FÍsica y química



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ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE EVALUABLES


Los estándares de aprendizaje son la concreción práctica de los criterios de evaluación, es decir, son el referente fundamental que el profesor debe tener para saber si el alumno ha aprendido realmente los conceptos que se establecen para la unidad a través de los contenidos y además sabe aplicarlos, es decir sabe ponerlos en acción en su uso en la vida cotidiana en un momento determinado que requiera de los conceptos aprendidos en esta unidad. Para ello, el profesor tendrá que utilizar parte de las sesiones que se han establecido en esta unidad en el laboratorio, ya que el alumno debe saber calcular la concentración de un ácido o una base tal y como está diseñada y propuesta la práctica de laboratorio. Es decir el alumno tiene que saber (concepto) y “saber hacer” (aplicación en la vida cotidiana = estándar de aprendizaje), por ello la evaluación debe hacerse, por una parte en el aula, para apreciar el contenido de los conceptos adquiridos y por otra, en el laboratorio, para saber si ha adquirido el estándar de aprendizaje que ayudará a conseguir la competencia científica, objeto de esta materia.

En esta unidad se concretan en que el alumno los habrá adquirido si:



  • Realiza cálculos estequiométricos en los que intervengan compuestos en distintos estados (sólidos, gases, disoluciones) en presencia de un reactivo limitante o un reactivo impuro.

  • Considera el rendimiento de una reacción en la realización de cálculos estequiométricos.

  • Describe los procesos que tienen lugar en un alto horno, justificando las reacciones químicas que se producen.

  • Relaciona la composición de los distintos tipos de acero con sus aplicaciones.

  • Argumenta la necesidad de transformar el hierro de fundición en acero, distinguiendo entre ambos productos según el porcentaje de carbono que contienen.

  • Realiza un trabajo de investigación para describir el proceso de obtención de productos inorgánicos importantes, tales como ácido sulfúrico, amoníaco, ácido nítrico, etc. analizando su interés industrial.



Unidad 5. Química del carbono

OBJETIVOS


El estudio de esta unidad, está dirigido a la consecución de los siguientes objetivos:

  • Conocer las características de los compuestos orgánicos, que los diferencia de los inorgánicos.

  • Reconocer las características de los diferentes tipos de enlaces intercarbónicos.

  • Distinguir entre fórmula empírica, molecular, semidesarrollada y desarrollada en un compuesto orgánico.

  • Reconocer las principales funciones orgánicas, los átomos que las forman y el nombre que reciben.

  • Conocer los prefijos numerales más habituales que indican el número de carbonos de una cadena.

  • Conocer las propiedades físicas y químicas más significativas de los compuestos orgánicos.

  • Entender a qué sustancias se les denomina hidrocarburos y distinguir unos de otros en función de su cadena carbonada.

  • Saber nombrar y formular diferentes hidrocarburos sencillos, tanto de cadena lineal como cíclica o aromáticos, según las normas de la IUPAC.

  • Reconocer como derivados de los hidrocarburos a algunos de los productos habituales en la sociedad actual como las gasolinas, el gas butano, algunos tipos de plásticos, etc.

  • Reconocer y saber nombrar y formular derivados halogenados sencillos.

  • Saber que algunos derivados halogenados forman parte de plaguicidas, freones, anastésicos...

  • Reconocer, diferenciar y saber nombrar y formular diferentes compuestos orgánicos sencillos con funciones oxigenadas: alcoholes, éteres, aldehidos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres.

  • Reconocer, diferenciar y saber nombrar y formular diferentes compuestos orgánicos sencillos con funciones nitrogenadas: aminas y amidas.

  • Comprender el concepto de isomería y conocer y diferenciar los tres tipos de isomería estructural.

  • Reconocer si un derivado alquénico puede tener isomería cis-trans.

  • Reconocer los carbonos asimétricos que pueda haber en una cadena carbonada.

  • Saber cómo se formó el petróleo y cuál es su composición media.

  • Distinguir entre destilación, craqueo y refino en las transformaciones químicas del petróleo.

  • Conocer algunos de los productos que se obtienen en la destilación del petróleo.

  • Conocer cómo se formó el gas natural y cuál es su composición media.

  • Reconocer alguna de las formas alotrópicas del carbono, tanto las de origen natural (diamante y grafito) como las sintetizadas artificialmente (grafeno y fullereno).

  • Reconocer la importancia que en un futuro puede tener la aplicación industrial de estas formas alotrópicas del carbono.

  • Entender el concepto de nanotecnología.


CONOCIMIENTOS PREVIOS


Para iniciar esta unidad, los alumnos no requerirán ningún conocimiento previo específico.

CONTENIDOS

Conceptuales


  • Significado de la teoría vitalista e importancia de la síntesis de la urea por parte de F. Wöhler para desecharla.

  • Características del átomo de carbono. Posibilidades de combinación del átomo de carbono consigo mismo y con otros átomos. Enlaces del átomo de carbono.

  • Formación de enlaces sencillos, dobles y triples. Cadenas abiertas y cerradas. Estructura en zigzag de las cadenas lineales carbonadas.

  • Fórmulas empíricas, moleculares, semidesarrolladas, desarrolladas y espaciales de las moléculas orgánicas.

  • Concepto de grupo funcional y de serie homóloga.

  • Identificación de los principales grupos funcionales y conocimiento del nombre del grupo.

  • Reconocimiento de los prefijos más utilizados en la nomenclatura y formulación de las series homólogas.

  • Propiedades físicas y químicas más significativas de los compuestos orgánicos.

  • Hidrocarburos alifáticos; diferenciación según su cadena hidrocarbonada. Nomenclatura y formulación según las normas de la IUPAC. Relación entre hidrocarburos y compuestos de interés industrial.

  • Hidrocarburos aromáticos. Estructura resonante de la molécula de benceno. Nomenclatura y formulación de derivados del benceno.

  • Derivados halogenados de los hidrocarburos. Importancia industrial y riesgos medioambientales.

  • Compuestos orgánicos oxigenados más representativos: alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres. Grupos funcionales que los designan. Nomenclatura y formulación. Aplicaciones y propiedades.

  • Las aminas y amidas como ejemplos de funciones nitrogenadas. Diferenciación entre aminas primarias, secundarias y terciarias. Nomenclatura y formulación. Importancia industrial de las poliamidas.

  • Concepto de isomería y distinción entre sus diferentes clases: estructural y espacial.

  • El petróleo. Origen, formación y composición química.

  • Operaciones básicas del crudo de petróleo: destilación, craqueo y refino. Principales productos que se obtienen en la torre de destilación; fundamento del craqueo; necesidad del refino.

  • Valorar la importancia social y económica del petróleo.

  • El gas natural. Origen, formación y composición. Usos industriales y domésticos.

  • Formas alotrópicas naturales del carbono: diamante y grafito. Semejanzas y diferencias.

  • Formas alotrópicas artificiales del carbono: grafeno, fullereno y nanotubos. Importancia de la nanotecnología.

De aplicación

    • Distinguir entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Reconocer los productos de uso cotidiano con una importante composición orgánica.

    • Ubicar el átomo de carbono en el sistema periódico y reconocer las propiedades que permiten una formación tan variada de enlaces estables consigo mismo y con otros átomos.

    • Identificar sustancias orgánicas por sus propiedades físicas y químicas: solubilidad, combustión...

    • Reconocer las diferentes fórmulas que permiten identificar un compuesto orgánico.

    • Calcular fórmulas empíricas y moleculares de compuestos orgánicos a partir de datos de su composición centesimal o de cantidades de dióxido de carbono y agua que se forman en su combustión.

    • Comprobar con modelos de bolas y varillas de la geometría específica de las moléculas orgánicas sencillas.

    • Formulación de los principales grupos funcionales y denominación del grupo.

    • Formulación de series homologas, relacionando prefijo numeral con la longitud de la cadena carbonada.

    • Diferenciación de hidrocarburos por su cadena carbonada.

    • Formulación y nombre de hidrocarburos sencillos.

    • Expresión y ajuste de ecuaciones de combustión de los hidrocarburos.

    • Diferenciación por su grupo funcional de los compuestos orgánicos oxigenados más significativos. Formulación y nombre de compuestos básicamente monofuncionales.

    • Identificación de los grupos funcionales nitrogenados y los compuestos nitrogenados más significativos. Formulación y nombre de compuestos básicamente monofuncionales.

    • Identificación de los isómeros estructurales que pueden tener los diferentes compuestos orgánicos.

    • Reconocimiento en derivados alquénicos de isómeros cis-trans.

    • Reconocimiento de carbonos asimétricos en una cadena carbonada.

    • Elaboración de un cuadro donde se indiquen las diferentes fracciones de la destilación del petróleo y su uso más habitual.

    • Conocimiento de las diferencias entre destilación, craqueo y refino del crudo de petróleo.

    • Realización de un trabajo individual o en grupo pequeño sobre la importancia del petróleo en la sociedad actual.


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