Plan de Clase | Metodología Activa | Funciones Orgánicas: Nomenclatura de Nitrilo e Isonitrilo

Premisas: Este Plan de Clase Activa asume: una clase de 100 minutos de duración, estudio previo de los estudiantes tanto con el Libro, como con el inicio del desarrollo del Proyecto y que se elegirá una única actividad (entre las tres sugeridas) para realizarse durante la clase, ya que cada actividad está pensada para ocupar gran parte del tiempo disponible.

Objetivo

Duración: (5 - 10 minutos)

Definir los objetivos es clave para que los estudiantes enfaticen su atención en las competencias que se van a desarrollar durante la lección. Al tener claridad sobre lo que se espera, los estudiantes pueden prepararse y participar de manera más efectiva en las actividades. Esta sección también permite alinear las expectativas del profesor con los resultados de aprendizaje que se buscan, asegurando un enfoque pedagógico claro y efectivo.

Objetivo Utama:

1. Capacitar a los estudiantes para que puedan nombrar correctamente los nitrilos e isonitrilos según las reglas de nomenclatura IUPAC.

2. Desarrollar la habilidad de reconocer y diferenciar nitrilos e isonitrilos de otros compuestos orgánicos, basándose en características estructurales y funcionales.

Objetivo Tambahan:

1. Fomentar el pensamiento crítico y la aplicación práctica de conceptos teóricos en la resolución de problemas.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

El objetivo de la introducción es sumergir a los estudiantes en el tema de la lección a través de situaciones problemáticas que estimulan la revisión y aplicación de conocimientos previos sobre la nomenclatura de nitrilos e isonitrilos. Asimismo, la contextualización busca conectar el contenido con aplicaciones y curiosidades del mundo real, aumentando así el interés y la relevancia del estudio de estos compuestos. Este enfoque tiene la intención de preparar a los estudiantes para las actividades prácticas en el aula, donde pueden aplicar en profundidad lo aprendido teóricamente en casa.

Situación Problemática

1. Piensa en el siguiente compuesto: CH3-C≡N. ¿Cómo lo nombrarías utilizando la nomenclatura IUPAC para nitrilos?

2. Imagínate que tienes tres tarros sin etiqueta en tu laboratorio, y uno de ellos contiene un compuesto con la fórmula R-N≡C. ¿Cómo identificarías qué tarro contiene un isonitrilo?

Contextualización

Los nitrilos e isonitrilos son compuestos orgánicos relevantes en la industria farmacéutica y la ciencia de materiales. Por ejemplo, los isonitrilos son ligandos importantes en complejos de metales de transición, ampliamente usados en catálisis y síntesis orgánica. Además, estos compuestos se encuentran en productos naturales, como ciertos aceites esenciales, que son fundamentales en las industrias de perfumería y aromaterapia. Comprender la nomenclatura y la estructura de estos compuestos es esencial para la química aplicada y la investigación en química orgánica.

Desarrollo

Duración: (70 - 75 minutos)

La etapa de desarrollo está diseñada para permitir a los estudiantes aplicar de manera práctica e interactiva los conocimientos que han adquirido sobre la nomenclatura de nitrilos e isonitrilos. A través de actividades grupales, tendrán la oportunidad de resolver problemas, crear contenido y visualizar estructuras, consolidando así su comprensión y habilidades en la identificación y nomenclatura de estos compuestos. Este método no solo refuerza el aprendizaje, sino que también estimula la colaboración y las habilidades de pensamiento crítico.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - Misterio Molecular: El Caso de los Nitrilos y Isonitrilos

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar el conocimiento teórico de la nomenclatura de nitrilos e isonitrilos en una actividad práctica de identificación de compuestos desconocidos.

- Descripción: Los estudiantes se dividirán en grupos de hasta 5 personas y recibirán tres tarros, cada uno con un compuesto diferente pero con etiquetas confundidas. Los compuestos son: un nitrilo, un isonitrilo y un compuesto de control. Usarán las técnicas de nomenclatura y análisis estructural aprendidas para identificar cada compuesto correctamente.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Cada grupo recibe un conjunto de tres tarros con compuestos distintos.

• Las etiquetas estarán mezcladas: uno será un nitrilo, otro un isonitrilo, y el tercero un compuesto de control.

• Los estudiantes deben usar las reglas de nomenclatura IUPAC para identificar cada compuesto.

• Al finalizar, cada grupo presentará sus conclusiones y el razonamiento detrás de sus identidades.

Actividad 2 - Desafío de Nomenclatura

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades en la nomenclatura de nitrilos e isonitrilos de forma lúdica e interactiva.

- Descripción: En esta actividad, los estudiantes crearán un juego de mesa donde cada casilla del tablero contiene un compuesto orgánico. Los jugadores avanzarán en el tablero nombrando correctamente los compuestos que encuentren. Los compuestos incluirán nitrilos, isonitrilos y otros para confundir.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Proveer materiales como cartón, marcadores y fichas para crear el tablero.

• Cada grupo debe diseñar un tablero de juego que contenga casillas con diferentes compuestos orgánicos.

• Los grupos deben incluir nitrilos, isonitrilos y otros compuestos para complicar el juego.

• Una vez hecho, los grupos jugarán con los tableros de otros grupos, poniendo a prueba sus conocimientos de nomenclatura.

Actividad 3 - Constructores de Modelos Moleculares

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Utilizar modelos moleculares para visualizar e identificar nitrilos e isonitrilos, reforzando el aprendizaje práctico de la nomenclatura.

- Descripción: Los estudiantes utilizarán kits de modelado molecular para construir modelos de diferentes compuestos, incluidos nitrilos e isonitrilos. Deberán identificar y nombrar cada modelo creado, discutiendo las características estructurales que diferencian los diversos tipos de compuestos.

- Instrucciones:

• Organizar la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Entregar kits de modelado molecular a cada grupo.

• Proveer a los estudiantes tarjetas con fórmulas que deben ser construidas.

• Los estudiantes construirán los modelos y luego nombrarán e identificarán cada compuesto.

• Cada grupo presenta un resumen de las nomenclaturas y características de los compuestos que construyeron.

Retroalimentación

Duración: (15 - 20 minutos)

El propósito de esta etapa es permitir que los estudiantes organicen lo que han aprendido y reflexionen sobre su proceso de aprendizaje. La discusión grupal ayuda a consolidar el conocimiento, permitiendo a los estudiantes verbalizar y compartir sus comprensiones. Además, este intercambio de experiencias y puntos de vista fomenta una comprensión más profunda del tema, aclarando dudas que puedan surgir durante las actividades prácticas y resaltando la importancia de la nomenclatura química en la identificación y diferenciación de compuestos orgánicos.

Discusión en Grupo

Para iniciar la discusión grupal, el profesor debe reunir a todos los estudiantes y pedir a cada grupo que comparta sus hallazgos y dificultades encontradas durante las actividades. Un enfoque efectivo es empezar con un repaso breve de los objetivos de la lección, seguido de la presentación de cada grupo con un resumen de las identificaciones realizadas y las estrategias utilizadas. Esta es una buena oportunidad para que los estudiantes comparen métodos y resultados, así como para interrogarse mutuamente sobre sus elecciones y razonamientos.

Preguntas Clave

1. ¿Cuáles fueron los mayores desafíos que enfrentaron al intentar identificar los nitrilos e isonitrilos en los tarros?

2. ¿Cómo ayudó la creación de modelos moleculares a aclarar la diferencia entre nitrilos e isonitrilos?

3. ¿Hay reglas de nomenclatura que aún generen confusión? ¿Cómo podemos solucionarlo?

Conclusión

Duración: (10 - 15 minutos)

El objetivo de la etapa de conclusión es consolidar el aprendizaje integrando el conocimiento teórico y práctico adquirido durante la lección. Más allá de reforzar la comprensión de los nitrilos e isonitrilos, esta sección también busca destacar la relevancia del contenido aprendido en situaciones del mundo real, incentivando a los estudiantes a valorar y aplicar el conocimiento químico en diversas áreas de sus vidas.

Resumen

En esta etapa final de la lección, el profesor debe hacer un resumen y recapitular los puntos principales discutidos sobre la nomenclatura de nitrilos e isonitrilos, enfatizando las reglas IUPAC y las características que distinguen a estos compuestos de otros en la química orgánica. Es fundamental que los estudiantes tengan una visión clara de cómo aplicar estas reglas en situaciones prácticas, como las actividades realizadas en la lección.

Conexión con la Teoría

La clase de hoy se organizó para conectar de manera efectiva la teoría con la práctica, utilizando métodos como la construcción de modelos moleculares, la resolución de problemas prácticos y la creación de juegos de mesa. Estas actividades permitieron a los estudiantes visualizar y aplicar de forma directa el conocimiento teórico, reforzando su entendimiento y la importancia de la nomenclatura de nitrilos e isonitrilos en contextos tanto reales como ficticios.

Cierre

En conclusión, es relevante destacar la importancia de estudiar nitrilos e isonitrilos en la vida cotidiana, ya sea en la industria farmacéutica, en la investigación de materiales, o incluso en aplicaciones diarias. Comprender la nomenclatura y la estructura de estos compuestos no solo enriquece el conocimiento químico de los estudiantes, sino que también los prepara para aplicar estos conceptos en sus futuras carreras científicas o en la vida académica.