realiza una descripción de cómo se unen estos átomos, es decir, de los distintos tipos de enlace químico entre
elementos químicos a partir de sus configuraciones electrónicas. Asimismo se justifican las propiedades físicas que tienen los
diversos compuestos en función del tipo de enlace que poseen, y se formulan y nombran los compuestos más comunes.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                          CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                   Reconocer las parejas de átomos que originan enlaces
                                                                    iónicos y, a partir de las configuraciones electrónicas de
                                                                    los átomos, representar simbólicamente la formación de
Presentar los principales tipos de enlace químico y las             los enlaces.
circunstancias en las que se producen.                             Representar los distintos tipos de enlaces covalentes
                                                                    mediante diagramas de Lewis a partir de las
                                                                    configuraciones electrónicas de los átomos unidos.


                                                                   Justificar la geometría de algunas moléculas sencillas y la
                                                                    existencia de cristales covalentes mediante la forma de
                                                                    los orbitales.
Asociar las principales propiedades de los compuestos con el       Identificar sustancias en las que existen fuerzas
tipo de enlace que poseen.                                          intermoleculares a partir de sus propiedades y diferenciar
                                                                    entre los tipos de estas fuerzas.
                                                                   Relacionar el tipo de enlace químico con propiedades
                                                                    como las temperaturas de fusión y ebullición, la
                                                                    solubilidad y la conductividad.




                                                        CONTENIDOS
             CONCEPTOS                             PROCEDIMIENTOS                                  ACTITUDES


   Enlace químico y geometría de            Realizar diagramas de Lewis de             Reconocer el carácter predictivo de
    moléculas.                                enlaces iónicos.                            la ciencia aplicado a la deducción de
                                             Utilizar representaciones de redes          las propiedades de los compuestos
   El enlace iónico.                                                                     en función de su enlace.
                                              iónicas.
   El enlace covalente.                                                                 Respeto y reconocimiento hacia los
                                             Realizar diagramas de Lewis de
   Fuerzas intermoleculares.                 enlaces covalentes simples y                científicos que han contribuido al
   Sustancias moleculares.                   múltiples.                                  desarrollo de la teoría del enlace
                                                                                          químico a partir de la teoría atómica.
   Sólidos covalentes.                      Representar enlaces covalentes
                                              simples mediante solapamiento de           Reconocer     la    necesidad   de
   Sólidos iónicos.                                                                      sistematizar el estudio de las
                                              orbitales.
   El enlace metálico.                                                                   sustancias para avanzar en el
                                             Dibujar la geometría de moléculas           descubrimiento       de     nuevas
                                              sencillas mencionando la hibridación        aplicaciones de las mismas.
                                              de orbitales cuando sea necesario.
                                                                                         Valorar la importancia de adoptar
                                             Utilizar representaciones de redes          normas      comunes      para      la
                                              metálicas.                                  formulación y la nomenclatura de las
                                             Explicar el comportamiento del agua         sustancias químicas.
                                              a partir de la existencia de los
                                              enlaces de hidrógeno.
                                             Comprobar en el laboratorio la
                                              solubilidad y conductividad eléctrica
                                              de sustancias iónicas y covalentes.




                           Física y Química 1º Bachillerato – 27 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
   Reconocer la importancia que para la comunidad científica tiene el adoptar unas normas comunes para desarrollar la
    nomenclatura química. (Competencia en comunicación lingüística.)
   Deducir la estructura química de las sustancias a partir de sus propiedades macroscópicas. (Competencia para aprender a
    aprender.)
   Valorar el carácter predictivo de las propiedades de las sustancias en función del tipo de enlace que presentan.
    (Autonomía e independencia personal.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
1. Enlace químico y estructura                                    5. La geometría de las moléculas
                                                                  En este apartado se introduce el modelo de repulsión de
Este primer apartado constituye una panorámica general de
                                                                  pares de electrones de la capa de valencia, que permite
los distintos tipos de enlace que pueden formar los átomos e
                                                                  predecir la geometría de moléculas sencillas. A partir de aquí
iones, y de las estructuras a que pueden dar lugar. A pesar
                                                                  se puede deducir si la molécula presentará o no momento
de la diversidad de modelos de enlace, no debe olvidarse que
                                                                  dipolar y, en consecuencia, si presentará fuerzas
todos ellos son de naturaleza electrostática.
                                                                  intermoleculares dipolo-dipolo. Se aconseja la construcción
En la explicación del enlace covalente e iónico se concede a      de modelos con palillos y bolas de plastilina, o con globos
veces una importancia excesiva a la regla conocida como           inflados.
regla del octeto. A pesar de la capacidad que esta regla tiene
para explicar la valencia iónica o covalente de algunos           6. Fuerzas intermoleculares
átomos, no constituye en realidad ninguna explicación física      El hecho de que los gases condensen es una evidencia de
del enlace, por lo que su uso debe reservarse al ámbito           que existen fuerzas de atracción entre las moléculas. Estas
indicado.                                                         fuerzas pueden ser fuerzas dipolo-dipolo (si las moléculas
                                                                  son polares). Por contra, las fuerzas de dispersión se dan
2. Enlace iónico: atracción entre iones
                                                                  siempre tanto en moléculas apolares como polares. Conviene
Los átomos que pueden perder o ganar con mayor facilidad          discutir con los alumnos los factores de los que depende la
electrones pueden reaccionar y formar iones, pero                 intensidad de estas fuerzas y realizar predicciones
únicamente se produce el enlace iónico si estos iones se          cualitativas sobre cuáles serán más intensas.
alternan en una red iónica.
                                                                  7. Sustancias moleculares
Desde el punto de vista energético, debe quedar claro que la
pérdida o ganancia de electrones no es un proceso                 Las sustancias moleculares son sustancias formadas por
exotérmico (ni espontáneo). Es la aproximación entre los          moléculas que se mantienen unidas, en estado sólido y
iones hasta formar la red cristalina, la que hace que el          líquido, por fuerzas intermoleculares. En estado gaseoso,
proceso sea exotérmico y, por tanto, espontáneo. Por tanto,       estas fuerzas son responsables de la desviación de los gases
debe evitarse el uso de diagramas de Lewis que representen        reales respecto del comportamiento ideal. Es muy importante
saltos de electrones entre átomos, pues inducen a pensar en       no confundir sustancias moleculares con sustancias
la formación de moléculas.                                        covalentes, ya que induce a los estudiantes a relacionar las
                                                                  propiedades de estas sustancias con las características del
3. Enlace covalente: compartir electrones                         enlace covalente, y no con las de las fuerzas
La idea básica del modelo de Lewis del enlace covalente es        intermoleculares.
la de compartir electrones de valencia con objeto de              8. Sólidos covalentes
completar la capa de valencia de los átomos. La tendencia a
tener completa la capa de valencia no es ninguna explicación      Es muy importante explicar las propiedades de los sólidos
física, ya que no se da ninguna justificación a este hecho. Sin   covalentes y las del resto de sólidos en función del modelo de
embargo, en este nivel es suficiente para entender la             enlace y de estructura que los caracteriza. Las diferentes
mecánica del proceso.                                             propiedades del carbono grafito y del carbono diamante
                                                                  constituyen un ejemplo muy adecuado para mostrar cómo las
4. Proceso de formación de un enlace covalente                    propiedades dependen de la estructura.
En este apartado se introduce el diagrama de energía              9. Sólidos iónicos
potencial como una forma visual de mostrar la disminución de
energía potencial que se produce cuando dos átomos se             El modelo de sólido iónico predice comparativamente la
aproximan hasta formar un enlace covalente. Es aconsejable        temperatura de fusión de dos sólidos en función del valor de
trabajar la comprensión de este diagrama a través del             las cargas y del tamaño de los iones. Es fácil comprender las
ejercicio propuesto 6. Por otro lado, se introducen el modelo     propiedades de los sólidos iónicos, como la fragilidad o la
de solapamiento de nubes electrónicas y los diagramas de          solubilidad, a partir de las imágenes y esquemas del margen.
densidad electrónica para visualizar este modelo.                 10. Sólidos metálicos y enlace metálico
                                                                  La idea de la deslocalización de los electrones es básica en
                                                                  el modelo del enlace metálico para explicar las propiedades
                                                                  de estos sólidos.


                         Física y Química 1º Bachillerato – 28 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



15. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Una vez planteadas las cuestiones ¿cómo son los átomos?, ¿cuántos átomos diferentes hay? y ¿cómo se unen los átomos?,
contestadas en las unidades didácticas 12, 13 y 14, en la presente unidad se trata de contestar la cuestión ¿cómo reaccionan
entre sí los compuestos? Las leyes ponderales y volumétricas enunciadas a principios del siglo XIX sentaron las bases de los
cálculos en química, pero su verdadera justificación ha venido de la mano de la teoría atómico-molecular.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                           CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                     Identificar cambios químicos y completar y ajustar las
                                                                      ecuaciones químicas que los representan.
Interpretar las reacciones químicas mediante la teoría
                                                                     Interpretar las ecuaciones químicas y obtener toda la
atómico-molecular.
                                                                      información posible de las mismas.



                                                                     Resolver cuestiones y problemas sobre            cálculos
                                                                      estequiométricos con masas y volúmenes.
Realizar cálculos con las masas de las sustancias que
                                                                     Resolver cuestiones y problemas en los que algún
intervienen en una reacción química.
                                                                      reactivo sea el limitante de la reacción.


Estudiar algunos tipos de situaciones clásicas que se                Estudio de las reacciones de combustión. Resolución de
presentan en las reacciones químicas.                                 cuestiones y problemas sobre las mismas.




                                                          CONTENIDOS
             CONCEPTOS                                PROCEDIMIENTOS                                ACTITUDES

   Los cambios químicos.                       Utilizar el modelo de choques            Reconocimiento de la importancia
   Las ecuaciones químicas.                     moleculares para describir las            del uso del lenguaje simbólico para
                                                 reacciones      químicas  como            representar procesos químicos.
   Ajuste de una ecuación química.              reordenación de átomos.                  Sensibilidad por el orden y la
   Interpretación molecular     de    una      Escribir reacciones químicas en las       limpieza del lugar de trabajo y el
    ecuación química.                            que aparezcan diversos signos             material utilizado.
   Cálculos estequiométricos.                   normalizados.                            Valoración crítica del efecto de los
   Cálculos con reactivo limitante.            Ajustar por tanteo      ecuaciones        productos químicos presentes en el
   Cálculos con reactivos impuros;              químicas sencillas.                       entorno sobre la salud, la calidad de
    rendimiento de reacciones.                  Interpretar a nivel molecular, con        vida, el patrimonio artístico y el
                                                 ayuda     de   modelos,   diversas        futuro de nuestro planeta.
   Composición centesimal;       fórmula
    empírica y molecular.                        reacciones químicas.                     Interés por los campos de
                                                Realizar cálculos estequiométricos        investigación actual de la química y
                                                 en moles y en gramos.                     valoración de los logros, como los
                                                                                           nuevos materiales.
                                                Utilizar la ecuación de los gases
                                                 perfectos para calcular volúmenes
                                                 de gases desprendidos en diversas
                                                 condiciones     de    presión   y
                                                 temperatura.
                                                Utilizar modelos moleculares para
                                                 interpretar el cese de una reacción
                                                 cuando se consume algún reactivo.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 29 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
   Extraer datos y conclusiones de las ecuaciones químicas a partir de la aplicación de la teoría atómico-molecular.
    (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Valorar el uso de un lenguaje simbólico común en el tratamiento de ecuaciones químicas. (Tratamiento de la información y
    competencia digital.)
   Mostrar un espíritu crítico frente al uso indiscriminado que la sociedad hace de los productos químicos. (Autonomía e
    independencia personal.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
Ecuaciones y reacciones químicas                                Cálculos con reactivos en disolución
Conviene advertir a los alumnos que no todas las ecuaciones     Hasta ahora no se han mencionado las ecuaciones iónicas.
se ajustan tan fácilmente como la del ejemplo. Sin embargo,     Conviene aquí mencionar que, con mucha frecuencia, en el
en este momento, lo importante no es que sepan ajustar          caso de reacciones en disolución, las ecuaciones se escriben
ecuaciones complicadas, sino que reconozcan cuándo una          simplificadas en forma iónica.
ecuación está ajustada y la necesidad de que lo esté para
poder realizar cálculos estequiométricos.                       Un buen ejemplo es la ecuación del ejercicio resuelto, que en
                                                                forma iónica se escribe:
Aunque la ecuación ajustada da más información, la ecuación                            +              3+
sin ajustar, e incluso incompleta, es a veces muy útil. Es el           Bi2O3 (s) + 6 H (aq) → 2 Bi        (aq) + 3 H2O (l)
caso, por ejemplo, de las reacciones de oxidación de            Rendimientos de reacciones
compuestos orgánicos.
                                                                Aquí se puede avanzar la idea de reacciones reversibles en
Cálculos estequiométricos                                       las que ni siquiera se agota el reactivo limitante, e insistir en
Es el mejor momento de convencer a los alumnos de la            que, hasta ahora, todos los cálculos estequiométricos se han
utilidad del concepto de mol y de la necesidad de pensar en     hecho suponiendo que las reacciones son completamente
moles cuando se trata de hacer cálculos estequiométricos, ya    irreversibles. Muchas reacciones de interés industrial son
que aquí el paso a moles es ineludible. El manejo organizado    reversibles. En estos casos, el rendimiento aumenta al poner
de los datos mediante tablas puede resultar de gran ayuda       un reactivo en exceso.
para los alumnos que se encuentren con más dificultades.        Conviene subrayar la importancia de un rendimiento alto para
Es evidente que la mejor forma de familiarizarse con los        que una reacción sea útil industrialmente.
cálculos estequiométricos es la realización de numerosos        Cálculos con fórmulas
problemas, tanto de volúmenes como de masas.
                                                                Este es un buen momento para informar de la existencia de
Reactivo limitante                                              compuestos no estequiométricos, en los que la relación de
Conviene insistir en que cuando se pide información sobre la    átomos puede diferir ligeramente de una relación de números
cantidad de producto que se forma a partir de una masa dada     enteros.
de un reactivo determinado, se sobreentiende que todos los      Un ejemplo útil es el superconductor YBa2Cu3Ox, donde x
demás reactivos están en exceso.                                varía de 6,5 a 7,2, dependiendo del método de preparación
En este momento, quizá los alumnos piensen que todas las        del sólido. O, alternativamente, el óxido de níquel (II), NiO,
reacciones transcurren con un rendimiento del 100%, de          que cuando se calienta a 1 200 ºC se transforma en
modo que lo más rentable es utilizar cantidades                 Ni0,97O1,00.
estequiométricas para que no sobre nada de ningún reactivo.
Cuando se vea el epígrafe de rendimientos, se podrá
entender que, a veces, si un reactivo es mucho más caro que
otro, interesa poner este último en exceso. La actividad 23
ilustra este punto.




                        Física y Química 1º Bachillerato – 30 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



16. ASPECTOS ENERGÉTICOS Y CINÉTICOS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
Esta unidad didáctica introduce al alumno en los aspectos energéticos de las reacciones químicas. Es evidente que, al igual
que los sistemas físicos, cualquier sistema químico puede intercambiar materia y energía con el entorno. Las leyes globales
que gobiernan el intercambio de energía de un sistema (sea físico o químico) con el entorno, son únicas (los principios de la
termodinámica). En esta unidad se estudian las características energéticas específicas de las reacciones químicas.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                             CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                     Identificar las distintas transformaciones que puede
                                                                      experimentar la energía química.
                                                                     Construir diagramas de energía para las reacciones
Identificar los intercambios energéticos de las reacciones            endotérmicas y exotérmicas, y resolver cuestiones y
químicas.                                                             problemas sobre las mismas.
                                                                     Relacionar la entalpía de reacción con la energía
                                                                      transferida mediante calor en reacciones a presión
                                                                      constante.


                                                                     Conocer el modelo de reacción de combustión y realizar
                                                                      cálculos estequiométricos y energéticos a partir de estas
Conocer las reacciones de combustión y electrólisis y sus             reacciones.
importantes aplicaciones en la industria.
                                                                     Conocer diversas aplicaciones de la electrólisis y su
                                                                      fundamento científico, y resolver cuestiones y problemas
                                                                      sobre las mismas.


Determinar la velocidad de una reacción y conocer los                Conocer los factores que influyen en la velocidad de
factores que la determinan.                                           reacción y realizar cálculos a partir de estos.




                                                       CONTENIDOS
            CONCEPTOS                               PROCEDIMIENTOS                                   ACTITUDES


   La    energía   química      y   sus      Efectuar experiencias de cátedra           Respeto a las normas de seguridad
    transformaciones.                          con reacciones endotérmicas y               en la utilización de reactivos con alto
                                               exotérmicas.                                contenido de energía química
   Reacciones endotérmicas.                                                               (combustibles, explosivos, etc.) y
                                              Realizar diagramas de energía
   Reacciones exotérmicas.                    donde se aprecie el distinto                dispositivos     eléctricos    en    el
   Entalpía de reacción.                      contenido energético que poseen los         laboratorio.
   Ley de Hess.                               reactivos y los productos en las           Interés por la utilización de la
                                               reacciones     endotérmicas       y         energía eléctrica para producir
   Las reacciones de combustión y             exotérmicas.                                reacciones químicas.
    electrólisis.
                                              Realizar diagramas de energía              Interés por la obtención de energía
   Velocidad de reacción; factores que        frente al tiempo de transcurso de           eléctrica a partir de las reacciones
    influyen en la velocidad.                  una reacción, indicando el estado de        químicas.
                                               los enlaces en las fases principales.
                                              Realizar reacciones redox sencillas.
                                              Efectuar la electrólisis del agua.




                            Física y Química 1º Bachillerato – 31 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica


COMPETENCIAS BÁSICAS
   Conocer y calcular los cambios energéticos que se producen en las reacciones químicas. (Competencia en el
    conocimiento y la interacción con el mundo físico y competencia matemática.)
   Mostrar una actitud crítica frente al rendimiento energético de las reacciones con mayores aplicaciones industriales.
    (Autonomía e independencia personal.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
Reacciones químicas y energía                                       Ley de Hess
En última instancia, todas las formas de energía se deben a         Aunque no se da la definición de entalpía, H = U + PV, dado
la energía cinética y la energía potencial de las partículas. Sin   que ∆H se identifica con la energía disponible, se puede
embargo, desde el punto de vista macroscópico, es útil la           insistir en que la base de la ley de Hess es la ley de
diferenciación de los distintos tipos de energía aquí               conservación de la energía. Si ∆H no fuese la misma para el
considerados.                                                       camino directo que para el camino en varias etapas, se
                                                                    crearía energía de la nada.
Origen de la energía intercambiada en las reacciones
químicas                                                            Las combustiones y la electrólisis
El reconocimiento de que unos enlaces son más fuertes que           En este nivel, no es importante que los alumnos sepan
otros resultará muy útil para entender por qué las                  predecir las semirreacciones que ocurren en los electrodos,
combustiones son tan exotérmicas sobre la base de la fuerza         salvo que sean obvias. Lo fundamental es que reconozcan
de los enlaces formados. Otro ejemplo interesante son los           que se pueden tratar como un problema de estequiometría,
explosivos. En casi todas las reacciones de explosión se            considerando a los electrones como un reactivo o producto.
forman N2 y CO2, que contienen dos de los enlaces más
fuertes (N≡N y C=O).                                                El alumno debería ser capaz de calcular el valor del Faraday
                                                                    a partir del número de Avogadro, y la carga del electrón.
Es importante reparar en que a la hora de hacer balance de
                                                                    La velocidad de reacción
la energía que hay que aportar para romper los enlaces viejos
y la que se libera en la formación de enlaces nuevos, además        Conviene insistir en que la velocidad de reacción es siempre
de la fortaleza de los enlaces, importa el número de los            positiva. Si se determina a partir de un producto, hay que
mismos.                                                             calcular su concentración final menos su concentración
Reacciones endotérmicas y exotérmicas                               inicial; mientras que si se determina a partir de un reactivo,
                                                                    hay que calcular la concentración inicial menos la
La diferencia entre el calor a volumen constante, QV, y el          concentración final. Naturalmente, ∆t es siempre positivo.
calor a presión constante, QP, es, en general, pequeña (en
reacciones en las que no intervienen gases, QV y QP son casi        Teoría de colisiones y energía de activación
iguales). Sin embargo, es importante señalar que el calor de        Aunque no se tratan los mecanismos de reacción, sí puede
reacción depende de cómo se lleven estas a cabo, e insistir         mencionarse que rara vez las reacciones ocurren en una sola
en que un sistema no contiene calor, pero sí energía. El calor      etapa, como parece sugerir la ecuación de la reacción, sino
es uno de los medios de transferir energía.                         que los productos aparecen después de varias etapas que
Es conveniente recalcar que no es necesario aplicar calor a         involucran especies intermedias transitorias.
un proceso endotérmico. Este se puede llevar a cabo                 Factores que influyen en la velocidad de reacción.
absorbiendo calor del entorno (por ejemplo, del aire). La idea      Catalizadores
equivocada de que un proceso endotérmico no ocurre si no
calentamos, está muy extendida.                                     Debe dejarse claro que aunque, en general, la velocidad de
                                                                    reacción aumenta con la concentración de los reactivos, esa
Entalpía de reacción y diagramas entálpicos                         dependencia no tiene por qué ser necesariamente lineal y
La identificación de ∆H con el calor de reacción es válida si:      debe determinarse experimentalmente en cada caso y para
1. La presión es constante. 2. La única forma de trabajo es el      cada reactivo. La ecuación ajustada de la reacción no da
“trabajo no útil”. Estas condiciones se satisfacen                  ninguna pista sobre la cinética.
habitualmente, pero no siempre. Un buen ejemplo es la pila          Aunque no se han visto mecanismos de reacción, es
voltaica. Aquí, la mayor parte de la energía disponible en la       importante dejar claro que el catalizador interviene
reacción aparece como energía eléctrica y, aunque la presión        activamente en la reacción y puede formar especies
es constante, ∆H ≠ Q.                                               intermedias transitorias, aunque, finalmente, siempre se
Una definición completamente general de ∆H sería: “∆H es la         acabe recuperando. La presencia de un catalizador altera la
energía disponible en una reacción, que transcurre a presión        naturaleza del complejo activado.
constante, una vez descontada la parte empleada en realizar
trabajo para desplazar el aire”.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 32 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica


17. LOS COMPUESTOS DEL CARBONO
En esta unidad didáctica se describen los enlaces que puede formar el átomo de carbono y algunos de sus compuestos, como
los hidrocarburos y los halogenuros de alquilo, y sus aplicaciones en la obtención de materiales de aplicación. Asimismo se
estudia la nomenclatura con criterios IUPAC y la formulación de los hidrocarburos, expresando las fórmulas en sus distintas
formas.



                     OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                            CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Describir el átomo de carbono y sus peculiaridades.                   Interpretar la tetravalencia del átomo de carbono a partir
                                                                       de su configuración electrónica.


                                                                      Identificar por su fórmula los hidrocarburos saturados e
                                                                       insaturados y describir sus características estructurales.
Estudiar los    hidrocarburos   y     sus    propiedades    más
                                                                      Formular y nombrar hidrocarburos lineales y ramificados.
importantes.
                                                                      Resolver problemas y cuestiones sobre la distinta
                                                                       reactividad de los hidrocarburos saturados e insaturados.
                                                                      Justificar las propiedades físicas de las series homólogas
                                                                       de los hidrocarburos.


Comprender la importancia de la química del carbono y sus             Conocer el proceso de destilación del petróleo y los
múltiples aplicaciones.                                                productos que de él se pueden obtener.




                                                         CONTENIDOS
            CONCEPTOS                                 PROCEDIMIENTOS                                   ACTITUDES

   Los compuestos del carbono y sus            Escribir    fórmulas     empíricas,         Reconocimiento de la importancia
    fórmulas.                                    semidesarrolladas y desarrolladas,           de la química del carbono en
   Los enlaces del átomo de carbono.            de hidrocarburos saturados.                  nuestra vida.
   Hidrocarburos.                              Escribir    fórmulas    empíricas,          Valoración de la capacidad de la
                                                 semidesarrolladas y desarrolladas,           ciencia para dar respuestas a las
   Formulación y      nomenclatura     de       de alquenos y alquinos.                      necesidades de la humanidad
    hidrocarburos.                                                                            mediante     la   producción     de
                                                Formar modelos moleculares de los
   Series homólogas de hidrocarburos.           enlaces sencillo, doble y triple entre       materiales, como los plásticos, con
    Propiedades.                                 dos átomos de carbono.                       nuevas propiedades.
   Reactividad de los hidrocarburos.           Formar modelos moleculares del              Reconocimiento de la importancia
   La química del petróleo.                     metano, etano y butano.                      del uso del lenguaje simbólico para
                                                                                              representar compuestos y procesos
   Repercusiones      medioambientales         Formular y nombrar diversos                  químicos.
    del uso de los hidrocarburos.                hidrocarburos de cadena lineal y
                                                 ramificada.                                 Sensibilidad por el orden y la
                                                                                              limpieza del lugar de trabajo y el
                                                Diferenciar hidrocarburos saturados,         material utilizado.
                                                 alquenos        e      hidrocarburos
                                                 aromáticos     mediante     diversas
                                                 reacciones.




                          Física y Química 1º Bachillerato – 33 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Reconocer la importancia que para la comunidad científica tiene el adoptar unas normas comunes para desarrollar la
    nomenclatura química. (Competencia en comunicación lingüística.)
   Conocer las peculiaridades más importantes del átomo de carbono y las propiedades de los hidrocarburos de cadena.
    (Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Valorar la importancia del uso discriminado de los recursos, tanto materiales como energéticos, en los productos derivados
    del petróleo. (Autonomía e independencia personal.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
El átomo de carbono y sus enlaces                                  Aunque no se dan reglas para la nomenclatura de
                                                                   hidrocarburos aromáticos, se pueden proponer ejercicios
Conviene insistir en que las fórmulas desarrolladas no             siguiendo las reglas dadas para hidrocarburos cíclicos
reflejan, en general, la geometría real de las moléculas y que,    alifáticos.
por ejemplo, los átomos de carbono de una cadena lineal, sin
ramificaciones, no están alineados todos en una línea recta.       La química del petróleo
La geometría de los compuestos del carbono se explica              Es importante resaltar que la destilación fraccionada es un
tradicionalmente sobre la base de los orbitales híbridos. Sin      proceso físico; mientras que el craqueo, la alquilación y la
embargo se puede explicar, de manera alternativa, utilizando       metilación son procesos químicos.
el modelo de repulsión de los pares de electrones de
valencia, reforzando así lo visto en el tema 14.                   El concepto de índice de octano permite explicar la utilidad de
                                                                   muchos de los procesos, como el reformado catalítico o la
Hidrocarburos. Nomenclatura                                        metilación, que se llevan a cabo en la refinería de petróleo.
Es importante dejar claro que en muchos casos el nombre            Otro proceso químico en la refinería de petróleo es la
sistemático IUPAC es muy complejo y, en la práctica, se            isomerización térmica, que convierte hidrocarburos de
utilizan nombres comunes. La actividad 25, en la que se da el      cadena lineal en isómeros de cadena ramificada. Dado que el
nombre sistemático del licopeno (un compuesto muy                  concepto de isómero se trata en el tema 18, este proceso no
interesante) ejemplifica este punto.                               se incluye aquí.
Incluso es conveniente mencionar los nombres comunes de            Repercusiones ambientales del uso de combustibles
algunos compuestos sencillos (etileno, acetileno, tolueno),        fósiles
que son los que se van a encontrar los alumnos en la vida
diaria.                                                            Conviene dejar claro que, aunque el efecto invernadero suele
                                                                   asociarse al CO2, existen otros gases que producen dicho
Los hidrocarburos aromáticos solo se mencionan de pasada,          efecto, incluso de forma más acusada, siendo el vapor de
en el siguiente epígrafe. Pero, dada su importancia, conviene      agua el principal de todos.
que el alumno reconozca la presencia del anillo bencénico en
una fórmula y su comportamiento singular.                          En este sentido, se debe insistir en que el efecto invernadero
                                                                   es, en sí, un fenómeno natural y deseable, pues sin él la
Hidrocarburos: reactividad y propiedades                           temperatura de la Tierra sería demasiado baja para la vida.
                                                                   Se puede hacer la comparación con el colesterol. El problema
Es interesante resaltar que la adición de reactivos asimétricos    está en la cantidad.
a un alqueno o alquino también asimétrico puede, en
principio, dar dos productos diferentes. En uno de los             Es interesante resaltar que el agua de lluvia, incluso cuando
problemas resueltos se da información de la regla de               el aire es totalmente puro, es ligeramente ácida debido a la
Markovnikov y se ofrece una buena oportunidad de insistir en       disolución del CO2 atmosférico, formando ácido carbónico;
esta cuestión.                                                     aunque, desde luego, esta acidez no plantea ningún
                                                                   problema.
Se puede mencionar que la lista de los reactivos que se
pueden adicionar al doble y triple enlace no solo incluye H2,
halógenos y halogenuros de hidrógeno. Un ejemplo
interesante, adicional a la lista anterior, es el agua, que para
este tipo de reacciones conviene escribir como H−OH.




                         Física y Química 1º Bachillerato – 34 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
            FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
            Programación didáctica



18. LA GRAN VARIEDAD DE LOS COMPUESTOS DEL CARBONO
En esta unidad didáctica se describen los principales tipos de compuestos orgánicos caracterizados por los denominados
grupos funcionales, los cuales determinan las propiedades químicas de los compuestos. El estudio de las propiedades físico-
químicas de los grupos funcionales y su formulación y nomenclatura completan el capítulo. Además se introduce el concepto
de isomería, que resulta fundamental para justificar la enorme cantidad de compuestos orgánicos existentes.



                   OBJETIVOS DIDÁCTICOS                                          CRITERIOS DE EVALUACIÓN
                                                                   Identificar alcoholes y éteres y describir sus principales
                                                                    propiedades físicas y químicas. Resolver problemas y
Describir los principales compuestos orgánicos oxigenados.          cuestiones sobre los mismos.
Estudiar de forma elemental la reactividad de estos grupos y       Identificar aldehídos y cetonas y describir sus principales
aprender sus principales aplicaciones prácticas.                    propiedades físicas y químicas. Resolver problemas y
                                                                    cuestiones sobre los mismos.
                                                                   Identificar ácidos carboxílicos y ésteres y describir sus
                                                                    principales propiedades físicas y químicas. Resolver
                                                                    problemas y cuestiones sobre los mismos.


Describir los principales compuestos orgánicos nitrogenados.       Identificar aminas y amidas y describir sus principales
Estudiar de forma elemental la reactividad de estos grupos y        propiedades físicas y químicas.
aprender sus principales aplicaciones prácticas.


Introducir el concepto de isomería.                                Formular los diversos tipos de isómeros que puede tener
                                                                    un compuesto, y resolver cuestiones y problemas sobre
                                                                    los distintos tipos de isomería.




                                                       CONTENIDOS
            CONCEPTOS                              PROCEDIMIENTOS                                  ACTITUDES


   Concepto de grupo funcional.             Organizar los principales grupos           Reconocimiento de la importancia
                                              funcionales en una tabla.                   económica e industrial de los
   Principales grupos funcionales.                                                       diferentes compuestos del carbono.
                                             Nombrar compuestos orgánicos con
   Alcoholes y éteres.                       cadenas ramificadas y una sola             Valoración de la capacidad de la
   Aldehídos y cetonas.                      función orgánica.                           ciencia para dar respuestas a las
   Ácidos carboxílicos y ésteres.           Nombrar compuestos orgánicos con            necesidades de la humanidad
                                              cadenas     ramificadas y    dos            mediante la producción de nuevos
   Halogenuros de alquilo.                                                               materiales.
                                              funciones orgánicas.
   Aminas y amidas.                                                                     Interés por el aprendizaje del
                                             Dibujar isómeros enantiómeros.
   Isomería y sus diversos tipos.                                                        lenguaje simbólico químico para
                                             Obtener los posibles isómeros de un         representar compuestos y procesos
                                              compuesto orgánico.                         químicos.
                                             Oxidar un alcohol primario.                Sensibilidad por el orden y la
                                             Oxidar un alcohol secundario.               limpieza del lugar de trabajo y el
                                             Comprobar el carácter reductor de           material utilizado.
                                              los aldehídos.
                                             Comprobar el carácter ácido del
                                              vinagre.
                                             Efectuar      una    reacción   de
                                              esterificación entre un ácido y un
                                              alcohol.




                           Física y Química 1º Bachillerato – 35 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA
           FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO
           Programación didáctica



COMPETENCIAS BÁSICAS
   Conocer las propiedades más importantes de los compuestos orgánicos oxigenados y nitrogenados. (Competencia en el
    conocimiento y la interacción con el mundo físico.)
   Valorar la capacidad que la química orgánica tiene para dar respuesta a las necesidades de la sociedad. (Competencia
    social y ciudadana.)
   Reconocer la importancia que para la comunidad científica tiene el adoptar unas normas comunes para desarrollar la
    nomenclatura química. (Competencia en comunicación lingüística.)


ORIENTACIONES DIDÁCTICAS
Concepto de grupo funcional                                     Ácidos carboxílicos y ésteres
Conviene señalar que la lista de los grupos funcionales dada    La hidrólisis básica de grasas, que produce sales alcalinas de
aquí no es completa, aunque muestra los grupos más              los ácidos grasos (jabones), permite explicar el término
frecuentes e importantes.                                       “saponificación”, que significa „formación de jabón‟.
En la bibliografía es muy frecuente encontrar fórmulas          Halogenuros de alquilo
estructurales simplificadas, en las que se omiten los átomos
de carbono y los de hidrógeno unidos a ellos. Conviene,         La reacción de los halogenuros de alquilo con el KOH es una
pues, que el alumno conozca este criterio. Las actividades 10   buena ocasión para insistir en el hecho de que los productos
y 11 van dirigidas en este sentido.                             de una reacción química dependen no solo de la naturaleza
                                                                de los reactivos, sino también de las condiciones en las que
En muchos casos, el nombre común se utiliza con más             se lleve a cabo la reacción (temperatura, disolvente,
frecuencia que el nombre sistemático. Conviene, pues, usar      catalizador, etc.).
también el nombre común de algunos compuestos orgánicos.
                                                                Aminas y amidas
Alcoholes y éteres
                                                                El ejemplo más importante de amidas (más precisamente,
Se puede presentar a los alcoholes y éteres como derivados      poliamidas) son las proteínas. Esta es una buena ocasión de
del agua en los que se han sustituido, respectivamente, uno o   recordar que las proteínas son cadenas de aminoácidos que
los dos átomos de hidrógeno por radicales alquilo.              se unen por un enlace peptídico, formado al unirse el grupo
                                                                amino de un aminoácido con el grupo carboxílico de otro.
En las reacciones orgánicas de adición de una molécula de
agua conviene representar esta como H−OH. Así se puede          Isomería
explicar el producto predominante de la hidratación de un
alqueno aplicando la regla de Markovnikov, vista en el          Es interesante reparar en que toda molécula que tenga un
capítulo anterior.                                              plano de simetría (y, en particular, cualquier molécula plana)
                                                                es aquiral.
Las reacciones de oxidación de alcoholes son una ocasión
para informar de la costumbre, en química orgánica, de          Conviene insistir en que la isomería geométrica no se limita a
simplificar las ecuaciones químicas omitiendo las fórmulas de   los compuestos con enlace C=C. El problema resuelto 4
los reactivos inorgánicos.                                      aclara este punto, así como el hecho de que la presencia de
                                                                un número par de átomos de carbono asimétrico no asegura
Aldehídos y cetonas                                             ni la quiralidad ni la aquiralidad.
Las reacciones de los aldehídos y cetonas permiten mostrar      Es interesante resaltar que, a pesar de la sutil diferencia entre
la oxidación (ganancia de O o pérdida de H) como el proceso     dos enantiómeros, estos pueden diferir drásticamente en
opuesto a la reducción (pérdida de O o ganancia de H).          algunas propiedades. Un buen ejemplo es el ácido ascórbico,
                                                                cuya fórmula aparece en la actividad 39. Solo uno de los
                                                                enantiómeros actúa biológicamente como vitamina C.




                        Física y Química 1º Bachillerato – 36 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA

				
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posted:11/16/2011
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