LOS MINERALES COMO MATERIA:INTEGRANDO CONTENIDOS

PROFESORA GILDA DIAZ DIAZ

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO

Recinto de Bayamón

Math and Science Partnership for the 21st Century

Elementary and Middle School MSP-21

ACADEMIA SABATINA

Estándares/Indicadores

4.F.CF1.EM.1 Compara, contrasta y mide las propiedades físicas de la materia.

4.F.CF1.CC.2Describe 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.3Identifica 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.

Estandares/Indicadores

5.F.CF1.EM.2

Realiza observaciones y mediciones para identificar materiales según las propiedades físicas y químicas de la materia.

6.F.CF1.EM.2

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

6.F.CF1.EM.3

Explica que cada elemento está formado por un solo tipo de átomos y que los elementos están organizados en una tabla periódica de acuerdo con sus propiedades.

Estandares/Indicadores

4.T.CT2.EM.3

Agrupa las rocas en ígneas, metamórficas y

sedimentarias. Explica el proceso de formación de las rocas.

OBJETIVOS

Explorar y conceptualizar propiedades físicas y químicas.

Aplicar estas propiedades para estudiar algunos minerales y rocas que los contengan .

Clasificar cambios en la formación de rocas como físicas o químicas.

OBJETIVOS

Explorar, mediante investigación, mezclas heterogéneas.

Aplicar el conocimiento de mezclas al estudio de las rocas.

Identificar y clasificar procesos de meteorización en los alrededores.

Conceptualizar los procesos de meteorización como cambios físicos o químicos.

Preguntas esencialesConocimiento duradero

PE1 ¿Cómo podemos identificar las propiedades físicas de la materia? CD1 Las propiedades físicas de la materia se identifican tanto cualitativa como

cuantitativamente. Entre estas se encuentra la identificación de la materia o medio del estado físico en que se encuentra. La materia existe en diferentes estados. Estos son: sólido, líquido, gaseoso y plasma.

PE2 ¿Qué es la materia y cómo se clasifica? CD2 La materia es todo lo que nos rodea. Se describe como todo aquello que tiene masa y

ocupa espacio. La materia se conserva, aunque pase por procesos de cambio. Ejemplo de estos son que la cantidad de materia se conserva mientras ocurren los cambios durante el ciclo del agua y el ciclo de las rocas. De acuerdo a sus características físicas la podemos clasificar como materia homogénea o heterogénea.

PE3 ¿Cómo cambia la materia? CD3 Los cambios físicos no alteran la naturaleza del material, pero los cambios químicos

cambian y alteran la materia de maneras únicas y particulares haciéndola totalmente diferente a los materiales que originaron el cambio.

PE4 ¿Cómo el calor puede provocar cambios en los estados de la materia? CD4 Al aumentar o disminuir el calor, puede afectar los estados de la materia de maneras

predecibles.

Preguntas EsencialesConocimientos Duraderos

PE1 ¿Cómo se clasifican todas las rocas?, ¿son iguales? CD1 Las rocas se clasifican en tres categorías distintas,

según sus propiedades físicas y químicas, las cuales las hacen muy diferentes entre sí. Estas se catalogan como: ígneas, metamórficas y sedimentarias.

PE2 ¿Cómo cambia el suelo con el paso del tiempo? CD2 La forma del suelo cambia constantemente por el

desgaste y la erosión.

PE3 ¿Cómo se identifican los minerales y las rocas? CD3 Los minerales y las rocas se clasifican por sus

propiedades, tanto físicas como químicas.

Preguntas EsencialesConocimientos Duraderos

PE1 ¿Por qué se utilizan las propiedades físicas para identificar y clasificar la materia?

CD1 Propiedades físicas y químicas nos permite describir cómo son las características de la materia y cómo esta puede comportarse.

PE2 ¿Cómo se mide la materia? CD2 La materia tiene masa y ocupa espacio, estas son propiedades

cuantitativas que se puede medir y describir matemáticamente.

PE3 ¿Cómo afecta el calor a la materia? CD3 El calor es una cantidad de energía y es una expresión del

movimiento de las partículas que constituyen la materia. Durante unos cambios físicos y/o químicos pueden ocurrir cambios que afectan el movimiento de las partículas en la materia. Estos cambios pueden provocar transformaciones tanto de tipo físico como químico en la materia.

Objetivos de Adquisición

El estudiante adquiere destrezas para...

A1. Investigar las características y propiedades tanto físicas como químicas de la materia, incluyendo sus estados físicos, mediante el uso de instrumentos de medición como los termómetros.

A2. Analizar los cambios químicos que sufre la materia y los cambios en las propiedades físicas que incluyen los estados físicos de la materia.

A3. Describir los cambios físicos por medio de observaciones cuantitativas y cualitativas.

A4. Clasificar la materia como homogénea o heterogénea.

Objetivos de Adquisición

A1. Demostrar que en un cambio físico la materia no cambia aun cuando el envase que la contenga pueda cambiar.

A2. Comparar y contrastar los cambios físicos y químicos de la materia.

A3. Distinguir entre las propiedades físicas y químicas de la materia.

Objetivos de Adquisición

A1.Demostrar que en un cambio físico la materia no cambia aun cuando el envase que la contenga pueda cambiar.

A2.Comparar y contrastar los cambios físicos y químicos de la materia.

A3.Distinguir entre las propiedades físicas y químicas de la materia.

A4.Entender que los modelos son representaciones físicas que normalmente no se pueden ver a simple vista.

A6.Comparar y contrastar entre, sustancias, mezclas y soluciones.

Actividad 1

DEFINICIÓN

“Un mineral es un sólido inorgánico natural que tiene una composición química definida y estructura cristalina.”

Ciencias 4 (Serie Amigo)

“Un mineral es un sólido hecho de partículas conocidas como cristales. Los minerales se forman en la natura-leza y son los componentes principales de las rocas.

Muchos minerales se componen de un sólo elemento…otros minerales se componen de una combinación de elementos…”

Propiedades de los minerales

Son sólidos

Son inorgánicos

Son naturales

Tienen composición química definida

Tienen estructura cristalina

(Son ordenados)

Mapa de Conceptos

http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/1bach/Tierra10.html

Minerales en la lista

El cobre – es mineral

La sal de mesa – es mineral

El diamante – es mineral

Carbón- depende de donde procede

Si es de una mina, es un mineral

No son Minerales en la lista

El petróleo – es de procedencia orgánica

El azúcar – es de procedencia orgánica

Una perla – es de procedencia orgánica

El agua – es un líquido

La roca caliza – es roca compuesto de

minerales

Carbón- si es de procedencia vegetal

El acero – es un material hecho por el hombre

La Caja de Minerales

¿El HIELO es un mineral?

Utiliza la definición de mineral para evaluar si el HIELO es un mineral.

Materia

“Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa espacio”

Masa o cantidad de materia

Volumen o espacio que ocupa

SON PROPIEDADES GENERALES

Dependen de la cantidad de materia

SON PROPIEDADES EXTENSIVAS

Propiedades de la materia

Hay propiedades específicas

NO DEPENDEN DE LA CANTIDAD DE MATERIA

SON PROPIEDADES INTENSIVAS

Por ejemplo, el color, el punto de fusión, el punto de ebullición, lustre

Propiedad Física

Características de la materia

Puede ser observable (cualitativa)

Puede ser medible (cuantitativa)

LLEVA A CABO LA ACTIVIDAD 2

Propiedades Físicas

Observables (cualitativos) El estado en que se encuentra la

sustancia

El color

Medibles (cuantitativos) La masa

El volumen

La densidad

El punto de fusión (congelación)

Sólido, Liquido, Gas

Tres estados de una misma materia con propiedades características.

A temperatura de salón, algunas sustancias son sólidos, líquidos o gases.

Para cambiar de estado se añade o quita calor.

Cambios Físicos

Cambio que ocurre en la materia que no altera su constitución.

ACTIVIDAD 3

Cambios Físicos

Ejemplos:

Cambios de estado

Compresión y expansión (cambios en volumen)

Cambios de tamaño

Cambios en área superficial (como por cuando rompes una piedra con un marrón)

Meteorización

Proceso mecánico o químico que

Rompe o modifica las rocas que se encuentran sobre o cerca de la superficie terrestre

Su velocidad está afectada por factores como la precipitación y la temperatura.

Meteorización Mecánica

Rompe minerales y rocas en pedazos más pequeños

No afecta la composición del material

VUELVE A LA ACTIVIDAD 3

Identifica el escenario donde se simula meteorización mecánica

¿Qué tipo de cambio ocurre en este proceso?

Propiedad Química

Ayuda a describir cómo se comporta una sustancia en presencia de otra

Algunas propiedades químicas Capacidad de oxidarse en presencia de

oxígeno.

Combustibilidad

Solubilidad en ácidos

Cambio Químico

En un cambio químico los materiales o sustancias sufren un cambio en su composición

Se transforma en otra sustancia, con propiedades nuevas

Se dice que ocurre una reacción química

Hay una señales que pueden indicar que ha ocurrido un cambio químico

Cambio Químico Algunas Evidencias Observables

Producción de gas, burbujeo o efervescencia

Se produce una explosión

Emanación de luz y/o de calor

Cambio de color

ACTIVIDAD 4

Meteorización Química

Es el proceso por cual los minerales y las rocas experimentan cambios en la composición, debido a reacciones químicas con agentes como agua, ácidos, oxigeno o dióxido de carbono.

Hierro, un metal, reacciona con oxigeno del aire ayudado por el agua.

Cambio Químico

El agua facilita la reacción de hierro con el oxígeno del aire, formando un óxido de hierro

CAMBIO QUIMICO

Acelerado por la temperatura

Meteorización Química

El hierro metálico,es un mineral que rara vez encuentra puro en la corteza de la Tierra.

Normalmente se encuentra OXIDADO

Observa el color que le da a la roca

Mezclas

Unión de dos o mas materiales puros

Los materiales o sustancias que la componen conservan sus propiedades

Los componentes de la mezcla pueden estar presentes en diferentes proporciones

Mezclas Homogéneas

Tienen una apariencia uniforme, como si fuera una sola sustancia

Sus componentes no pueden distinguirse a simple vista

Puede formarse con sustancias que se encuentran en diferentes estados Por ejemplo, agua con sal

Agua se encuentra en mayor cantidad, y por esta razón la mezcla es líquida

Mezcla Heterogénea

Se caracteriza porque

sus componentes pueden distinguirse a simple vista y no lucen uniformes

Los componentes conservan sus propiedades

Ejemplos

Agua y aceite

Oxido de hierro y agua (ver Actividad 4)

Minerales y Rocas

Las rocas se forman a partir de la asociación de varios minerales(1)

Tienen una composición química que es variable

Son mezclas heterogéneas Los minerales que lo componen pueden

ser observables

Conservan su propiedades

Son inorgánicas y naturales

(1) http://definicion.mx/roca/

Minerales y Rocas

LLEVA A CABO LA ACTIVIDAD 5

Algunas propiedades de las rocas provienen de los minerales que la componen.

Minerales y Rocas

BASALTO

ROCA VOLCANICA

DE COLOR OSCURO

CON ALTO CONTENIDO DE OXIDO DE HIERRO

CALIZA

ROCA SEDIMENTARIA

RICA EN CARBONATO DE CALCIO (CALCITA

REACCIONA EFERVESCENTEMENTE CON ÁCIDOS

El Efecto de los Gases

Los gases atrapados en la roca forman huecos al escapar

Huecos llamados vesículas o poros

Tienden a ha hacer la roca mas liviana

Escoria Piedra pómez

Fotos:http://forodeminerales.blogspot.com/2015/05/las-rocas-igneas.html

Erosión y Sedimentación

A consecuencia de la Meteorización, se dan los procesos de

Erosión es la eliminación o transporte de los materiales meteorizados de un lugar a otro

Agentes erosivos: viento, agua, glaciales y gravedad

rocas sedimentarias, que se forman a partir de desechos de partes de otras rocas. También contienen fósiles marinos

Compactación y Cementación

Sedimentos son partículas pequeñas de rocas el viento, el agua, los glaciares y la gravedad arrastran

La deposición ocurre cuando los sedimentos o material erosionado es depositado en otro sitio.

Se compactan, dando inicio la formación de la roca

Se cementan, quedando “pesados” los sedimentos (roca sedimentaria)

Rocas Sedimentarias

https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_exploracion_reconocimiento_rocas.asp

Salitral de Cabo Rojo