Plan de Clase | Metodología Activa | Propiedades de los Compuestos Orgánicos: Acidez y Basicidad

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)

Esta etapa del plan de clase busca establecer objetivos de aprendizaje claros para los estudiantes, especificando lo que se espera que comprendan y logren al finalizar la sesión. Al contar con objetivos bien definidos, los estudiantes pueden orientar mejor sus esfuerzos en el estudio y la participación en clase, maximizando así la efectividad del proceso de enseñanza-aprendizaje.

Objetivo Utama:

1. Capacitar a los estudiantes para determinar si un compuesto orgánico es ácido o básico, entendiendo las propiedades que definen esta clasificación.

2. Desarrollar la habilidad de clasificar y organizar compuestos orgánicos en términos de acidez y basicidad, poniendo énfasis en las aminas y sus propiedades básicas.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

La introducción busca ampliar la comprensión de los estudiantes sobre la relevancia práctica del estudio de la acidez y basicidad en compuestos orgánicos, utilizando situaciones problemáticas que fomenten el pensamiento crítico y la aplicación de conceptos previos. Al contextualizar el tema con ejemplos del día a día, los estudiantes pueden reconocer la importancia y aplicabilidad de los conceptos que han estudiado, aumentando así su compromiso y motivación para la lección.

Situación Problemática

1. Imagina que eres un científico que intenta desarrollar un nuevo medicamento para una enfermedad. ¿Cómo determinarías si la molécula que estás investigando es ácida o básica y cómo podría esto influir en su efectividad?

2. Considera un escenario de contaminación en el que el suelo de una zona industrial está afectado por productos químicos orgánicos. ¿Cómo podrías utilizar el conocimiento sobre acidez y basicidad de estas sustancias para ayudar a mitigar el daño ambiental?

Contextualización

La acidez y basicidad de los compuestos orgánicos no son solo conceptos teóricos; tienen aplicaciones prácticas en diversas áreas, desde la química farmacéutica hasta la protección ambiental. Por ejemplo, entender el comportamiento de las aminas, una clase de compuestos orgánicos, como bases es fundamental en el desarrollo de medicamentos. Además, la capacidad de identificar sustancias ácidas y básicas es clave en análisis ambientales para evaluar la contaminación del suelo y el agua.

Desarrollo

Duración: (70 - 75 minutos)

La etapa de Desarrollo está diseñada para permitir que los estudiantes apliquen su conocimiento previo sobre acidez y basicidad en compuestos orgánicos de forma práctica e interactiva. Las actividades propuestas son retos que estimulan la creatividad, la colaboración y la aplicación directa de los conceptos estudiados, reforzando el aprendizaje a través de la experimentación y la resolución de problemas. Al elegir solo una de las actividades propuestas, el docente puede adaptar el plan de clase a las necesidades específicas del grupo, asegurando una experiencia de aprendizaje atractiva y efectiva.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - El Detective Químico: Misterio en la Cocina

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar el conocimiento de acidez y basicidad de compuestos orgánicos en un contexto práctico y lúdico, desarrollando habilidades de observación, análisis y elaboración de informes.

- Descripción: En esta actividad, los estudiantes resolverán un misterio relacionado con compuestos orgánicos comunes en la cocina. Recibirán una lista de ingredientes, cada uno conteniendo diferentes compuestos, y deberán averiguar si son ácidos o básicos mediante pruebas químicas simples. La situación es que una familia se ha sentido mal tras una comida, y los estudiantes, actuando como detectives químicos, deberán descubrir qué ingrediente causó la reacción indeseada.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Distribuir kits de prueba con papel indicador de pH y soluciones de referencia ácidas y básicas.

• Presentar la lista de ingredientes para que los estudiantes realicen las pruebas, como limón, bicarbonato de sodio, vinagre, etc.

• Los estudiantes deben hacer pruebas de pH en cada ingrediente y clasificarlos como ácidos, básicos o neutros.

• Cada grupo debe elaborar un informe explicando los resultados de las pruebas e hipótesis sobre qué ingrediente pudo haber causado la 'intoxicación'.

• Presentar los resultados y discutir las propiedades de los compuestos orgánicos analizados.

Actividad 2 - Fiesta Química: Organizando la Lista de Invitados

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades de investigación, clasificación y presentación, reforzando la comprensión teórica de la acidez y basicidad en compuestos orgánicos.

- Descripción: Los estudiantes serán responsables de organizar una lista de invitados para una fiesta donde cada invitado es un compuesto orgánico con sus propias propiedades ácidas o básicas. El desafío será clasificar los compuestos según su acidez y basicidad, considerando el 'comportamiento' que tendría cada invitado en la fiesta (por ejemplo, 'el que reacciona con todos').

- Instrucciones:

• Formar grupos de hasta 5 estudiantes.

• Distribuir tarjetas con nombres de compuestos orgánicos y sus propiedades ácidas o básicas.

• Cada grupo debe investigar rápidamente en la literatura (o en los materiales proporcionados) para determinar la acidez o basicidad de cada compuesto.

• Clasificar los compuestos en orden de acidez y basicidad en un gran gráfico en la pizarra.

• Cada grupo debe justificar la clasificación de cada compuesto basada en sus propiedades químicas.

• Realizar una presentación para la clase justificando la clasificación efectuada y discutir las diferencias entre los compuestos.

Actividad 3 - Laboratorio de Perfumes: Creando Fragancias

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar el conocimiento de acidez y basicidad en un contexto de formulación de productos, desarrollando habilidades prácticas y comprensión de la química del olor.

- Descripción: En esta actividad, los estudiantes utilizarán su conocimiento sobre acidez y basicidad para crear sus propias fragancias. Mezclarán aceites esenciales ácidos y básicos en diferentes proporciones, evaluando el pH y ajustando las mezclas para lograr el aroma deseado. El objetivo es comprender cómo la acidez y basicidad afectan la percepción olfativa y la estabilidad de las mezclas.

- Instrucciones:

• Organizar la sala en estaciones de trabajo equipadas con aceites esenciales, papel indicador de pH y botellas de mezcla.

• Explicar las propiedades ácidas y básicas de los aceites esenciales y cómo estas afectan el olor y la estabilidad de la mezcla.

• Cada grupo debe crear al menos tres mezclas de aceites esenciales con diferentes proporciones de ácidos y bases.

• Probar el pH de cada mezcla y ajustar, si es necesario, para lograr un pH específico que influya en el aroma.

• Presentar las mezclas finales y discutir cómo la acidez y basicidad afectan la calidad del perfume.

• Evaluar las mezclas mediante una 'prueba a ciegas' realizada por otros grupos.

Retroalimentación

Duración: (15 - 20 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es consolidar el aprendizaje de los estudiantes, permitiéndoles articular y reflexionar sobre lo que han aprendido a través de actividades prácticas. Esta discusión refuerza los conceptos de acidez y basicidad, permitiendo a los estudiantes compartir sus experiencias y entender mejor las aplicaciones prácticas de los conceptos teóricos. Además, al responder y escuchar preguntas clave, se les invita a pensar críticamente y profundizar su comprensión, preparándolos para utilizar este conocimiento en contextos futuros.

Discusión en Grupo

Iniciar la discusión en grupo revisando los conceptos generales de acidez y basicidad en compuestos orgánicos, preguntando a los estudiantes cómo aplicaron estos conceptos durante las actividades. Fomentar que cada grupo comparta sus hallazgos y los desafíos que enfrentaron al realizar pruebas y clasificaciones. Sugerir discutir las hipótesis iniciales que tuvieron y cómo estas fueron modificadas o confirmadas por los resultados experimentales. Este es un momento para que los estudiantes articulen su comprensión, escuchen diferentes perspectivas y reflexionen sobre la importancia práctica de lo que han aprendido.

Preguntas Clave

1. ¿Cuáles fueron los principales desafíos que encontraron al clasificar los compuestos según su acidez o basicidad?

2. ¿Cómo puede aplicarse la comprensión de la acidez y basicidad en situaciones cotidianas o en otras áreas de la ciencia?

3. ¿Hubo alguna sorpresa en sus resultados que cambiara su comprensión inicial de algún compuesto o propiedad?

Conclusión

Duración: (10 - 15 minutos)

El propósito de esta etapa del plan de clase es asegurar que los estudiantes tengan una comprensión clara y consolidada del contenido tratado, integrando el conocimiento teórico con el práctico. Al resumir y repasar puntos clave, el docente ayuda a los estudiantes a retener y valorar lo que han aprendido, mientras que la discusión sobre la integración de la teoría y la práctica refuerza la aplicabilidad de los conceptos estudiados. Este momento también sirve para enfatizar la relevancia de los estudios en acidez y basicidad, fomentando el interés continuo de los estudiantes en el tema.

Resumen

En esta etapa final, el docente debe resumir y recapitular los aspectos principales tratados sobre la acidez y basicidad en compuestos orgánicos, destacando las propiedades básicas de las aminas y la clasificación de compuestos según su acidez y basicidad. Es importante reforzar cómo se aplicaron estos conceptos en actividades prácticas como 'El Detective Químico' y 'Fiesta Química', para consolidar el aprendizaje.

Conexión con la Teoría

La lección de hoy conectó eficazmente la teoría con la práctica, permitiendo que los estudiantes aplicaran directamente el conocimiento teórico en situaciones reales y simuladas. Las actividades prácticas no solo reforzaron la comprensión de los conceptos de acidez y basicidad, sino que también demostraron la relevancia de estos conceptos en aplicaciones cotidianas y en contextos más amplios, como la ciencia de materiales y la industria química.

Cierre

Finalmente, es fundamental resaltar la importancia de estudiar la acidez y basicidad en la química orgánica, ya que estos conceptos no solo explican el comportamiento de muchas sustancias en nuestra vida diaria, sino que también son claves para una variedad de aplicaciones industriales y científicas. Comprender y saber cómo aplicar este conocimiento abre la puerta a futuros descubrimientos e innovaciones en diversos campos.