Plan de Clase | Metodología Activa | Número de Moles: Introducción

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 lección es clave para establecer una base sólida de conocimientos sobre los moles, asegurando que los estudiantes no solo capten la definición teórica, sino también su relevancia práctica. Al tener claros los objetivos, los alumnos podrán enfocar mejor sus esfuerzos durante las actividades en clase, aplicando de forma efectiva e interactiva lo que ya conocen.

Objetivo Utama:

1. Capacitar a los estudiantes para entender el concepto de moles y su aplicación práctica como una unidad de cantidad de sustancia.

2. Permitir a los alumnos calcular y convertir la cantidad de átomos, iones y moléculas en un número específico de moles.

Objetivo Tambahan:

1. Fomentar el pensamiento crítico y la resolución de problemas a través de ejemplos prácticos y contextualizados.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

La introducción busca involucrar a los estudiantes a través de situaciones problemáticas que requieran aplicar sus conocimientos sobre moles, preparándolos para resolver retos más complejos en clase. Esta contextualización tiene como objetivo resaltar la relevancia del estudio de los moles, conectando el contenido teórico con aplicaciones prácticas y curiosidades que despiertan el interés de los estudiantes, facilitando así la comprensión del tema.

Situación Problemática

1. Imagina que tienes 2.5 moles de átomos de oxígeno. ¿Cuántos átomos de oxígeno son? Y si fueran moléculas de agua, ¿cuántas moléculas tendrías?

2. Un científico necesita preparar una solución con 0.25 moles de cloruro de sodio. ¿Cuántos gramos de NaCl se requerirían, considerando que la masa molar del cloruro de sodio es aproximadamente 58.44 g/mol?

Contextualización

El número de moles es una herramienta fundamental en química para medir y expresar cantidades de sustancias. Por ejemplo, cuando compras una lata de refresco, el azúcar se mide en gramos, pero el refresco se mide en litros. Pero, ¿cómo saber cuántas moléculas de azúcar hay presentes? Aquí es donde entra el concepto de moles, que permite a los químicos calcular cantidades en una escala muy pequeña, algo esencial para las industrias farmacéutica y de materiales, entre otras. Además, el descubrimiento de los moles fue crucial para entender las reacciones químicas y el desarrollo de la tabla periódica.

Desarrollo

Duración: (65 - 75 minutos)

La sección de Desarrollo está diseñada para que los estudiantes apliquen de manera práctica e interactiva los conocimientos adquiridos sobre los moles. Al elegir una de las actividades propuestas, los alumnos se enfrentarán a problemas complejos, realizando conversiones y experimentos que simulan situaciones reales donde calcular moles es fundamental. Este enfoque busca consolidar el aprendizaje teórico a través de experiencias prácticas y contextualizadas, promoviendo una comprensión más profunda y duradera del tema.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - La Gran Carrera de Moles

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar conocimientos sobre conversión entre masas y moles al calcular el número de partículas en un contexto práctico y competitivo.

- Descripción: Los estudiantes se organizarán en equipos de hasta 5 y participarán en una carrera de relevos. Cada equipo tendrá tarjetas con descripciones de diferentes sustancias y sus masas molares. El objetivo es convertir estas masas a moles y luego calcular cuántas moléculas o iones corresponden a una cantidad específica de moles. Cada etapa de la carrera representa una sustancia diferente, y los estudiantes deben resolver las conversiones correctamente antes de avanzar.

- Instrucciones:

• Divide a la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Reparte las tarjetas con las descripciones de las sustancias y sus masas molares.

• Cada grupo debe usar la fórmula de conversión para determinar el número de moles de cada sustancia.

• Después de calcular los moles, los estudiantes utilizarán la constante de Avogadro para determinar el número de partículas.

• Una vez que un grupo haya realizado los cálculos correctamente, podrá pasar a la siguiente sustancia.

• El primer equipo en completar todas las etapas correctamente gana la carrera.

Actividad 2 - El Mercado de Moles

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades para calcular y convertir moles en un entorno simulado que involucra toma de decisiones y negociación.

- Descripción: En esta dinámica, los alumnos simularán la compra y venta de sustancias químicas en un mercado ficticio. Cada grupo recibirá una cantidad ficticia de dinero y una lista de sustancias con precios por mol. Deberán decidir qué sustancias adquirir, tomando en cuenta el precio y los objetivos específicos (por ejemplo, comprar la sustancia que permita realizar el mayor número de reacciones). Además, tendrán que convertir las cantidades compradas en moles y otras unidades como gramos y número de partículas.

- Instrucciones:

• Forma grupos de hasta 5 estudiantes.

• Proporciona a cada grupo una cantidad ficticia de dinero y la lista de precios de las sustancias.

• Los grupos deben decidir qué sustancias comprar, y en qué cantidades, basándose en objetivos preestipulados.

• Los alumnos deben convertir las cantidades adquiridas en moles y luego a otras unidades como gramos y número de partículas.

• Al final, cada grupo presentará sus elecciones y justificaciones a la clase.

Actividad 3 - Laboratorio de Moles

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar el concepto de número de moles en un contexto práctico y de laboratorio, reforzando la comprensión teórica con la experimentación.

- Descripción: Los estudiantes realizarán una serie de experimentos prácticos para determinar el número de moles en diferentes sustancias. Cada grupo tendrá acceso a equipos de laboratorio y a sustancias con masas desconocidas. Deberán usar la balanza y otros instrumentos para medir las masas y luego calcular el número de moles. Esta actividad culminará en la preparación de una solución de concentración específica, donde deberán calcular los moles necesarios para alcanzar la dilución deseada.

- Instrucciones:

• Divide a la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Proporciona las sustancias y el equipo necesario.

• Indica a los estudiantes que midan las masas de las sustancias y calculen los moles de cada una.

• Pídeles que preparen una solución de concentración específica utilizando los cálculos de moles.

• Los estudiantes presentarán sus resultados y compartirán sus experiencias sobre las dificultades encontradas.

Retroalimentación

Duración: (10 - 15 minutos)

El propósito de esta etapa es consolidar el aprendizaje a través de la reflexión y el intercambio de experiencias. Discutir en grupos permite a los estudiantes ver diferentes enfoques ante los mismos problemas y aprender unos de otros. Además, al abordar las preguntas clave, los alumnos podrán articular mejor su comprensión del tema, lo cual es esencial para la futura aplicación del concepto de moles.

Discusión en Grupo

Inicia la discusión grupal recordando a los estudiantes la importancia de compartir sus experiencias y aprendizajes. Pide a cada grupo que presente un breve resumen de lo que hicieron durante la actividad y que discutan los retos que enfrentaron y las soluciones encontradas. Anima a que compartan cualquier aspecto que consideren interesante o que haya cambiado su perspectiva sobre el número de moles.

Preguntas Clave

1. ¿Cuáles fueron los mayores desafíos que enfrentó su grupo al calcular el número de moles y cómo los superaron?

2. ¿Cómo se puede aplicar la comprensión del número de moles en situaciones cotidianas o en otras materias?

3. ¿Hubo algún concepto que te resultara difícil de entender y sobre el que aún tengas preguntas?

Conclusión

Duración: (5 - 10 minutos)

El propósito de la etapa de Conclusión es asegurar que los estudiantes tengan una visión clara y unificada del contenido abordado durante la lección, facilitando así la retención del conocimiento y la comprensión de su aplicabilidad. Asimismo, al resaltar la conexión entre teoría y práctica y la importancia de estudiar los moles, esta etapa ayuda a motivar a los estudiantes y a valorar el aprendizaje de la química en su contexto más amplio.

Resumen

Para concluir, el docente debe resumir y repasar los conceptos principales tratados acerca del número de moles, reforzando el cálculo y la conversión de moles en diferentes unidades, como número de partículas y masa, mediante ejemplos y experimentos prácticos. Este repaso ayuda a asegurar que los estudiantes tengan una comprensión clara y consolidada del tema.

Conexión con la Teoría

Durante la lección, se estableció la conexión entre teoría y práctica a través de actividades que simularon situaciones del mundo real y cotidianas en las que calcular moles es esencial. Actividades prácticas como La Carrera de Moles y el Laboratorio de Moles permitieron a los estudiantes aplicar directamente el conocimiento teórico en contextos que imitan el trabajo de un químico o ingeniero químico, destacando la relevancia del número de moles en diversos campos y aplicaciones.

Cierre

Por último, es crucial resaltar la importancia del número de moles en la vida real. El concepto de moles es fundamental para entender la composición y reactividad de las sustancias, permitiendo a los científicos e ingenieros químicos desarrollar nuevos materiales, medicamentos y tecnologías. De esta forma, lo que aprendieron en esta clase no es solo teoría, sino un conocimiento práctico aplicable en diversas áreas, subrayando la relevancia de la química en la vida cotidiana y el avance tecnológico.