CAMBIO Y TRANSFORMACIÓN DE LA MATERIA

Math and Science Partnership for the 21st Century

Elementary and Middle School MSP-21

ACADEMIA SABATINA

4 DE FEBRERO DE 2017

PROFESORA GILDA DIAZ, CIENCIAS

ESTÁNDARES E INDICADORES

Conservación y cambio4.F.CF1.CC.1

Predice cambios en los estados de la materia a partir del aumento y la disminución del calor que se le aplique.

4.F.CF1.CC.2

Describe los procesos que conservan y los que cambian las propiedades de la materia. El énfasis está en la definición operacional de los conceptos: fusión, solidificación, evaporación, condensación, combustión y reactividad.

4.F.CF1.CC.3

Identifica la aplicación e importancia de los procesos de fusión, solidificación, evaporación y condensación en la industria, en los organismos y en la vida diaria de los seres humanos.

ESTÁNDARES E INDICADORES

Estructura y niveles organización de la materia

5.F.CF1.EM.3

Distingue entre las propiedades químicas y físicas de la materia. Propiedades químicas se manifiestan en las reacciones químicas: corrosividad de ácidos (amoniaco, por ejemplo); las sustancias corrosivas son muy peligrosas y pueden dañar la piel, los ojos y los pulmones si se respiran sus gases; descomposición (ejemplo: el agua puede descomponerse en hidrógeno y oxígeno mediante la corriente eléctrica), reactividad (el hierro se oxida a temperatura ambiente, el oro no se oxida; el alcohol es inflamable, el agua no lo es). Ejemplo de propiedades físicas: densidad, estado físico (solido, líquido, gaseoso), color, olor, sabor, temperatura de ebullición, punto de fusión, solubilidad, dureza, conductividad eléctrica, conductividad calorífica.

ESTÁNDARES E INDICADORES

6.F.CF1.EM.1

Agrupa y clasifica la materia por sus propiedades físicas y químicas.

6.F.CF1.EM.2

Aplica el concepto de utilidad de las propiedades físicas y químicas en la vida diaria.

ESTÁNDARES E INDICADORES

Interacciones y Energía

6.F.CF1.EI.1

Analiza e interpreta datos sobre las propiedades de las sustancias antes y después que las sustancias interactúen, para determinar si ha ocurrido una reacción química. El énfasis está en cambio físico y cambio químico, reacciones endotérmicas y reacciones exotérmicas.

¿QUÉ ES MATERIA?

TODO LO QUE TIENE MASA

Y OCUPA ESPACIO

http://3.bp.blogspot.com/-pFPVnOTpLhk/VgdWqdpRygI/AAAAAAAAOBQ/XviCMezXKWY/s1600/La%2Bprobeta.png

ESTADOS DE MATERIA

EL CUARTO ESTADO DE LA MATERIA: PLASMA

ESTADO SÓLIDO

•Fuerza de cohesión (atracción).•Las partículas están tan cerca que

apenas hay espacio entre ellas•Tiene forma propia•Los sólidos no se pueden comprimir•Son resistentes a fragmentarse•Volumen definido.•Tienen una densidad más alta que el estado líquido del mismo material

http://www.chem.purdue.edu/gchelp/atoms/states.html

ESTADO LÍQUIDO

•Cohesión menor (atracción) •Movimiento (más energía cinética que en estado sólido)•Sus partículas están cerca, pero no organizadas- hay espacio entre ellas•Sin forma definida--toma la forma del envase que lo contiene •Posee fluidez. •Puede presentar difusión

https://www.chem.purdue.edu/gchelp/liquids/

VOLUMEN Y FORMA

• Un sólido puede tenerforma geométrica

regular

irregular

El volumen de un líquido se puedemedir con unaprobeta.

Técnica para medir el volumen de un SÓLIDO IRREGULAR

ESTADO GASEOSO

• Fuerza de cohesión casi nula.• Sin forma definida– adquieren el

volumen del envase que los contiene

• Sin volumen definido– adquieren el volumen del envase que los contiene

• Se puede comprimir fácilmente• Ejerce presión sobre las paredes

del recipiente que lo contiene.https://en.wikipedia.org/wiki/Brownian_motion#/media/File:Translational_motion.gif

• Los gases se mueven con libertad

PROPIEDADES FÍSICAS MENCIONADAS

• FORMA

• VOLUMEN

• COMPRESIBILIDAD

• FLUIDEZ

SÓLIDO, LÍQUIDO, GAS:CAMBIOS DE ESTADO, CON REPRESENTACIÓN A NIVEL DE PARTÍCULAS

La composición del material no cambia. ¿Qué cambia?

LABORATORIO VIRTUAL: CAMBIO DE ESTADO DEL H2O

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/estados.swf

¿Qué conceptos previamente presentados al estudiante se pueden clarificar al observar esta demostración virtual?

¿Qué conceptos se pueden nuevos se pueden presenter al observar esta demostración virtual?

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA

PUNTO DE SOLIDIFICACIÓNO CONGELACIÓN PUNTO DE FUSIÓN

*LA SUSTANCIA REPRESENTADA ES AGUA

Solidificación

• Es el paso de una sustancia en estado líquido a sólido.

• Ocurre a la misma temperatura que el Punto de Fusión

• Fusión: añado calor

• Solidificación: quito calor

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA

PUNTO DE EBULLICIÓN PUNTO DE CONDENSACIÓN

LA SUSTANCIA REPRESENTADA ES AGUA

Ebullición (vaporización)

• Transformación de todas las partículas del líquido en gas por la acción del aplicar calor.

• Punto de ebullición:

Temperatura a la cual la presión del vapor (en las burbujas) iguala la presión externa.

• Propiedad física de la materia que no depende de la cantidad de materia.

Condensación

• Es el paso de una sustancia en estado gaseoso a líquido.

• Ocurre a la misma temperatura que el Punto de Ebullición

• Ebullición: añado calor

• Condensación: quito calor

http://makeagif.com/U1PYKC

VAMOS A “JUGAR”…

LOS ESTADOS DE LA MATERIA

http://www.primaria.librosvivos.net/archivosCMS/3/3/16/usuarios/103294/9/prueba214/frame_prim.swf

¿Cuáles son los conceptos de mayor dificultad para los niños?

CAMBIOS DE ESTADO

VOCABULARIO

EVAPORACIÓN

EVAPOTRANSPIRACIÓN

CONDENSACIÓN

SOLIDIFICACIÓN

(CONGELACIÓN)

FUSIÓN

(SE DERRITE)

CICLO INTERACTIVO

http://www.chimpon.es/2011/01/el-ciclo-del-agua/

AGUA COMO FLUIDO

ESCORRENTÍA

PERCOLAR

AGUAS SUBTERRÁNEAS

TRANSPORTE DEL VAPOR

FORMACIÓN DE LAS NUBES

LA VELA

LA LLAMA

Es producto de una reacciónquímica:

La combustión de la cera

En esta reacción la energía químicase transforma en energía lumínica y en energía térmica (calor)

LA VELA

LA LLAMA

Transfiere calor por radiación al aireque le rodea

CONDUCE calor a la mecha

CONDUCE calor a la cera que se encuentra en la mecha, y produce un cambios de estado

Curiosidades de la llama de una vela

LA VELA

LA MECHA

Está hecha de un material absorbente

CONDUCE CALOR A LA CERA

CAMBIA DE ESTADO LA CERA

LA VELA

LA CERA

Es el combustible

Reacciona con el oxígeno en el aire

Sólo reacciona cuando está enestado gaseoso

EL AIRE ALREDEDOR DE LA VELA: CONVECCIÓN

LA LLAMA CALIENTA EL AIRE ALREDEDOR, Y ÉSTE SE HACE MENOS DENSO, Y SUBE. EL AIRE MÁS FRÍO BAJA.

SE CREA UN ÁREA DE CONVECCIÓN

La corriente de aire por convecciónimpulse las aspas de un abanicocasero.

LA ENERGÍA PRODUCIDA LLEVA A CABO TRABAJO.

EL CALOR Y SU TRANSFERENCIA

• El calor se refiere a la energía que se transfiere cuando dos objetos o sistemas se encuentran a distintas temperaturas.

• Es una cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que forman un cuerpo.

• . La energía se transfiere espontáneamente desde las regiones u objetos más cálidos hacia los más fríos.

• La temperatura no depende del tamaño, ni del número, ni del tipo de partículas. La temperatura es la medida del calor de un cuerpo y NO la cantidad que tiene un cuerpo.

• El calor se conduce por radiación, conducción y convección

CONDUCCIÓN

Ocurre porCONTACTO DIRECTO, mediante la colisión de partículas

Los metales son buenosconductors de calor

http://giphy.com/gifs/in-heat-uryjDWuMOZigw

TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN

Es una forma de energíaque se propaga por ondasinvisibles a los ojos.

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

SE PRODUCE POR EL MOVIMIENTO DE UN FLUIDO (LÍQUIDO O GAS) QUE TRANSPORTA EL CALOR ENTRE ZONAS DE DIFERENTE TEMPERATURA.

EVAPORACIÓNVS

EBULLICIÓN

EBULLICIÓN:LA SUSTANCIA HIERVE EN SU PUNTO DE EBULLICIÓN– LAS MOLÉCULAS EN CUALQUIER PARTE DEL LÍQUIDO PUEDEN ESCAPAR.EVAPORACIÓN: SOLAMENTE LAS PARTÍCULAS DE LA SUPERFICIE DEL LÍQUIDO TIENEN LA ENERGÍA PARA ESCAPAR AL ESTADO GASEOSO.

Evaporación ≠ Ebullición

• Evaporación.Transformación de las partículas de superficie de un líquido, en gas, por la acción del calor.

• Ocurre en forma normal, a temperatura ambiente, en algunas sustancias líquidas como agua, alcohol y otras

• Si aplicamos mayor temperatura la evaporación se transforma en ebullición.

INTERPRETA LA FIGURA: ¿QUÉ PROCESO ESTÁ INDICA LA FLECHA AZUL?

EBULLICIÓN

EVAPORACIÓN

¿DE DÓNDE OBTIENE EL AGUA LA ENERGÍA PARA CAMBIAR?

¿QUÉ CAMBIO SE DA CUANDO LA ROCA CAMBIA A MAGMA?

EBULLICIÓN

FUSIÓN

¿DE DÓNDE OBTIENE LA ENERGÍA PARA CAMBIAR DE ESTADO?

http://es.slideshare.net/javierdelro/marismas-y-salinas

¿CÓMO SEPARAN EL AGUA DE LA SAL?

Temporada de huracanes

• ¿En qué estación del año comienza la temporada de huracanes?

• ¿Cómo está la temperatura del agua en esa estación?

Describe lo que observas

¿Qué se necesita para que se forme un huracán?

1. TEMPERATURA SUPERIOR A LOS 80 F

La evaporación y la condensación eventual del vapor de agua en forma de nubes libera la energía que le da la fuerza al sistema para generar vientos fuertes y lluvia.

2. HUMEDAD

Como el huracán necesita la energía de evaporación como combustible, tiene que haber mucha humedad, la cual ocurre con mayor facilidad sobre el mar

CONVECCIÓN EN EL PLANETA

MOVIMIENTO DE MAGMA CORRIENTES MARINAS

CONVECCIÓN EN EL PLANETA

http://giphy.com/gifs/land-csYyeoKG4YXLi

BRISAS COSTERAS