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Nivel educativo: Secundaria

Duración: 3 semanas ( 7 sesiones de 50 minutos)

Objetivo General: Al finalizar la secuencia didáctica, los estudiantes serán capaces de reconocer el concepto de mezclas, sus componentes, y aplicar estrategias básicas utilizando métodos físicos para separar mezclas. Además, integrarán conceptos de ciencias, matemáticas, ingeniería y tecnología, mientras desarrollan las siguientes competencias en el área de la Química:

Pensamiento Lógico, Creativo y Crítico

Resolución de problemas

Científica y tecnológica

Indicadores:

Reconocen el concepto de mezclas así como las partes que las forman.

Utiliza  estrategias básicas sobre el uso de los distintos métodos físicos para separar mezclas.

Ejecuta procedimientos, técnicas y herramientas para solución de problemas sobre concentraciones de una mezcla

Diseña y ejecuta experimentos referente a la separación física de mezclas

Equipo: 08

Integrantes:

Scarlet Dotel

Andris López

Ivonne LLuberes

Lidio Sánchez

Neón Dario

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Objetivo Específico: Los estudiantes aprenderán y aplicarán métodos de separación física básicos como la cromatografía.

Actividades generales:

1.      Discusión en clase sobre los tipos de mezclas que se pueden separar por cromatografía y cómo elaborar un cromatógrafo casero.

2.      Montaje de cromatógrafo casero y explicación de su uso.

3.      Experimento casero: Separación de mezclas usando el método de la cromatografía.

Método de evaluación: participación guiada y ejecución experimental.

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Introducción a las Mezclas y sus Componentes

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Introducción a las Mezclas y sus Componentes

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Objetivo Específico: Los estudiantes comprenderán el concepto de mezcla, sus componentes y las razones para separarlas.

Actividades generales:

1. Discusión en clase sobre el concepto de mezclas y ejemplos cotidianos.

2. Utilización de un simulador interactivo para explorar cómo se forman las mezclas y cómo se pueden separar.

3. Experimento casero: Separación de arena y sal utilizando la técnica de tamizado.

Método de evaluación: participación guiada

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Con este simulador se explicará un método común de separación de mezcla, así como las partes que la forman.

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Materiales para elaborar el tamizador:

1. Manta metálica (o sustituto) con orificios pequeños.

2. Soporte de madera o equivalente en otro material

3. Abrazaderas o grapas para madera

Materiales para la mezcla:

1. Sal

2. Arena

3. Recipiente de mezclado

Elemento de depósito:

1. Recipiente plástico o equivalente.

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre mezclas que comúnmente realizan en casa).

LLuvia de ideas de maneras fáciles en la que pueden separar una mezcla de agua y aceite, agua y sal , arena y metales.

Desarrollo (25 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso del simulador indicado. Se les explicará los nombres científicos que reciben los componentes de una mezcla y se abrirá un debate para saber en qué momento consideran necesario separar los componentes de una mezcla y cómo creen pueden hacerlo.

Se les mostrá los tipos de mezclas, así como ejemplos cotidianos. Una vez agotada la parte conceptual, usando el simulador se les presentará dos métodos comunes para seprar una mezcla (sólido-sólido) y otra líquido-sólido .

Para finalizar ésta sección se realizará una demostración de cómo realizar un tamizador (uno de los elementos más comunes usados para separar una mézcla sólido-sólido), en equipo de 5, los estudiantes irán replicando los pasos que ejecuta la docente para elaborar el tamizador, una vez completado, pondrán a prueba el mismo, separando la mezcla asignada a cada equipo.

Cierre (15 mins)

Un representante de cada equipo presentará los resultados obtenidos.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias en la realización del experimento.

Se les asignará a cada equipo un nuevo método de sepación de mezcla, para que en las próximas secuencias, lo realicen y ejecuten para toda la clase. Debiendo destacar: Conceptos, elementos, usos del método que les corresponde y realizar el experimento en vivo para sus compañeros.

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Objetivo Específico: Los estudiantes aprenderán y aplicarán métodos de separación física básicos como la decantación.

Actividades generales:

1.      Discusión en clase sobre los tipos de mezclas que se pueden separar por decantación y cómo elaborar un dacantador casero.

2. Elaboración de un decantador casero y explicación de su uso.

3.      Experimento casero: Separación de mezclas usando el método de la decantación

Método de evaluación: participación guiada y ejecución experimental.

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Relación de la secuencia con las distintas áreas que incluye la metodología STEM

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¿Cómo se integran las áreas STEM en la propuesta?

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¿Cómo se integran las áreas STEM en la propuesta?

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1. Ciencia (S): Introducción a la mezcla y sus componentes. Comprender los conceptos básicos de las mezclas y las propiedades físicas de los materiales involucrados.

2. Tecnología (T): Explorar herramientas y equipos utilizados en la separación de mezclas, como filtros, centrifugadoras, y tamices. Aprender a usar estas tecnologías.

3. Ingeniería (E): Diseñar un experimento para separar una mezcla específica utilizando métodos físicos. Esto implica la planificación, el diseño de procedimientos y la identificación de variables relevantes.

4. Matemáticas (M): Aplicar conceptos matemáticos para cuantificar y analizar los resultados del experimento, como calcular rendimientos, porcentajes de separación, y otras medidas relacionadas.

Por lo que lo en esta reflexión podemos decir que la metodología STEM se ve evidenciada, ya que nuestra secuencia se centra en el aprendizaje activo y práctico, haciendo énfasis en la resolución de problemas y la colaboración entre disciplinas, es decir, esta secuencia didáctica combina estos elementos para brindar una experiencia educativa integral.

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre qué es la decantación y mezclas que consideran se pueden separar por este método).

Desarrollo (25 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso del simulador para explicar las propiedades físicas en la que se basa el método de la decantación. Se les explicará qué son sustancias inmiscibles y qué es densidad; así el cómo el principio de la decantación se aprovecha de estas dos propiedades para separar mezclas de líquidos.

Se indagará sobre los tipos de mezclas que cumplen con esa naturaleza, así como ejemplos cotidianos.

Para finalizar ésta sección el equipo correspondiente realizará una demostración de cómo realizar un decantador (uno de los elementos más comunes usados para separar una mézcla líquido-líquido con diferencias de densidades), una vez completado, pondrán a prueba el mismo, separando la mezcla asignada.

Cierre (15 mins)

El representante del equipo explicará los resultados obtenidos.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias al visualizar el experimento.

Los demás comentarán sobre la utilidad y los beneficios del método evidenciado, y para la próxima clase investigarán sobre le método de la filtración.

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Objetivo Específico: Los estudiantes aprenderán y aplicarán métodos de separación física básicos como la filtración.

Actividades generales:

1.      Discusión en clase sobre los tipos de mezclas que se pueden separar por filtración y cómo elaborar un filtro casero.

2.      Elaboración de un filtro casero y explicación de su uso.

3.      Experimento casero: Separación de mezclas usando el método de la filtración

Método de evaluación: participación guiada y ejecución experimental.

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Recurso para la simulación: Mezclas heterogéneas

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Recurso para la simulación: Mezclas heterogéneas

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¡ Bienvenido al laboratorio virtual !

En este laboratorio virtual podrás experimentar con tres muestras de suelo de campos de cultivo que se recolectaron para su análisis y conocer sus propiedades físicas, componentes, semejanzas y diferencias de cada una para determinar si se trata de una mezcla homogénea o heterogénea. Para que realices bien el experimento, lleva a cabo los pasos en el orden indicado y sigue las instrucciones que se plantean en cada uno de ellos. Siempre tendrás en la parte inferior de la pantalla la secuencia lógica del experimento.

1. Medidas de Seguridad

2. Hipótesis

3. Material de Trabajo

4. Preparación de Muestras

5. Experimento de Color

6. Experimento de Textura

7. Experimento de Horno

8. Experimento con Probeta

9. Conclusiones

10. Limpieza

Hipótesis

Antes de comenzar el experimento observa las imágenes y recuerda cómo es el suelo, por ejemplo el de una jardinera, el del campo o el de un bosque y contesta las preguntas:

¿Qué componentes tiene el suelo?

¿El suelo es una mezcla homogénea o heterogénea?¿Por qué?

Ahora escribe tu hipótesis

Preparación de muestras

Materiales Agua destilada

Retirar material adicional

Suelo de cultivo de fresa

Suelo de cultivo de nopal

Suelo de cultivo de caña de azúcar

Lleva la lupa a cada muestra y obsérvalas, después retira con el palillo los elementos adicionales.

Tabla de evidencias INSTRUCCIONES

Elementos retirados

Explicación

Explicación

Hay elementos que están en el suelo, pero no forman parte del él sino hasta que se descomponen y se integran. Los elementos agregados no siempre son los mismos, podrías encontrar otros diferentes como metales, cal, insectos o desperdicios inorgánicos.

Experimento de color

Materiales Agua destilada

Suelo de cultivo de fresa

Suelo de cultivo de nopal

Suelo de cultivo de caña de azúcar

Arrastra la piseta y humedece cada muestra. Define el color que adquiere el suelo.

TABLA DE EVIDENCIAS INSTRUCCIONES Explicación

Explicación

Pese a que existen diversos minerales en el suelo, muchos de ellos no se ven a simple vista pues existen agentes cromógenos con un fuerte poder de tinción que, según su concentración, dan un característico color al suelo. Por ejemplo, los componentes orgánicos tiñen el suelo de oscuro, los óxidos férricos de rojo y los hidróxidos de amarillo. Debido a que algunas veces los suelos pueden presentar diferencias sutiles de color, se emplean tablas de colores llamadas de Munsell para distinguirlos, ya sea con una muestra seca o húmeda.

Experimento de textura

Suelo de cultivo de fresa

Suelo de cultivo de nopal

Suelo de cultivo de caña de azúcar

LIMOSO: Es pegajoso y se adhiere a los dedos, es muy difícil de moldear. Éste filtra el agua con rapidez, lo que causa deficiencia en sus nutrimentos; la escasa materia orgánica que contiene se descompone muy rápido, tiene alta fertilidad.

ARCILLOSO: Tiene consistencia plástica y se puede moldear en toda clase de figuras con los dedos, como una plastilina. Casi no filtra el agua, es pegajoso y posee buena cantidad de nutrientes y materia orgánica, tiene buena fertilidad.

ARENOSO: No se adhiere a los dedos y se rompe fácilmente al intentar moldearlo. Filtra el agua rápidamente y tiene poca materia orgánica, tiene una fertilidad variable.

Observa y registra las diferencias entre las texturas del suelo.

TABLA DE EVIDENCIAS INSTRUCCIONES

Explicación

Explicación

La textura del suelo depende del tamaño de las partículas que lo constituyen y que se clasifican como arena, limo y arcilla. Las partículas de arena tienen diámetros entre 2 y 0,05 mm, las de limo entre 0,05 y 0,002 mm, y las de arcilla son menores de 0,002 mm. La mayoría de los suelos tienen una mezcla de las tres texturas, pero siempre predomina alguna. La mezcla y compactación de dichas partículas le da al suelo su capacidad de retención de agua y de usar desechos como abono para el crecimiento de las plantas.

Experimento con horno

Suelo de cultivo de fresa

Suelo de cultivo de nopal

Suelo de cultivo de caña de azúcar

Elige cada muestra para pesarla y llévala al horno. Transcurrido el tiempo, pésala nuevamente.

00g

00:00:00

Cantidad de agua contenida en la muestra de suelo = masa de suelo - masa de suelo seco

Cantidad de materia sólida = Masa de suelo seco

TABLA DE EVIDENCIAS INSTRUCCIONES Explicación

Explicación

La humedad del suelo es importante para su productividad. Se mide a través de la capacidad de campo (capacidad de retención de agua) y el punto de marchitez permanente (humedad mínima). Además, debido a la presencia del agua en el suelo la planta puede absorber los nutrientes disueltos en el líquido.

Experimento con probeta

Suelo de cultivo de fresa

Suelo de cultivo de nopal

Suelo de cultivo de caña de azúcar

Observa qué sucede con cada muestra al llenar la probeta con 20 ml de suelo seco y 20 ml de agua. El embudo servirá para verter la tierra y la espátula para mezclar completamente

1. Volumen de suelo seco = volumen sólidos + volumen aire

2. Volumen final mezcla suelo y agua = volumen sólidos + volumen agua agregada

3. Volumen de aire = porosidad del suelo = volumen teórico final mezcla suelo y agua - volumen suelo y agua

4. % de porosidad = Volumen de aire (100) /volumen suelo seco

5. % de aire (porosidad) = aire (100)/ suelo seco

TABLA DE EVIDENCIAS INSTRUCCIONES

Explicación

Explicación

El gas del suelo se determina a través de la porosidad, y es parte fundamental de la estructura del suelo, dando forma y estabilidad a éste, estimulando el desarrollo de las raíces. A través de la porosidad se distribuyen el aire, el agua y los nutrientes para sostener un cultivo sano por medio de una mezcla de microporos para el almacenamiento del agua y de macroporos para la entrada de agua y el drenaje. Además, la planta obtiene N ₂ y CO ₂ del aire, necesarios para su crecimiento. Para reconocer el estado gaseoso en el suelo se utilizó el método conocido como desplazamiento de agua.

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Laboratotio virtual: El suelo ¿Mezcla homogenea o heterogenea? CCH UNAM

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre qué es la filtración y mezclas que consideran se pueden separar por este método).

Desarrollo (25 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso del simulador para explicar con más detalles las mezclas heterogéneas del tipo líquido-sólido Se les explicará qué son sustancias solubles e insolubles; así el cómo el principio de la filtración se aprovecha de esta propiedad para separar mezclas de sustancias insolubles entre sí.

Se indagará sobre los tipos de mezclas que cumplen con esa naturaleza, así como ejemplos cotidianos.

Para finalizar ésta sección el equipo correspondiente realizará una demostración de cómo realizar un filtro casero (de diferentes tipos, filtro de aguas, etc...), una vez completado, pondrán a prueba el mismo, separando la mezcla asignada.

Cierre (15 mins)

El representante del equipo explicará los resultados obtenidos.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias al visualizar el experimento.

Los demás comentarán sobre la utilidad y los beneficios del método evidenciado, y para la próxima clase investigarán sobre le método de la evaporación.

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Objetivo Específico: Los estudiantes aprenderán y aplicarán métodos de separación física básicos como la evaporación.

Actividades generales:

1.      Discusión en clase sobre los tipos de mezclas que se pueden separar por evaporación y cómo aplicar éste método

2.      Montaje de equipo para evaporación y explicación de su uso.

3.      Experimento casero: Separación de mezclas usando el método la filtración

Método de evaluación: participación guiada y ejecución experimental.

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Objetivo Específico: Los estudiantes aprenderán y aplicarán métodos de separación física básicos como la separación magnética.

Actividades generales:

1.      Discusión en clase sobre los tipos de mezclas que se pueden separar por magnetismo y cómo elaborar un montaje básico de este tipo de separación.

2.      Montaje de separador casero y explicación de su uso.

3.      Experimento casero: Separación de mezclas por magnetismo .

Método de evaluación: participación guiada y ejecución experimental.

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Cálculos: Cantidad de soluto para formar mezclas saturadas y sobresaturadas 

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Cálculos: Cantidad de soluto para formar mezclas saturadas y sobresaturadas 

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Objetivo Específico: Los estudiantes aplicarán lo aprendido para resolver problemas reales y diseñar experimentos para obtener mezclas saturadas y sobresaturadas.

Actividades generales:

1.      Discusión en clase sobre mezclas saturadas y sobresaturadas.

2.      Determinación de la cantidad de soluto necesario para formar mezclas saturadas y sobresaturadas por medio de la experimentación.

3.      Experimento casero: Preparación de las mezclas indicadas.

Método de evaluación: participación guiada y ejecución experimental.

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre qué es la evaporación y mezclas que consideran se pueden separar por este método).

Desarrollo (25 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso del laboratorio vitual se explicará las propiedades físicas en la que se basa el método de la evaporación. Se les explicará qué es el punto de evaporación , así el cómo el principio de la evaporación se aprovecha de esta propiedad para separar mezclas de líquido-sólido.

Se indagará sobre los tipos de mezclas que cumplen con esa naturaleza, así como ejemplos cotidianos.

Para finalizar ésta sección el equipo correspondiente realizará una demostración de cómo realizar una separación por medio de la evaporación y cuáles tipos existen, una vez completado, pondrán a prueba el mismo, separando la mezcla asignada.

Cierre (15 mins)

El representante del equipo explicará los resultados obtenidos.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias al visualizar el experimento.

Los demás comentarán sobre la utilidad y los beneficios del método evidenciado, y para la próxima clase investigarán sobre le método de la cromatografía.

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre qué es la cromatografía y cuáles mezclas que consideran se pueden separar por este método).

Desarrollo (25 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso de la vista experimental del vídeo para explicar las propiedades físicas en la que se basa el método de la cromatografía. Se les explicará qué es capilaridad, cromo, tipos de cromatografías; así el cómo el principio de la cromatografía se aprovecha de estas propiedades para separar mezclas de líquidos.

Se indagará sobre los tipos de mezclas que cumplen con esa naturaleza, así como ejemplos cotidianos.

Para finalizar ésta sección el equipo correspondiente realizará una demostración de cómo realizar una separación de este tipo, una vez completado, pondrán a prueba el mismo, separando la mezcla asignada.

Cierre (15 mins)

El representante del equipo explicará los resultados obtenidos.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias al visualizar el experimento.

Los demás comentarán sobre la utilidad y los beneficios del método evidenciado, y para la próxima clase investigarán sobre le método de la separación magnética.

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre qué es la separación magnética y mezclas que consideran se pueden separar por este método).

Desarrollo (20 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso de las ideas gráfcas provistas por el vídeo, para explicar las propiedades físicas en la que se basa el método del magnetismo . Se les explicará qué son sustancias metálicas, qué es polaridad y qué es un campo magnético ; así el cómo el principio del magnetismo se aprovecha de estas dos propiedades para separar mezclas de metales.

Se indagará sobre los tipos de mezclas que cumplen con esa naturaleza, así como ejemplos cotidianos.

Para finalizar ésta sección el equipo correspondiente realizará una demostración de cómo realizar una separación magnética , una vez completado, pondrán a prueba el mismo, separando la mezcla asignada.

Cierre (20 mins)

El representante del equipo explicará los resultados obtenidos.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias al visualizar el experimento.

Una vez finalizada la particiáción guiada, se cerrará esta clase con un juego interactvio en el cual los estudiantes pondrán a prueba los conocimientos teóricos-prácticos sobre los métodos de separación de una mezcla.

Los demás comentarán sobre la utilidad y los beneficios del método evidenciado, y para la próxima clase indagarán por medio de vídeos cómo calcular la cantidad de soluto que necita una mezcla para considerarse saturada y sobresaturada.

También deben realizar una síntesis de cuáles factores afectan la solubilidad de una sustancia.

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Inicio (10 mins)

Actividades de entrada:

Pase de asitencia, indicaciones del tema, reglas, indicadores y competencias, método de evaluación y recogida de saberes previos (lluvia de ideas sobre qué son mezclas saturadas y sobresaturadas).

Desarrollo (25 mins)

Partiendo de las ideas previas dadas por los estudiantes, se reforzará sus conceptos haciendo uso del simulador para explicar qué es solubiliad, cuáles factores afectan la solubiliadd y en qué momento se forma una mezcla saturada y sobresaturadas.

Se indagará sobre ejemplos cotidianos en los que accidentalmente han formado mezclas sobresaturadas .

Para finalizar ésta sección cada equipo ejecutará el procedimiento experimental para determinar en una cantidad asignada de diferentes disolventes, cuántos gramos de soluto se debe agregar para conseguir una mezcla saturada y otra sobresaturada. Luego de tener la mezcla sobresaturada le aplicarán calor y anotarán lo ocurrido.

Cierre (15 mins)

El representante del equipo explicará los resultados obtenidos y con los resultados de cada equipo graficaremos (en Excel) cantidad de soluto en función de la cantidad de disolvente.

Los estudiantes expresarán sus nuevos conocimientos así como las experiencias al visualizar el experimento.

Los demás comentarán sobre la utilidad y los beneficios de haber estudiado esta unidad.

Evaluarán su desempeño y el del docente haciendo uso de Padlet.

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¿Qué habilidades esperas que los estudiantes desarrollen con la secuencia didáctica?

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¿Qué habilidades esperas que los estudiantes desarrollen con la secuencia didáctica?

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A partir de las secuencias didácticas se busca que los estudiantes pongan de manifiesto el pensamiento lógico y crítico para dar soluciones a problemáticas en donde se vinculan las áreas de la metodología STEM (Science, Technology, Engineering and Math’s). Dichas problemáticas están vinculadas a los mecanismos básicos para la separación física de mezclas. Cada procedimiento está orientado para que sea desarrollado por el estudiante, aplicando habilidades creativas, de diseño y construcción de modelos utilizando recursos de fácil acceso y, por supuesto, con el propósito de movilizar los contenidos conceptuales al mundo real. Dicho sea de paso, la separación de mezclas es trasladable a situaciones del hogar y la vida cotidiana, en donde el estudiante puede usarlas y encontrar sentido a lo aprendido en clase.

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Juego en línea: Demuestra lo que aprendiste

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Juego en línea: Demuestra lo que aprendiste

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en este juego debes eligir el método de separación de mezclas que este adecuado a la descripción

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Recurso: Diferencias entre mezclas saturadas y sobresaturadas  

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Recurso: Diferencias entre mezclas saturadas y sobresaturadas  

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💥Soluciones Diluidas, Concentradas, Saturadas y Sobresaturadas💥 [Fácil y Rápido] | QUÍMICA |

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La solubilidad de los componentes puede ser un desafío. Ya que, algunos componentes pueden disolverse completamente en otros, lo que dificulta su separación. La velocidad es un factor crítico, la duración del proceso de separación podría ser un desafío. De igual manera, la separación por métodos como la decantación o la centrifugación depende de las diferencias de densidad entre los componentes, si los componentes tienen densidades similares, la separación puede ser menos eficiente.

Otros desafíos son los métodos físicos que pueden provocar cambios en las propiedades químicas de los componentes, lo que podría afectar la pureza de la separación. También, pueden ser expandibles y provocar quemaduras.

En fin, atendiendo a los desafíos y retos presentados con anterioridad, se ha optado por explicarles a los estudiantes lo importante que es seguir con precaución la ejecución de cada experimento, para minimizar los cambios en las propiedades químicas de las mezclas en cuestión. Se tendrán los equipos de protección personal (EPP) adecuados para prevenir riesgos de lesiones. Monitoreo constante de supervisión durante el proceso para detectar cualquier cambio y ajustar según sea necesario.