sábado, 28 de enero de 2017

PBL4

PBL: REACCIONES QUÍMICAS ( INTRODUCCIÓN)

 1.- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

Se ha previsto dar a conocer las actividades de ampliación de Física y Química de 4º ESO organizando la exposición de un taller de Química a los alumnos del primer ciclo de Secundaria, para ello, se solicita a los alumnos de 4º que preparen varias reacciones químicas que pudieran ser de interés.

Se les propone 5 de carácter obligatorio y, al menos una, elegida por ellos.

Las de carácter obligatorio serán:

  • Comprobación de la presencia de NaCl mediante nitrato de plata (realmente era sal lo del frasco de las disoluciones)

NaCl + AgNO3         ↓AgCl (sólido blanco) +  NaNO3

  • Estudio de una reacción de neutralización  con Indicadores ácido - base


HCl (aq) + NaOH (aq)       NaCl (aq) + H2O (l)

CH3COOH(vinagre)  +   NH3      CH3COO-NH4

  • Estudio de una reacción química de precipitación y aumento de la solubilidad con la temperatura    

KI +Pb(NO3)2         2 KNO3 +↓PbI2

El yoduro de plomo (II) es un compuesto mucho más soluble en caliente que en frío. Si el recipiente donde se ha dado la reacción  anterior se calienta, el precipitado se disuelve y, al enfriarse de nuevo, se forma un precipitado en forma de escamas brillantes, denominado “lluvia de oro”.




  • Estudio de una reacción de saponificación




  • Presencia de almidón mediante una disolución de Yodo (Lugol) e influencia de la temperatura

Con carácter voluntario elegirán una reacción química que pueda ser reproducida con facilidad, seguridad y con los medios existentes en el laboratorio

2.- PRESENTACIÓN DE LAS SOLUCIONES
Cada grupo tendrá que realizar las siguientes acciones:

Exponer públicamente en internet un trabajo "de grupo" que contenga:
  • Fotografías o vídeos de cada una de las reacciones obligatorias.
  • Vídeo de la experiencia voluntaria elegida por ellos
  • Vídeo, más extenso, con la explicación de la experiencia que será expuesta a los alumnos de 1º ESO
(A la vista de las experiencias voluntarias el profesor asignará a cada grupo el vídeo elegido para su exposición)

Entregar :
  • El diario personal reflexivo
  • Pendrive con el vídeo que será expuesto a los de 1º ESO

3.- RECURSOS

Libro de Ampliación de Física y Química del seminario.
Laboratorio de Física y laboratorio de Química.
Cámaras fotográficas, o en su defecto móviles personales, solicitando permiso para utilizarlos.

4.- METODOLOGÍA DE TRABAJO
Se trabajará en grupos cooperativos heterogéneos de tres personas
Cada componente del grupo se responsabilizará de fotografiar, subir al blog, comentar y exponer  a los otros grupos, al menos una de las actuaciones, debiendo figurar claramente su nombre para identificar su trabajo.
Cada grupo se distribuirá el trabajo de diseño, dibujo y publicación en internet, que normalmente se hará en clase y, si no fuera posible, en casa
Es fundamental la distribución de los trabajos. Si uno lo hace mal repercute en todo el grupo.
Diariamente se confeccionará un diario reflexivo analizando lo que se ha realizado y queda por realizar.
La calificación de la participación de los componentes del grupo se realizará esporádicamente cuando lo indique el profesor.
Terminado el trabajo cada grupo expondrá lo realizado y cada componente defenderá la parte de la que se responsabilizó.

5.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Se valorará la calidad del blog y meticulosidad en la realización de las acciones ajustándose a la rúbrica que contenga todas las reacciones obligatorias, (50% de la calificación), La reacción voluntaria se valorará con un  30% de la calificación y el entusiasmo demostrado en la realización del trabajo (observación del profesor y evaluación del grupo) (+/- 20% de la calificación)




Rúbrica para la valoración del blog de las reacciones obligatorias
NOMBRES
Introducción del PBL

Neutralización

Saponificación
Precipitación de AgCl
Precipitación de PbI2

Presencia de almidón


Explicación del ejercicio
  Cuadro de indicadores
Reacciones químicas
Fotos o vídeo
Explicación del ejercicio
  Cuadro de indicadores
Reacciones químicas
Fotos o vídeo
Explicación del ejercicio
  Cuadro de indicadores
Reacciones químicas
Fotos o vídeo
Explicación del ejercicio
  Cuadro de indicadores
Reacciones químicas
Fotos o vídeo
Explicación del ejercicio
  Cuadro de indicadores
Reacciones químicas
Fotos o vídeo




















































































































6.- OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Conocer algunas reacciones químicas
Familiarizarse en el manejo de los materiales de laboratorio


NEUTRALIZACIÓN

HCl (aq) + NaOH (aq)    ⇒    NaCl (aq) + H2O (l)

CH3COOH(vinagre)  +   NH3      CH3COO-NH4

EXPLICACIÓN DEL EJERCICIO
 En este PBL, vamos a diferenciar una sustancia ácida de una sustancia base ( pH). Después las neutralizaremos entre sí. Los pasos que hemos seguido son los siguientes:

  • 1.En dos vasos de precipitado se añaden un ácido y un base (no se sabe todavía cuál es cual).



  • 2.El siguiente paso es diferenciar las sustancias. Para ello hemos utilizado unas tiritas especiales que cambian de color según el pH. Como se puede ver en la escala de colores, el rojo es ácido (1) y el azul oscuro es base (14)



  • 3.Para confirmar que en cada vaso hay una base y un ácido, les hemos puesto unas etiquetas y después hemos echado una sustancia diferente para ver que no nos hemos equivocado. ( el ácido se vuelve rojo y la base adquiere un color rosa chicle por la fenoctaleina )



 


  • 4. Echamos la base en el matraz aforado




 















  • 5.El último paso de este experimento es neutralizar la base con el ácido que habíamos dejado en otro vaso distinto. Como no teníamos suficiente tuvimos que echarlo de la botella.




  • http://prezi.com/ujaroc6u8m6i/?utm_campaign=share&utm_medium=copy
    (aquí hay un enlace por si hubiera problemas para ver el vídeo)


           Como se puede ver en el vídeo, al neutralizarse la mezcla se vuelve transparente.

    CUADRO 

    LLUVIA DE ORO

    EXPLICACIÓN DEL EJERCICIO

    En este experimento tenemos como objetivo crear "lluvia de oro" (escamas doradas producidas al enfriarse) a partir de la reacción química:

    KI +Pb(NO3)2         2 KNO3 +↓PbI2

    • 1.Se echa  Pb(NO3)2 en un tubo de ensayo. Este líquido tiene que transparente. A continuación se le añade unas gotas de Yoduro potásico. A medida que echamos este compuesto. El color va cambiando hasta ser amarillo.





    • 2.Se calienta el compuesto con ayuda de un mechero de alcohol y un soporte con pinzas. Tras esperar un poco, la mezcla se vuelve transparente como antes.


    • 3.Una vez ya calentado, lo dejamos enfriar para que las "escamas" se produzcan y se puedan ver. En nuestro caso, utilizamos un poco de agua fría para acelerar el proceso.




    • Como se puede ver en la imagen, parece que dentro del compuesto hay "escamas doradas" o purpurina. Por eso, esta reacción se conoce como Lluvia de oro.


    PRESENCIA DE ALMIDÓN

    EXPLICACIÓN DEL EJERCICIO


    • 1.Se echa en un tubo de ensayo almidón en polvo y a continuación se le añade un poco de agua para que no se quede demasiado concentrado.


    • 2. Después se echa el lugol (contiene yodo). Esto provoca una reacción que cambia el color a azul ultramar.

    • 3.Al calentar el tubo con ayuda de un mechero de alcohol, podemos observar que el almidón y el lugol se vuelven casi transparentes.





     


    • 4. Para volver a restaurar los enlaces del Yodo, teníamos que enfriar el tubo para que su color cambie al azul de antes. Para acelerar e proceso metimos el tubo en un vaso con agua fría. Sin embargo no dio tiempo a que cambiase de color.






    SAPONIFICACIÓN

    EXPLICACIÓN DEL EJERCICIO:
    En esta reacción realizaremos jabón a partir de sosa cáustica, aceite usado (colado) y agua. También necesitaremos un vaso y un palillo de plástico y un vaso de precipitados.
    MATERIAL:
    Paleta de Plástico
    Vaso de Plástico
    25 ml de aceite
    25 ml de agua
    4 g de sosa cáustica
    •  1.Pesamos en el vaso de precipitados 4gr de sosa cáustica ( La sosa puede quemar!!)






    • 2. Echamos 25 ml de aceite y 25 ml de agua sobre la sosa en este mismo orden y a continuación se remueve la mezcla con el palillo de forma constante y en el mismo sentido para que no se corte y se forme una masa más pastosa.


    • Pásalo al vaso de plástico y déjalo secar y si quieres que tenga un olor agradable añádele algún tipo de esencia (limón, fresa, vainilla...)

    • Cuando pasen unos días sacamos cuidadosamente el contenido del vaso de plástico y si hemos realizado el experimento correctamente saldrá un jabón suave al tacto por la acción de la glicerina. Para sacarlo es necesario mucho cuidado, ya que puede haber sosa en el vaso.
             *(En nuestro caso, no salió como debería. Sin embargo, lejos de parecer jabón, parecía gelatina)


    DOBLE SUSTITUCIÓN 

    NaCl + AgNO3         ↓AgCl (sólido blanco) +  NaNO3


    EXPLICACIÓN DEL EJERCICIO:


    • 1.En un mortero, picamos sulfato de cobre (polvo de color azul) de forma que podamos romper los mayores enlaces posibles. Una vez terminado este paso, echamos el sulfato en un vaso de precipitados y lo disolvemos en agua.

    • 2.El siguiente paso es introducir el clavo en esta disolución y esperar.

     


    • 3. Tras una semana de reposo, la disolución debería estar de color marrón por el material del clavo. Sin embargo, en nuestro caso se ha formado una capucha rosada en esta.
     

    *( en este enlace os dejo cómo debería de haber salido. https://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwixgPvIq6TSAhUJXhoKHYj5DbAQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fe-ducativa.catedu.es%2F44700165%2Faula%2Farchivos%2Frepositorio%2F1000%2F1169%2Fhtml%2F1_reacciones_segn_la_transformacin_que_se_produce.html&psig=AFQjCNFGbVQZ6A6PdAO2cIPZVN0YP_yn7A&ust=1487873643690557)












    PRECIPITACIÓN DE AgCl

    NaCl + AgNO3         ↓AgCl (sólido blanco) +  NaNO3

    EXPLICACIÓN DEL EJERCICIO:

    • 1. Echamos en un vaso de precipitados Cloruro sódico (15 ml aproximádamente)

    • 2. Sobre esta añadimos unas 5 gotas de nitrato de plata. Al echar la primera, el color del cloruro cambia instantáneamente.





    FÓRMULAS

    • NaCl + AgNO3         ↓AgCl (sólido blanco) +  NaNO3
    • HCl (aq) + NaOH (aq)    ⇒    NaCl (aq) + H2O (l)
    • CH3COOH(vinagre)  +   NH3      CH3COO-NH4
    • 2 KI +Pb(NO3)2         2 KNO3 +↓PbI2