BLOQUE I TEMA 2

BLOQUE I: LAS CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES.
 

Tema 2: Identificación de las propiedades físicas de los materiales.

  
ACTIVIDAD 1: PROPIEDADES CUALITATIVAS DE LA MATERIA

APRENDIZAJE ESPERADO:
Clasificar diferentes materiales con base en su estado de agregación e identifica su relación con las condiciones físicas del medio.
 
 

APUNTE:

Las propiedades cualitativas u organolépticas son las características físicas de la materia que se pueden describir por medio de los sentidos.



EJERCICIO: Indica las propiedades cualitativas de los ejemplos.
 
MATERIAL
PROPIEDAD
CAMBIO QUE EXPIERIMENTA SI SE EXPONE AL CALOR
CAMBIO QUE EXPIERIMENTA SI SE EXPONE AL FRIO
ESTADO FISICO
 
COLOR
 
SABOR
 
OLOR
 
TEXTURA
HIELO
 
 
 
 
 
 
 
LECHE
 
 
 
 
 
 
 
CHOCOLATE EN POLVO
 
 
 
 
 
 
 
MANTEQUILLA
 
 
 
 
 
 
 
TOSTADA
 
 
 
 
 
 
 
AIRE
 
 
 
 
 
 
 
PETALO DE GIRASOL
 
 
 
 
 
 
 
ALCOHOL
 
 
 
 
 
 
 
LIJA
 
 
 
 
 
 
 
LIMON
 
 
 
 
 
 
 
 
ACTIVIDAD 2: PROPIEDADES EXTENSIVAS DE LA MATERIA

APRENDIZAJE ESPERADO:
  •   Identifica las propiedades extensivas (masa y volumen) de algunos materiales.
  • Explica la importancia de los instrumentos de medición y observación como herramientas que amplían la capacidad de percepción de nuestros sentidos.
 

APUNTE:
Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de materia. Estas magnitudes se pueden medir. Corresponden a este tipo de propiedades la masa y el volumen

La masa se define como la cantidad de materia y se expresa en gramos y sus múltiplos.

El volumen se define como el espacio que ocupa un cuerpo o sustancia y se expresa en litros o centímetros cúbicos y sus múltiplos.

PRÁCTICA: PROPIEDADES EXTENSIVAS.
OBJETIVO: Medir la masa y el volumen de materiales con diferente estado físico.
HIPOTESIS: La materia se presenta en los tres estados físicos, ¿tienen volumen y  masa cualquiera de los tres estados físicos?

MATERIAL: (EL ALUMNO ESCRIBIRA EL MATERIAL QUE SE LE PROPORCIONE)
DESARROLLO:
Mide la masa y el volumen de cada material.
 
RESULTADOS:                                        
MATERIAL
ESTADO FISICO
MASA
INSTRUMENTO DE MEDICION
VOLUMEN
INSTRUMENTO DE MEDICION
UNA CUCHARADA DE SAL
 
 
 
 
 
MEDIO VASO DE SAL
 
 
 
 
 
MADERA
 
 
 
 
 
TORNILLO
 
 
 
 
 
AGUA (5 a 10 mL)
 
 
 
 
 
AIRE (INFLAR UN GLOBO)
 
 
 
 
 
 
CUESTIONARIO:
1.    ¿Qué ocurre con la cantidad de granos de sal al incrementar la masa?
2.    ¿Qué cambio hay en el volumen al incrementar la cantidad de sal?
3.    ¿Qué estado físico tiene el material que ocupa un mayor volumen y tiene una masa pequeña?
4.    ¿Por qué reciben el nombre de propiedades extensivas la masa y el volumen?
CONCLUSION:
 
EJERCICIO: Relaciona los instrumentos de medición y definiciones con la propiedad extensiva que le corresponde.
          
M. MASA
(      )  probeta
V. VOLUMEN   
(      )  cantidad de materia de un cuerpo o sustancia
 
(      )  espacio que ocupa un cuerpo o
          sustancia
 
(      )  vaso de precipitados
 
(      )  balanza
 
(      )  pipeta


 
EJERCICIO: Dibuja los instrumentos de medición y escribe su nombre.
 
EJERCICIOS:
1.     ¿Cómo medirías el volumen de:
a)    un libro
b)    de una lata de refresco
2.    En el mercado hay personas que venden semillas, como las pepitas, teniendo como unidad de medida una lata o platito. ¿Qué tan confiable es este método?
3.    En un laboratorio se necesita medir el volumen de diferentes líquidos. Indica el recipiente que aporta una mayor precisión para cada volumen.
a)    2 litros de agua
b)    5 ml de ácido clorhídrico
c)    30 ml de alcohol
 
 
ACTIVIDAD 3: PROPIEDADES INTENSIVAS DE LA MATERIA
  
APRENDIZAJE ESPERADO:
  • Identifica las propiedades intensivas (temperatura de fusión y de ebullición, viscosidad, solubilidad y densidad) de algunos materiales.
  • Explica la importancia de los instrumentos de medición y observación como herramientas que amplían la capacidad de percepción de nuestros sentidos. 
 

APUNTE:
Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de materia. Es decir, su valor no cambia por tener diferentes cantidades del mismo material. Son propiedades intensivas: la temperatura de ebullición y fusión, viscosidad, solubilidad y densidad.

 
 
TEMPERATURA:
La temperatura es el promedio de la energía cinética de todas las partículas de un material o sustancia. Se mide con un termómetro.
La temperatura de ebullición es la temperatura a la que una sustancia cambia de líquido a gas.
La temperatura de fusión es la temperatura a la que una sustancia cambia de sólido a líquido.
Tanto la temperatura de ebullición como la de fusión, tienen un valor único para cada material o sustancia, sin importar la cantidad que se tiene y se pueden consultar en tablas de datos para identificarlas. Cuando las sustancias se mezclan estas temperaturas cambian y de esa manera se puede saber que las sustancias no están puras.
 

CUESTIONARIO:
  1. ¿Qué es la temperatura?
  2. ¿Con qué instrumento se mide?
  3. ¿Qué cambios presenta la materia cuando se le transfiere calor?
  4. ¿Qué cambios presenta la materia cuando se enfría?
  5. Si le mides la temperatura a un cubo y a un bloque de hielo, ¿la temperatura es la misma o diferente?
  6. Cuando le tomas la temperatura a una taza con agua hirviendo y a una olla, también con agua hirviendo, ¿la temperatura es la misma o diferente?
  7. ¿La temperatura de ebullición para el agua sola, será igual que para el agua azucarada?
 
EJERCICIO:
Indica los cambios que le ocurren al agua en cada fase y que pasa con la temperatura.
 
 

 

EJERCICIO:


SUSTANCIA
TEMPERATURA DE
FUSION (°C)
TEMPERATURA DE
EBULLICION (°C)
ESTADO DE AGREGACION A 25°C
AGUA
0
100
 
ALCOHOL
-114
78
 
COBRE
1085
2562
 
ESTAÑO
232
2600
 
BRONCE
830
2400
 
OXIGENO
-219
-183
 
AZUCAR
120
 
 

 
  DIBUJAR UNA RECTA DE 100 EN 100 DEL -300 AL 2600
   
1.    De acuerdo con la tabla, ¿Qué estado físico tiene cada sustancia a los 25°C?
2.    ¿Entre que valores podría estar la temperatura de ebullición de una mezcla de agua y alcohol?
3.    El bronce es una mezcla de cobre y estaño, ¿qué relación encuentras entre sus temperaturas de fusión?
4.    ¿Por qué el azúcar no tiene temperatura de ebullición?
 
VISCOSIDAD

Esta propiedad solo se presenta en los líquidos y gases. Es la resistencia que tienen a fluir cuando se les aplica una fuerza. Los fluidos más viscosos se desplazan con mayor lentitud. El calor hace que la viscosidad disminuya, por lo que los líquidos se mueven con mayor rapidez. Los materiales más viscosos tienden a ser pegajosos, por ejemplo la miel.


INDICACIONES:

  1. Coloca un balín y agua en tubo de ensayo.
  2. Tapa con tu dedo la salida del tubo, coordínate para contar el tiempo que tarda el balín en recorrer el tubo una vez que lo pongas de cabeza.
  3. Repite lo mismo con cada líquido.
  4. Calienta el champú y repite la misma acción.
 
RESULTADOS.
 
sustancia
Tiempo (s)
Agua
 
Aceite
 
Champú fría
 
Champú caliente
 

CUESTIONARIO:
  1. ¿Qué liquido es el más viscoso?
  2. ¿Qué cambio presenta la viscosidad al aumentar la temperatura?
  3. Menciona sustancias viscosas

SOLUBILIDAD
Se refiere a la propiedad de las sustancias de poder disolverse en un líquido a una temperatura específica.



PRÁCTICA:  
OBJETIVO: Observar la solubilidad de la sal en el agua

HIPOTESIS: La solubilidad de la sal, ¿puede cambiar si variamos la temperatura del agua?

MATERIAL:
DESARROLLO  A:
  1. Vierte 50 mL de agua en 4 vasos, agrega a los vasos alcohol, aceite, sal, almidón. Observa cuales se disuelven en el agua y cuáles no.
  2. Dibuja las soluciones realizadas, escribe cual es soluble, cual insoluble y cual inmiscible.
 

    DESARROLLO B:
  1. Mide 100 ml de agua.
  2. Agrega media cucharada de sal y disuélvela en el agua.
  3. Adiciona dos cucharadas más y disuélvela.
  4. Sigue agregando de cucharada en cucharada de sal al agua y mezclando hasta que ya no se disuelva.
  5. Anota la cantidad total de sal que agregaste. Cada cucharada equivale a 5 gramos
  6. Calienta el agua  y agita para disolver la sal que habías adicionado.
  7. Continúa agregando sal hasta que ya no se disuelva en el agua caliente.
  8. Calcula la solubilidad de cada solución.
    9.    Anota tus resultados en la tabla.
 
Masa de la sal
Solubilidad
Tipo de solución
 
 
Diluida
 
 
Concentrada
 
 
Saturada
 
 
Sobresaturada
  
¿Qué cambio experimenta la solubilidad de la sal en el agua al aumentar la temperatura?


CONCLUSION.


DENSIDAD:
Esta propiedad relaciona a la masa y el volumen de la materia. Es decir, la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen. Cada sustancia tiene una densidad característica, sin importar la cantidad que se tiene, ya que no depende de la masa.
Cuando juntas varias sustancias con diferente densidad, la más densa se acomoda en el fondo del recipiente y la de menor densidad en la parte superior.
Para calcular la densidad se aplica la fórmula:
Densidad = masa/volumen


EJERCICIOS:
  1. ¿Qué tiene mayor densidad 1 kg de agua o 10 kg de agua?
  2. ¿Qué tiene mayor densidad 5 kg de cobre o 1.2 kg de cobre?
  3. Si tienes varios líquidos con diferente densidad, ¿cómo podrías comparar sus densidades, sin medir su masa, ni su volumen?
  4. ¿Cuál es la razón de que los hielos floten en el agua?
  5. Un bloque de hierro tiene 5cm de largo, 3cm de alto y 4cm de ancho y pesa 474 g.
a)     ¿Cuál es la densidad del hierro?
b)    ¿Cuántos gramos pesará cada cm3 del bloque?
  1. Un almacén de 4000 m3 está completamente lleno de carbón mineral. Se desea envasar todo este material en bolsas de 10 kg. ¿Cuántas bolsas se podrán llenar si la densidad del carbón es de 1900 kg/m3.
  2. La pirita de hierro, llamada “oro de los tontos”, se parece mucho al oro, pues ambos son dorados. Un minero encuentra una pepita dorada de 4.83 g y 0.25 cm3, calcula la densidad de la pepita  para averiguar si se trata de oro. Densidad del oro=19.32 g/cm3.
  3. Una pequeña piedra tiene una masa de 55 g la piedra es colocada en una probeta que
    contiene agua. El nivel del agua en la probeta cambia de 25 mL a 40 mL cuando la piedra
    se sumerge.
a)    ¿Quién tiene mayor densidad, el agua o la piedra?
b)    ¿Cuál es la densidad de la piedra?
c)    ¿Cuál es el volumen de la piedra?
                             
 

ANALISIS DE LECTURA
  
COMBUSTIBLE A PARTIR DE AZUCAR
 
Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison, de los Estados Unidos, desarrollaron un nuevo tipo de biocombustible más eficiente que el etanol, el más socorrido hasta hoy.
La escasez de combustibles fósiles y el calentamiento global han llevado a muchos centros de investigación y desarrollo tecnológico a buscar fuentes de energía renovables y limpias.
Para que los combustibles puedan usarse en autotransportes deben ser fáciles de distribuir y almacenar, además de ser eficientes. Los combustibles fósiles tienen estas propiedades.
El etanol (un alcohol), el único combustible renovable que se produce en grandes cantidades hoy en día, tiene varias limitaciones: produce mucho menos energía que la gasolina, es lento de fabricar y se contamina fácilmente con el agua de la atmósfera. Se produce usando microorganismos que transforman la biomasa de las plantas (como la caña de azúcar), en azúcares simples, que se fermentan para dar el producto final.
James Dumesic, director del proyecto, y sus colaboradores crearon un nuevo biocombustible, por medio de una combinación de procesos biológicos convencionales con nuevos métodos químicos.
Primero utilizaron microorganismos para producir un azúcar simple, la fructosa. Después añadieron un ácido y un metal para producir reacciones químicas que reducen la cantidad de moléculas de oxígeno, lo que mejora la calidad del combustible.
El nuevo biocombustible es superior al etanol por varias razones: su punto de ebullición es más alto que el del etanol, lo que significa que se mantiene en forma de líquido en el tanque y se convierte en vapor al llegar al motor; su densidad energética es 40% mayor que la del etanol, lo que permite que el tanque de almacenamiento en el automóvil sea más pequeño, y además es repelente al agua, por lo que no absorbe la humedad del aire, como sucede con el etanol.
Este biocombustible no está totalmente probado, pero promete ser un avance importante en la producción de combustibles renovables y limpios.
 
CUESTIONARIO:
1.    ¿Qué alternativas están buscando los investigadores para solucionar la escasez de combustibles fósiles?


2.    ¿Cuáles son las limitaciones del etanol como combustible?

3.    ¿Qué propiedades intensivas se mencionan del nuevo biocombustible?

4.    ¿Qué beneficios otorga el punto de ebullición de este biocombustible?

5.    ¿Qué beneficios otorga la densidad de este biocombustible?

6.    En tres enunciados, menciona con tus propias palabras, de que trata la lectura.

7.    Menciona las propiedades cualitativas del azúcar.

8.    A un tanque de un auto le sirvieron 30 litros de gasolina. Calcula la masa que le corresponde, considera que la densidad de la gasolina es de 0.68 kg/litro.

9.    ¿Qué cambios presenta la viscosidad de las sustancias al aumentar la temperatura?

10. ¿Cuál es la diferencia entre la temperatura de fusión y la temperatura de ebullición?

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