Plan de Clase | Metodología Activa | Funciones Orgánicas: Hidrocarburos Aromáticos

Supuestos: Este Plan de Clase Activo supone: una clase de 100 minutos de duración, estudio previo de los alumnos tanto con el Libro, como con el inicio del desarrollo del Proyecto, y que se elegirá una sola actividad (de las tres sugeridas) para ser realizada durante la clase, ya que cada actividad está diseñada para ocupar gran parte del tiempo disponible.

Objetivos

Duración: (5 - 10 minutos)

Esta etapa del plan de clase es crucial para establecer una base sólida de entendimiento sobre el tema de los hidrocarburos aromáticos. Al delinear claramente los objetivos, el profesor garantiza que los alumnos tengan una visión clara de lo que se espera de ellos al final de la clase. Con enfoque en la comprensión teórica y práctica, esta etapa prepara el terreno para un aprendizaje significativo y aplicable.

Objetivos Principales:

1. Capacitar a los alumnos a comprender que los hidrocarburos aromáticos, representados principalmente por el benceno, poseen una estructura molecular especial debido a la resonancia, y que esto influye en sus propiedades y características.

2. Desarrollar la habilidad de los alumnos para identificar y diferenciar los hidrocarburos aromáticos de otros tipos de hidrocarburos, basándose en las características estructurales y comportamentales.

Objetivos Secundarios:

1. Incentivar el análisis crítico de los alumnos sobre la importancia de los hidrocarburos aromáticos en la industria y en aplicaciones del día a día.
2. Estimular la participación activa de los alumnos en la clase, promoviendo la discusión y el debate sobre las propiedades de los hidrocarburos aromáticos.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

La introducción sirve para involucrar a los alumnos y conectar el contenido estudiado en casa con la realidad práctica y curiosidades del mundo real. Las situaciones problema incentivan a los alumnos a pensar críticamente sobre cómo los hidrocarburos aromáticos pueden ser aplicados en situaciones reales, estimulando el uso del conocimiento previo. La contextualización, por otro lado, busca ampliar el entendimiento del impacto y la importancia de los hidrocarburos aromáticos, aumentando el interés de los alumnos por el tema.

Situaciones Basadas en Problemas

1. Imagina que eres un ingeniero químico responsable de desarrollar una nueva forma de almacenar energía. ¿Cómo podrían los conocimientos sobre las propiedades de los hidrocarburos aromáticos, como el benceno, ayudar en este proceso?

2. Piensa en un escenario donde una empresa de perfumes desea crear una fragancia duradera y destacada. ¿Cómo puede la estructura especial de los hidrocarburos aromáticos influir en la elección de compuestos para este fin?

Contextualización

El benceno, uno de los hidrocarburos aromáticos más conocidos, no solo es esencial en la industria como precursor de muchos productos químicos, sino que también tiene relevancia histórica y hasta cultural. Descubierto por Michael Faraday en 1825, su nombre, curiosamente, deriva de una palabra utilizada por Faraday para describir olores agradables. Además, la estructura del benceno fue descifrada por August Kekulé en un sueño de una serpiente que se mordía, uno de los ejemplos más famosos de 'insight' científico en la historia de la química.

Desarrollo

Duración: (70 - 75 minutos)

La etapa de Desarrollo está diseñada para que los alumnos apliquen de manera práctica y creativa los conceptos teóricos estudiados sobre hidrocarburos aromáticos, en especial el benceno. A través de actividades lúdicas y contextualizadas, los alumnos pueden explorar y solidificar su entendimiento, al mismo tiempo que desarrollan habilidades de investigación, toma de decisiones, comunicación y trabajo en equipo. Las actividades están pensadas para ser envolventes y desafiadoras, estimulando el pensamiento crítico y la curiosidad de los alumnos.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - El Desafío del Perfumista

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar el conocimiento sobre hidrocarburos aromáticos en la práctica, desarrollando habilidades de investigación, toma de decisiones y comunicación.

- Descripción: En esta actividad, los alumnos serán desafiados a actuar como perfumistas en una competencia ficticia para crear el perfume más duradero e innovador. Utilizarán su conocimiento sobre hidrocarburos aromáticos, como el benceno, para elegir los ingredientes que compondrán el perfume, considerando sus estructuras y propiedades para maximizar la fijación y agradabilidad del aroma.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de hasta 5 alumnos.

• Cada grupo recibe un 'presupuesto' ficticio para comprar ingredientes para su perfume, donde cada ingrediente tiene un costo asociado.

• Los alumnos deben investigar rápidamente sobre las propiedades de los hidrocarburos aromáticos y decidir cuáles comprar, basándose en características como volatilidad y fijación del aroma.

• Después de la compra, los grupos deberán desarrollar una presentación explicando sus elecciones y cómo se relacionan con las propiedades de los hidrocarburos aromáticos.

• Realizar una votación entre los grupos para elegir el mejor perfume, considerando la creatividad, el uso del conocimiento químico y la viabilidad de las elecciones.

Actividad 2 - La Fábrica de Energía

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades de ingeniería y aplicación práctica de conocimientos químicos en un escenario realista.

- Descripción: Los alumnos actuarán como ingenieros en una fábrica de energía renovable que utiliza hidrocarburos aromáticos para almacenamiento de energía. Deberán diseñar un sistema de almacenamiento que maximice la eficiencia energética, basándose en las propiedades del benceno y de otros hidrocarburos aromáticos.

- Instrucciones:

• Organizar a los alumnos en grupos de 5.

• Proporcionar a cada grupo una descripción de las propiedades de los hidrocarburos aromáticos y sus aplicaciones en energía.

• Los grupos deben diseñar un sistema de almacenamiento que utilice estos compuestos de manera eficiente, considerando factores como costo, seguridad y sostenibilidad.

• Cada grupo debe presentar su proyecto, explicando las elecciones basadas en las propiedades químicas de los hidrocarburos aromáticos.

• Concluir con una discusión en clase sobre los diferentes proyectos y su eficacia, y cómo los conocimientos de química fueron aplicados en la ingeniería.

Actividad 3 - Detectives Químicos: El Misterio del Benceno

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Promover la aplicación práctica del conocimiento sobre hidrocarburos aromáticos en situaciones reales y concienciar sobre la importancia de la seguridad química.

- Descripción: En esta actividad lúdica, los alumnos serán detectives que deben resolver un 'crimen químico' relacionado con el uso indebido del benceno. Utilizarán sus habilidades de identificación y comprensión de hidrocarburos aromáticos para solucionar el misterio.

- Instrucciones:

• Dividir la clase en grupos de hasta 5 alumnos.

• Distribuir un 'caso' ficticio que involucra el uso incorrecto del benceno en una fábrica de productos químicos, resultando en problemas de salud y ambientales.

• Los alumnos deben analizar muestras de sustancias químicas y usar su conocimiento sobre el benceno para identificar si el compuesto se utilizó de manera segura o no.

• Cada grupo prepara un informe de investigación, destacando cómo llegaron a sus conclusiones y qué evidencias químicas utilizaron.

• Realizar una presentación de los informes, seguida de una discusión sobre los riesgos asociados con el uso de benceno y la importancia de su correcta utilización.

Retroalimentación

Duración: (15 - 20 minutos)

La finalidad de esta etapa es consolidar el aprendizaje práctico y teórico de los alumnos, permitiendo que reflexionen sobre la aplicabilidad de los conceptos de hidrocarburos aromáticos en diversas situaciones. La discusión en grupo ayuda a reforzar el conocimiento a través del intercambio de ideas y perspectivas, además de desarrollar habilidades de comunicación y argumentación. Este momento también sirve para que el profesor evalúe el entendimiento de los alumnos y aclare cualquier duda remanente.

Discusión en Grupo

Para iniciar la discusión en grupo, el profesor puede solicitar que cada grupo comparta brevemente las conclusiones y los principales aprendizajes de las actividades realizadas. Luego, puede guiar a los alumnos a discutir en un grupo mayor (todos los grupos juntos) las diferentes enfoques encontradas y cómo cada una de ellas se relaciona con el entendimiento de los hidrocarburos aromáticos, destacando las propiedades del benceno. El profesor debe moderar la discusión, garantizando que todos los alumnos tengan la oportunidad de hablar y que los puntos principales sean abordados.

Preguntas Clave

1. ¿Cuáles fueron los mayores desafíos al aplicar el conocimiento teórico sobre hidrocarburos aromáticos en las actividades prácticas?

2. ¿Cómo influenciaron las propiedades estructurales de los hidrocarburos aromáticos, especialmente del benceno, en las decisiones tomadas durante las actividades?

3. ¿De qué manera lo que aprendiste hoy puede ser aplicado en situaciones reales o en otras áreas del conocimiento?

Conclusión

Duración: (5 - 10 minutos)

La finalidad de esta etapa es asegurar que los alumnos hayan consolidado el conocimiento adquirido durante la clase, conectando los puntos teóricos con las aplicaciones prácticas discutidas. Además, busca reforzar la importancia del tema estudiado, incentivando la percepción de la química como una ciencia presente y activa en diversas áreas del conocimiento y de la vida cotidiana.

Resumen

Para cerrar, el profesor debe resumir los principales puntos discutidos sobre los hidrocarburos aromáticos, con un enfoque especial en el benceno. Se debe recordar las características estructurales que confieren a estos compuestos sus propiedades únicas, como la resonancia, y revisitar las aplicaciones prácticas estudiadas, como en la industria de perfumería y en la ingeniería de energía.

Conexión con la Teoría

A lo largo de la clase, la conexión entre la teoría y la práctica fue claramente establecida a través de actividades interactivas y discusiones. Los alumnos pudieron aplicar el conocimiento teórico en escenarios prácticos, como en la creación de perfumes y en el diseño de sistemas de almacenamiento de energía, lo que reforzó la comprensión de los conceptos químicos y sus aplicaciones reales.

Cierre

Destacar la relevancia de los hidrocarburos aromáticos, como el benceno, es esencial. Además de sus aplicaciones industriales, entender estos compuestos ayuda a percibir cómo la química está presente en la vida cotidiana y en innovaciones tecnológicas, reforzando la importancia del estudio de la química para la comprensión y actuación en el mundo moderno.