Tarea 4.- Carbonos (Parte 2)

IMÁGENES

(1)

(2)

 

(3)

 

Tarea 4.- Carbonos (Parte 1)

Hibridación	Geometría	Ángulo	Enlace	Forma condensada
4 2SP3	Tetraédrico(1)	109.5°	Ǥ	C2H6 Etano
3 SP2	Triangular o trigonal plana (2)	120°	Ǥ π	C2H4 Eteno o etileno
SP	Lineal (3)	180°	1Ǥ 2π	C2H2 Acetileno o  etino

Tarea 3.-Sinopsis de la pelicula: El Petroleo

• El petroleo es usado papa combustible de la sociedad
• Se utiliza desde hace 5mil años en lo que era Mesopotamia
• En 1850, se empezo a explotar lailuminación
• El problema es lo limitado en reservas del petroleo y el aumento de consumo
• Es un contaminante para el ambiente

FORMACIÓN DEL PETROLEO

• Es ligero y viscoso
• Compuesto por hidrogeno y carbon
• Su densidad es menor que la del agua y se desplaza en zonas de menos presion
• Se cree que el petroleo se formo por la acomulacón de planton y algas marinas mas presion y temperaturas altas, en el fondo del mar.
• En donde se almacena el petroleo son en las llamdas trampas petroliferas.

EXTRACCIÓN

• Para este proceso se provoca una explosión en la corteza terrestre.
• El taladro utilizado en el proceso mide 15mil metros y tiene una punta hecha de diamante.
• Para transportar el petroleo, se utilizan los oleoductos.

REFINADO

• Refineria: Laboratorio químico en donde se lleva acabo la destilación fraccionada (se basa en los puntos de ebullición)

- Los abonos químicos, en la agricultura, se han con petroleo.

Tarea 2.- Noticia

Peña: Pemex requiere medidas más audaces

2012-01-13 • Impreso Política

Sin detallar las vías para impulsar a la paraestatal, el precandidato del tricolor se limita a comprometer su esfuerzo con el fin de lograr el progreso de la empresa; pide a los trabajadores que lo hagan suyo.

 

Foto: Sara Escobar

El ex gobernador mexiquense y el dirigente del sindicato petrolero, durante la reunión con el gremio.

Enrique Peña Nieto visitó a los integrantes del sindicato petrolero, ante quienes dijo que Pemex requiere medidas más audaces para seguir impulsando el desarrollo del país con el acuerdo de los trabajadores.

Además dijo que la campaña por la Presidencia de la República, más que un mero ejercicio de una competencia política, “significará para todos los mexicanos la oportunidad de un cambio y retomar un rumbo que el país ha extraviado”.

El precandidato del PRI se reunió con las 52 secciones del sindicato y con su líder, Carlos Romero Deschamps, en una comida para más de mil personas en una de las sedes del gremio.

Después de que hace unos meses revelara en una entrevista a un diario estadunidense su apoyo a la presencia de capital privado en la industria petrolera mexicana, sin llegar a la privatización, el ex gobernador del Estado de México se reunió con los trabajadores para buscar una mayor identificación con ellos y “que sepan que lo que postulo, es un mayor desarrollo.

“Tenemos que asumir medidas audaces acompañadas del acuerdo de los trabajadores petroleros, para que Petróleos Mexicanos siga siendo detonante, y más aún, del desarrollo de México”, dijo.

Sin embargo, Peña no abundó en detalles sobre las intenciones o vías con las que se podía impulsar a la paraestatal, se limitó a comprometer su esfuerzo para lograr el progreso y al mismo tiempo a pedir el apoyo de los trabajadores para alcanzar el triunfo en campaña.

Al igual que en los estados que visita, donde solicita el apoyo de la militancia y la adopción de la entidad, el precandidato del tricolor pidió a los petroleros “que me sientan y hagan suyo” para que se sientan identificados con su propuesta.

Antes de la participación de Peña Nieto intervino el líder del sindicato, Carlos Romero Deschamps, quien aseguró que con la candidatura del ex gobernador, Petroleos Mexicanos podrá recuperar su camino de crecimiento que “desafortunadamente ha perdido de momento, porque nuestra empresa, como el país, ha venido acumulando una importante cantidad de rezagos”.

En ese sentido criticó la política fiscal que ahoga a la empresa y que, consideró, la imposibilita para cualquier intento de crecimiento sano, a pesar de que con ello sea incapaz de competir con otras industrias mundiales.

Romero Deschamps criticó las políticas federales, y dijo que las limitaciones que se tienen para la exportación de ciertos productos es un “fantasma que amenaza el desarrollo industrial del país”.

Por ello pidió que se transformen las políticas respecto a la paraestatal, que van desde reducir el impacto de los impuesto, los derechos y los aprovechamientos hasta agilizar los procesos burocráticos para una eficiente gestión de la empresa.

A la vieja usanza, el líder sindical comprometió el voto de sus agremiados para Enrique Peña y aseguró que tanto los trabajadores como sus familias se habían comprometido con el proyecto priista, aunque dejó la ventana abierta al disentimiento.

También se abstuvo de comprometer cierto número de votos para el candidato tricolor, aunque confió en que el apoyo de los agremiados contribuya a lo que llamó, “el triunfo inminente del PRI”.

Tarea 1.- Programa Química IV

PRIMERA UNIDAD. LAS INDUSTRIAS DEL PETRÓLEO Y DE LA PETROQUÍMICA

PROPÓSITOS

Al finalizar la Unidad, el alumno:

• Ampliará su conocimiento sobre la estructura de la materia, a través del estudio de las propiedades del carbono, para comprender el

comportamiento químico de sus compuestos.

• Profundizará en el estudio de la reacción y enlaces químicos, mediante la investigación documental y experimental de algunas reacciones de

compuestos orgánicos, para conocer su importancia en la producción de productos útiles al hombre.

• Valorará la importancia de las industrias del petróleo y de la petroquímica al analizar su impacto económico, social y ambiental en el

desarrollo de México, para contribuir a la comprensión de la interacción entre la química y la sociedad.

APRENDIZAJES

El alumno:

A1.Selecciona, analiza e interpreta información relevante.

A2.Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación ysus opiniones.

A3.Reconoce la importancia de losproductos del petróleo y de lapetroquímica en su vida diaria.

A4.Selecciona, analiza e interpreta información relevante.

A5.Observa, registra y analiza información relevante al experimentar.

A6.Maneja con destreza y precaución las sustancias, material y equipo de laboratorio al experimentar.

A7.Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y expresa sus opiniones.

A8.Comprende que la composición del petróleo determina sus propiedades, usos y valor económico.

A9.Comprende que el petróleo es una mezcla compleja. 

A10.Comprende el fundamento de la destilación fraccionada y su importancia para separar loscomponentes del petróleo.

A11.Relaciona el punto de ebullición con la masa molecular de los hidrocarburos.

A12.Identifica los elementos que constituyen a los hidrocarburos.

A13.Selecciona, analiza e interpreta información relevante.

A14.Explica por medio de modelos de la estructura atómica del carbono, su tetravalencia y capacidad de concatenación.

A15.Representa mediante modelos los isómeros estructurales de hidrocarburos sencillos.

A16.Comprende la geometría de las moléculas de los compuestos del carbono y la formación de enlaces sencillos, dobles y triples.

A17.Describe las características estructurales de los hidrocarburos saturados, no saturados y aromáticos.

A18.Establece la diferencia entre un hidrocarburo y los grupos alquilo que de él se derivan.

A19.Aplica las reglas de la IUPAC para nombrar los hidrocarburos estudiados.

A20.Establece diferencias y similitudes entre las propiedades de los hidrocarburos alifáticos y aromáticos.

A21.Señala que las propiedades de los hidrocarburos dependen de la estructura de sus moléculas.

A22.Establece la diferencia entre un isómero estructural y un isómero geométrico.

A23.Relaciona el tipo de enlace con la reactividad en compuestos orgánicos.

A24.Distingue los enlaces doble y triple como centros reactivos en las moléculas de los hidrocarburos.

A25.Explica por qué son importantes los petroquímicos básicos.

A26.Selecciona, analiza e interpreta información relevante.

A27.Clasifica los compuestos del carbono por su grupo funcional.

A28.Identifica en fórmulas de compuestos del carbono a los grupos funcionales.

A29.Reconoce que las propiedades de los compuestos del carbono se deben a su grupo funcional.

A30.Distingue las reacciones de sustitución, adición, eliminación,condensación y oxidación. 

A31.Representa las reacciones estudiadas por medio de ecuaciones,en las que se indiquen las condiciones de reacción.

A32.Observa, registra y analiza información relevante al experimentar.

A33.Maneja con destreza y precaución las sustancias y el material y equipo de laboratorio al experimentar.

A34.Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y expresa sus opiniones.

A35.Selecciona, analiza e interpreta información relevante.

A36.Valora las soluciones a los problemas de contaminación ambiental en la extracción y transformación del petróleo.

A37.Valora la situación tecnológica de México en la producción de petróleo y petroquímicos.

ESTRATEGIAS SUGERIDAS

¿Por qué son importantes los productos de las industrias del petróleo

y de la petroquímica?

(4 horas)

-Por medio de lluvia de ideas solicitar a los alumnos mencionar algunos productos derivados del petróleo y de la petroquímica que utilicen en la vida diaria.

-Investigación documental o electrónica sobre las industrias del petróleo y de la petroquímica, sus productos e impacto económico en México. (A1)

-Analizar la información para responder a las preguntas: ¿son importantes los productos del petróleo?, ¿renunciarías a tales productos? En discusión grupal concluir que los productos obtenidos del petróleo y de la

industria petroquímica son importantes en la vida diaria. (A2, A3)

¿Qué es el petróleo y cómo se separan sus componentes?

(4 horas)

-Investigación documental sobre la composición del petróleo, la clasificación del crudo mexicano (ligero, pesado y superligero), uso de sus derivados y valor económico. (A4)

-Actividad experimental para caracterizar cualitativamente diferentes tipos de petróleo (viscosidad, color, aspecto, volatilidad, etc.) Elaborar el informe correspondiente. (A5, A6, A7)

-De manera grupal analizar la información obtenida de la investigación documental y experimental para concluir que el petróleo es una mezcla compleja y que la separación de sus componentes es necesaria para obtener productos de precio mundialmente competitivo. (A8, A9)

-Mediante una lectura, un video o un software que ilustre la destilación fraccionada del petróleo y señale los usos de los productos que se obtienen; realizar un análisis de la información y concluir que:

_El petróleo es una mezcla compleja cuyos componentes se separan por destilación fraccionada

_Las aplicaciones de las fracciones del petróleo como combustibles y materias primas para la industria petroquímica.(A9, A10, A11)

-Actividad experimental para determinar carbono e hidrógeno en hidrocarburos. Analizar los resultados y concluir que los hidrocarburos son compuestos formados por carbono e hidrógeno. Elaborar el reporte correspondiente. (A5, A6, A7, A12)

¿Por qué existe una gran cantidad de compuestos del carbono?

(6 horas)

-Búsqueda de información sobre las propiedades del carbono y sus compuestos: tetravalencia, concatenación e isomería. Hacer un análisis de lo investigado. (A13)

-Solicitar a los alumnos que, bajo la supervisión del profesor:

_Establezcan, a partir de la información proporcionada en la tabla periódica, el número atómico, electronegatividad y electrones de valencia del carbono e hidrógeno

_Representen los átomos de carbono e hidrógeno mediante los modelos de Bohr (electrones internos y externos) y de Lewis (electrones de valencia)

_Representen los isómeros estructurales de algunos compuestos sencillos del carbono.

En discusión grupal concluir que el carbono forma una gran cantidad de compuestos debido a sus propiedades.

(A14, A15)

-Pedir a los alumnos que, bajo la supervisión del profesor:

_Representen cadenas de moléculas sencillas lineales, ramificadas y cíclicas, considerando enlaces covalentes C-C, C=C, C≡C y C-H

_Construyan modelos tridimensionales de moléculas sencillas de geometría tetraédrica, triangular y lineal empleando globos, envases tetrapac, unicel, entre otros, y midiendo los ángulos para explicar la geometría molecular con la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV). Analizar los modelos construidos y concluir que los átomos de carbono tienen la capacidad de formar enlaces sencillos dobles y triples.(A16)

¿Cómo se clasifican y representan los hidrocarburos?

(4 horas)

-Análisis de una lectura sobre, qué son los hidrocarburos, su clasificación (saturados, no saturados, lineales, ramificados, cíclicos y aromáticos) y formas de representación (fórmulas condensada, desarrollada, semidesarrollada y estructural).

-Solicitar a los alumnos que, bajo la supervisión del profesor, realicen las

siguientes actividades:

_Escribir algunas fórmulas condensadas, semidesarrolladas, desarrolladas, así como representaciones estructurales (de líneas) para los primeros alcanos, alquenos, alquinos y aromáticos (benceno,naftaleno, antraceno, tolueno y xilenos)

_Dibujar la estructura de algunos alcanos cíclicos saturados, no saturados, aromáticos y de isómeros estructurales

_Aplicar las reglas de nomenclatura para hidrocarburos de la IUPAC y la de grupos alquilo (radicales) más sencillos al nombrar los compuestos estudiados.(A17, A18, A19)

¿Por qué son diferentes las propiedades de los hidrocarburos?

( 8 horas)

-Información acerca de las propiedades y usos de los hidrocarburos alifáticos y aromáticos representativos que permita al profesor, analizar con los alumnos la diferencia entre ellos. (A20)

-Solicitar a los alumnos que dibujen o construyan modelos tridimensionales de algunos isómeros estructurales y geométricos sencillos. Analizar las formas de las moléculas y con datos de sus propiedades físicas establecer la relación entre la estructura y sus propiedades. (A21)

-Investigación documental acerca de la reactividad de los enlaces sencillo, doble y triple. El profesor orientará una discusión grupal sobre la información obtenida para establecer la relación entre el tipo de enlace y

la reactividad en los compuestos orgánicos. (A22)

-Experiencia de cátedra que permita a los alumnos comparar la reactividad del metano, etileno y acetileno, o proyectar un audiovisual que sustituya la experiencia. A partir de las observaciones establecer las diferencias entre la reactividad de los hidrocarburos saturados y no saturados. (A23, A24)

-Lectura sobre los petroquímicos básicos (metano, etileno, propileno, butilenos y aromáticos), su obtención a partir del petróleo, propiedades y aplicaciones. Discutir y analizar la información, destacar al etileno por su

reactividad y su capacidad para formar diversidad de compuestos.

-Concluir sobre la importancia de estos petroquímicos para la fabricación de productos. (A25)

¿Qué importancia tienen los grupos funcionales en los compuestos del

carbono?

(8 horas)

-Investigación bibliográfica para establecer qué son los grupos funcionales y cuál es su estructura. (A26)

-Con base en el análisis de la información orientar al alumno para elaborar un cuadro que contenga: nombre genérico, estructura general y al menos dos ejemplos con fórmula y nombre. (A27, A28)

-Lectura acerca de las propiedades, usos y aplicaciones de los compuestos orgánicos (haluros, alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas,ácidos carboxílicos, ésteres, aminas, amidas, anhídridos). Discusión y

análisis de la información para establecer la relación que existe entre las propiedades, usos y aplicaciones de los compuestos con su grupo funcional. (A29)

-A partir de una investigación documental acerca de las reacciones de compuestos orgánicos de sustitución, adición, eliminación, condensación y oxidación (lenta y rápida); el profesor analizará junto con el grupo los diferentes tipos de reacción para identificar patrones de comportamiento y explicar cuáles son específicas de alcanos, alquenos y alquinos Resolver ejercicios de identificación y escritura de reacciones. (A30, A31)

-Actividad experimental de reacciones de compuestos orgánicos de: sustitución (etanol con ácido clorhídrico), adición (etileno con bromo),eliminación (etanol con ácido sulfúrico), condensación y oxidación (una fermentación u oxidación biológica para generar compuestos con distinto grado de oxidación). Escribir las ecuaciones químicas correspondientes.Elaborar el informe correspondiente. (A32, A33, A34) Se recomienda tener cuidado en el manejo de reactivos y residuos.

-Elaborar un cuadro sinóptico o mapa conceptual que sintetice lo aprendido, acerca de las propiedades de los hidrocarburos y la importancia de los grupos funcionales con sus reacciones.

¿Cómo impacta al ambiente la producción de petróleo y petroquímicos

en México?

(4 horas)

-Búsqueda de información documental o en Internet, o proyección de un audiovisual acerca de los problemas de contaminación ambiental por la extracción, y transformación del petróleo y métodos de control biotecnológicos. (A35)

-Con la información obtenida llevar a cabo una discusión dirigida por el profesor para analizar los aspectos relacionados con la contaminación y sus métodos de control, entre los que se puede destacar la biodegradación en suelos y biorremediación en efluentes de contaminantes producidos por derrames de petróleo. (A36)

-Elaborar un ensayo, periódico mural o collage, entre otros, partiendo de la pregunta: ¿Cómo podría mejorarse el uso que se da al petróleo en México? En discusión grupal concluir acerca del mejor uso del petróleo.

(A37)

TEMÁTICA

Productos e impacto económico de las industrias del petróleo y de la petroquímica en México.

El petróleo como mezcla compleja de hidrocarburos.

Destilación fraccionada: fundamento del proceso.

Relación entre punto de ebullición y masa molecular.

Elementos constituyentes de los hidrocarburos.

Propiedades del carbono y sus compuestos:

• Tetravalencia

• Concatenación

• Isomería estructural

Formas geométricas de las moléculas:

• Tetraédrica

• Triangular

• Lineal

Enlaces covalentes sencillo, doble y triple.

Características estructurales de hidrocarburos saturados,no saturados y aromáticos.

Representación de fórmulas: condensada,desarrollada y semidesarrollada, y

representaciones estructurales.

Nomenclatura IUPAC para nombrar los hidrocarburos.

Grupos alquilo.

Propiedades de los hidrocarburos por su estructura.

Propiedades de isómeros estructurales y geométricos.

Tipo de enlace y reactividad en compuestos orgánicos.

Reactividad del doble y triple enlace.

Petroquímicos básicos.

Estructura de los grupos funcionales: haluro,alcohol, éter, aldehído,cetona, carboxilo, éster,amina, amida.

Propiedades de compuestos del carbono por su grupo funcional.

Reacciones de compuestos orgánicos:

• Sustitución

• Adición

• Eliminación

• Condensación

• Oxidación

Contaminación originada por los procesos de extracción y transformación de petróleo.

Métodos actuales para combatir la contaminación por hidrocarburos.

SEGUNDA UNIDAD. EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS

PROPÓSITOS

Al finalizar la Unidad, el alumno:

• Comprenderá los procesos de polimerización mediante el estudio de las reacciones químicas de adición y condensación, para conocer la

diversidad de polímeros que se pueden obtener y son útiles para el hombre.

• Reconocerá, mediante la investigación documental y experimental, que las propiedades de los polímeros dependen de su estructura

molecular, para comprender sus múltiples aplicaciones.

• Valorará el impacto socioeconómico y ambiental de la producción y empleo de los polímeros, para hacer uso responsable de estos materiales.

APRENDIZAJES

El alumno:

A1. Explica la importancia de los polímeros con base en algunas de sus aplicaciones y usos.

A2. Clasifica los polímeros en naturales y sintéticos.

A3. Selecciona, analiza e interpreta información relevante.

A4. Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y sus opiniones.

A5. Señala que los monómeros son moléculas a partir de las cuales se forman los polímeros.

A6. Identifica los grupos funcionales presentes en fórmulas de monómeros.

A7. Explica que la reactividad de los grupos funcionales presentes en los monómeros,es la que permite la formación de polímeros.

A8. Asocia las propiedades de los polímeros con su estructura molecular.

A9. Busca información pertinente, la analiza y sintetiza.

A10. Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y sus opiniones.

A11. Explica las reacciones de adición y condensación para la formación de polímeros.

A12. Clasifica a los polímeros por su reacción y composición, en copolímeros y homopolímeros. (N3)

A13. Maneja con destreza y precaución las sustancias, el material y equipo de laboratorio al experimentar.

A14. Explica que las propiedades de los polímeros dependen de su estructura molecular y de las condiciones de reacción en que se lleva a cabo su síntesis.

A15. Señala las diferencias entre las reacciones de adición y de condensación.

A16. Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y sus opiniones.

A17. Maneja con destreza y precaución las sustancias, el material y equipo de laboratorio al experimentar.

A18. Clasifica a los polímeros por sus propiedades en: reticulares y lineales, de alta y baja densidad, termoplásticos y termoestables.

A19. Busca información pertinente, la analiza y sintetiza.

A20. Asocia las propiedades de los polímeros termoplásticos y termoestables con la estructura de sus moléculas.

A21. Señala que la presencia de átomos diferentes al carbono e hidrógeno en las moléculas de los polímeros, favorecen uniones intermoleculares e intramoleculares que influyen en las propiedades del polímero.

A22. Valora el conocimiento químico que permite diseñar materiales que respondan a muy diversas necesidades.

A23. Busca información pertinente, la analiza y la sintetiza.

A24. Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y sus opiniones.

A25. Identifica los monómeros que constituyen a los polímeros naturales estudiados.

A26. Establece qué grupos funcionales y tipos de enlace están presentes en las moléculas de los polímeros naturales estudiados.

A27. Señala la importancia del ADN en los procesos biotecnológicos.

A28. Explica algunas características de los polímeros naturales y sintéticos con relación a su biodegradabilidad.

A29. Comunica en forma oral y escrita los resultados de su investigación y sus opiniones.

A30. Señala las similitudes y diferencias entre polímeros naturales y sintéticos.

A31. Busca información pertinente, la analiza y la sintetiza.

A32. Comunica sus opiniones y las fundamenta.

A33. Valora el uso de los polímeros al contrastar sus aplicaciones y su impacto en el ambiente.

A34. Sintetiza los conceptos químicos estudiados.

ESTRATEGIAS SUGERIDAS

¿Qué son lo polímeros y por qué son tan importantes?

(2 horas)

-Solicitar a los alumnos que, integrados en equipos, mencionen algunos productos de la industria petroquímica que con frecuencia emplean en su vida diaria. Analizar en una discusión grupal los productos mencionados, destacar que muchos de ellos corresponden a un grupo de compuestos del carbono llamados polímeros. (A1)

-Proyectar un video que permita a los alumnos establecer la importancia de los polímeros naturales y sintéticos, como ”La era de los polímeros” de la serie “El mundo de la química”, Vol 11, ILCE (duración 30 min.). Análisis grupal de la información presentada para concluir sobre qué son los polímeros, su importancia y clasificación en naturales y sintéticos. (A1, A2)

¿Cómo es la estructura química de los polímeros?

(4 horas)

-Investigación documental sobre los conceptos de monómero y polímero. Análisis en grupo de la investigación. (A3, A4, A5)

Presentar a los alumnos, en material didáctico (acetato, transparencias o software), un cuadro de polímeros  importantes por sus aplicaciones que muestren para cada uno de ellos: a) la fórmula y nombre del monómero, b) la fórmula de la unidad estructural del polímero, c) el nombre del polímero, d) usos y e) el código de reciclado con el que se identifica en la industria. Solicitar a los alumnos que en equipo y con ayuda de la información anterior:

_Localicen los grupos funcionales que están presentes en la estructura de los monómeros

_Establezcan qué enlaces de los monómeros se rompen para formar los respectivos polímeros. (A4, A5, A6)

-Análisis en grupo de la actividad anterior, el profesor guiará la discusión

para explicar:

_Las características de los grupos funcionales y las razones por las que

los monómeros pueden formar polímeros

_La reactividad de los grupos funcionales que permite la formación de polímeros

_La diferencia que existe entre los usos que se da a estos compuestos, cuando están presentes diferentes grupos funcionales

_Que muchas de las propiedades de los polímeros y, en general de los compuestos del carbono, se deben a los grupos funcionales presentes en la molécula (A7, A8)

¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos?

(8 horas)

-Investigación y elaboración de un resumen que dé respuesta a la pregunta ¿cómo se obtienen los polímeros sintéticos? (A9, A10)

-Con base en la información anterior, solicitar a los alumnos que integrados en equipo, construyan el modelo tridimensional de un segmento del polietileno a partir de cinco monómeros de etileno. Usar material como unicel, palillos, plastilina, entre otros. Concluir que este modelo representa un ejemplo de formación de polímeros por adición. (A11)

-Exposición del maestro, considerando como ejemplo el modelo anterior y la investigación realizada, para explicar a los alumnos las diferencias entre las reacciones de adición (incluir las etapas de iniciación, propagación y terminación) y condensación para la obtención de polímeros, así como las diferencias entre los copolímeros y los homopolímeros. Destacar que los monómeros que participan en las reacciones de condensación, tienen dos grupos funcionales. (A11, A12)

-Pedir a los alumnos como trabajo extraclase, que dibujen en sus libretas diferentes segmentos de polímeros, que los clasifiquen en copolímeros u homopolímeros y señalen el tipo de reacción que se realiza (adición o condensación). Construir los polímeros a partir de los siguientes monómeros:

a) Cinco moléculas de etileno (polietileno)

b) Cinco moléculas de propileno (polipropileno)

c) Una molécula de estireno y tres moléculas de 1,3 butadieno (hule sintético para llantas de automóvil)

d) Tres moléculas de ácido tereftálico y tres moléculas de etilén glicol,alternado una molécula con otra (poliéster, también llamado dacrón).

Analizar en forma grupal la actividad anterior. (A10, A11, A12)

-Obtención experimental de algún polímero de adición y otro decondensación, seleccionar entre los menos contaminantes, por ejemplo:

_Obtención de poliuretano a partir de isocianato y poliol (condensación)

_Obtención de polimetacrilato de metilo, utilizando metacrilato de metilo, NaOH al 10% (para lavado de metacrilato) y peróxido comercial al 20% o peróxido de benzoilo (adición)

_Obtención de látex a partir de resina poliéster y ácido acético glacial (adición)

_Obtención de rayón, utilizando celulosa (algodón, papel filtro), NaOH al15% y CS2 (condensación)

_Obtención de Nylon 6-10 con hexametilendiamina 0.5 M, cloruro de sebacilo 0.2M en hexano, colorante para alimentos y alcohol isopropílico o etanol (condensación).

Realizar el análisis grupal de las reacciones seleccionadas, para establecer: a) cuál fue el monómero empleado, b) el o los grupos funcionales que presenta el monómero, c) las condiciones de reacción (mencionar las experimentales y las teóricas), d) si fue un proceso exotérmico o endotérmico, e) las propiedades del polímero obtenido y f) si se trata de una reacción de adición o condensación. Destacar que las propiedades del polímero están determinadas por su estructura molecular y las condiciones en las que se realizó su síntesis. Elaborar

un informe de la actividad experimental.(A10, A11, A13, A14)

-Solicitar a los alumnos que elaboren un cuadro comparativo en el que señalen las diferencias y semejanzas entre las reacciones de adición y condensación para la obtención de polímeros. (A15)

¿Por qué los polímeros tienen tan diversas propiedades?

(4 horas)

Nota: Por el tiempo que se requiere para obtener resultados, esta actividad se iniciará al principio del curso y se harán observaciones durante él, será analizada cuando se aborde la biodegradación de los polímeros.

-Solicitar a los alumnos al inicio del semestre, que en un espacio adecuado de su casa, jardín o macetas, seleccionen muestras de polímeros de origen natural y sintético por duplicado, que una serie la expongan a la intemperie y la otra la entierren y rieguen en lapsos determinados de tiempo. Pedir que lleven un registro semanal de los cambios observados en el transcurso del tiempo, que en su momento

se les solicitarán. (A16)

-Una clase antes de empezar el estudio de este apartado, solicitar a los estudiantes muestras del mayor número posible de materiales formados por polímeros (plásticos, hules, telas sintéticas y de algodón,

papel, entre otros).

-Solicitar a los alumnos que en equipo, determinen experimentalmente algunas propiedades de los materiales que llevaron, tales como: densidad, transparencia, resistencia al calor, elasticidad, dureza.

Elaborar el informe o un registro de la actividad mediante la V de Gowin. (A17)

-Analizar en grupo la actividad anterior, el profesor guiará la discusión para señalar que de acuerdo a algunas de las propiedades de los polímeros, estos se pueden clasificar de diferentes formas, por ejemplo,

reticulares y lineales, de alta y baja densidad, termoplásticos y termoestables. Hacer énfasis en la resistencia al calor, la que se relaciona con la característica de fusión, para clasificar a los polímeros

en termoplásticos y termoestables. (A18, A19)

-Investigación documental sobre las propiedades y estructura de los polímeros termoplásticos y termoestables. Análisis en grupo de la información obtenida. Destacar las diferencias entre las propiedades y estructura de los polímeros termoplásticos y termoestables. Señalar que con frecuencia empleamos incorrectamente el término “plástico” para referirnos a polímeros termoestables. Elaborar un cuadro comparativo entre las propiedades de ambas clases de polímeros.(A16, A18, A19, A20)

-Presentar a los alumnos material didáctico con imágenes de fragmentos de polímeros que contengan estructuras lineales,ramificadas y de red; asociar la estructura de la molécula con las propiedades del polímero en cuestión. Hacer énfasis en las características de la estructura que determinan la flexibilidad, densidad,

resistencia a la tensión y a la temperatura, entre otras, y la importancia de los átomos diferentes al carbono e hidrógeno presentes en la molécula, que generan dipolos y favorecen uniones intermoleculares e intramoleculares que influyen en las propiedades del polímero. (A18,A20, A21)

-Integrar la información obtenida en un cuadro comparativo en donde establezcan la relación entre la estructura, las propiedades y los usos de los polímeros estudiados. Concluir que las diversas propiedades de los polímeros, dependen de la estructura de sus moléculas. (A19, A21)

-Lectura y análisis del algún artículo reciente relacionado con el diseño de polímeros. Destacar que el avance del conocimiento químico sobre la relación que existe entre la estructura y las propiedades de las sustancias, ha permitido diseñar materiales -entre ellos polímeros- que responden a determinadas necesidades. (A22)

¿Existen diferencias entre los polímeros naturales y los sintéticos?

(4 horas)

-Investigación documental sobre la estructura y los monómeros que constituyen a algunos polímeros naturales, y su función e importancia en los seres vivos. Se sugiere seleccionar los siguientes polímeros naturales y distribuir la búsqueda de información entre los diferentes equipos:

- Polisacáridos: celulosa, almidón, glucógeno

- Proteínas: hemoglobina, insulina, caseína

- Ácidos nucleicos: ADN, ARN

Solicitar a los alumnos que elaboren láminas o acetatos con la información obtenida sobre el polímero natural que les correspondió investigar.(A23, A24)

-Presentar ante el grupo la información obtenida y, con la orientación del profesor, identificar en las diversas estructuras:

_Los monómeros que constituyen a los polímeros naturales en cuestión. Destacar en los polisacáridos la presencia de glúcidos y en las proteínas de aminoácidos.

_Los grupos funcionales presentes en los monómeros de los polisacáridos (hidroxilo, aldehído, cetona) y en las proteínas (amino y carboxilo)

_Los tipos de enlace presentes en su estructura (destacar el enlace peptídico para las proteínas y el glucosídico para los polisacáridos)

_Si se trata de un homopolímero o un copolímero

_El tipo de reacción química a partir de las cuales se obtienen.

Destacar que los polímeros naturales se obtienen por reacciones de condensación.

Realizar un análisis general de la macromolécula del ADN y destacar la gran importancia que tiene en las funciones celulares y en los nuevos avances que se han realizado en el campo de la Biotecnología, en particular de la Ingeniería Genética. (A24, A25, A26, A27)

-Investigación documental sobre las características que poseen los polímeros naturales (celulosa, almidón, glucógeno, proteínas) y los polímeros sintéticos (polietileno de alta y baja densidad, nylon, PVC,polipropileno) con relación a su: biodegradabilidad, permanencia en la naturaleza y contaminación del ambiente. Discusión grupal sobre la información obtenida. (A23, A28)

-Analizar los resultados obtenidos acerca de materiales que se expusieron a la intemperie y los que fueron enterrados para comparar la biodegradabilidad de los polímeros naturales y sintéticos. Obtener conclusiones en forma grupal y elaborar el informe correspondiente.(A28, A29)

-De acuerdo a los resultados obtenidos tanto en la actividad experimental como en la investigación documental, solicitar a los alumnos que elaboren un cuadro comparativo de las similitudes y diferencias que observen entre los polímeros naturales y los polímeros sintéticos previamente estudiados, que incluya los grupos funcionales presentes, el tipo de reacción para su obtención, enlaces y biodegradabilidad. Hacer énfasis en las razones por las que los polímeros naturales y algunos sintéticos son biodegradables; destacar

los problemas ambientales ocasionados por los polímeros no biodegradables. ( A28, A30)

¿Cuáles son los efectos socioeconómicos y ambientales de la

producción y uso de polímeros en México?

(2 horas)

-Solicitar a los alumnos información sobre: a) los volúmenes de producción de los polímeros y de sus materias primas (publicaciones o página web del INEGI, en lo correspondiente a indicadores económicos); b) procesos para el reciclaje y biodegradabilidad de polímeros. (A31)

-Discusión grupal para analizar:

_Las aportaciones sociales (importancia por sus múltiples aplicaciones, generación de empleos) y económicas derivadas de la producción y uso de los polímeros.

_El problema ambiental que representa la difícil biodegradabilidad de muchos de los polímeros.

Concluir sobre las acciones que deben tomarse para evitar la contaminación derivada de los polímeros. Señalar las investigaciones que se están realizando para sintetizar un mayor número de polímeros biodegradables o de polímeros que bajo ciertas condiciones reaccionen produciendo el monómero que les dio origen.(A32, A33)

¿Cuáles son las ideas y conceptos básicos más importantes que

aprendiste en la unidad?

(2 horas)

-Desarrollo individual de un resumen o cuadro sinóptico que integre lo aprendido en esta unidad. Análisis grupal.(A34)

TEMÁTICA

Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos.

Clasificación de polímeros en naturales y sintéticos.

Concepto de monómero y polímero.

Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros y su reactividad.

Relación entre las propiedades de los polímeros y su estructura molecular.

Reacciones de obtención de polímeros por adición y condensación.

Clasificación de polímeros en copolímeros y homopolímeros.

Importancia de las condiciones de reacción en la obtención de polímeros: catalizadores, temperatura y presión.

Dependencia de las propiedades de los polímeros de su estructura molecular y de las condiciones de reacción en que se realiza su síntesis.

Clasificación de los polímeros de acuerdo a sus propiedades en:

•

reticulares y lineales

•

de alta y baja densidad

•

Relación entre la estructura y las propiedades de los polímeros.

Importancia de los enlaces intermoleculares e intramoleculares en las propiedades de los polímeros.

Polímeros naturales (polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos):

•

Estructura

•

Grupos funcionales y enlaces presentes en los polímeros naturales: polisacáridos, proteínas, ADN y ARN.

Importancia del ADN en el campo de la Biotecnología.

Características comunes y diferencias entre los polímeros naturales y los sintéticos, respecto a su:

monómeros que los originan.

•

estructura

•

biodegradabilidad

•

Impacto socioeconómico y ambiental de la producción y uso de polímeros.

contaminación del ambiente.termoplásticos y termoestables.