Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Comprensión del concepto de número de oxidación: El profesor debe asegurarse de que los alumnos entiendan qué es el número de oxidación, cómo se calcula y cuál es su importancia en el estudio de la Química. Esto incluye la definición formal del número de oxidación y la comprensión de cómo se asigna a cada átomo en una fórmula química.

2. Identificación del número de oxidación en una fórmula química: Los alumnos deben ser capaces de identificar y calcular el número de oxidación para cada átomo en una fórmula química. Esto implica entender cómo se aplican las reglas de asignación del número de oxidación en diferentes situaciones.

3. Aplicación del número de oxidación en reacciones químicas: Finalmente, los alumnos deben ser capaces de utilizar el número de oxidación para prever e interpretar los cambios que ocurren durante una reacción química. Esto incluye la capacidad de identificar qué átomos están siendo oxidados y cuáles están siendo reducidos.

Objetivos secundarios:

• Desarrollar habilidades de pensamiento crítico y resolución de problemas al aplicar el concepto de número de oxidación en diversos contextos.

• Estimular la participación activa y la implicación de los alumnos en la clase, a través de actividades prácticas y discusiones en grupo.

Introducción (10 - 15 minutos)

1. Revisión de contenidos anteriores: El profesor debe comenzar la clase recordando conceptos importantes que son pre requisitos para la comprensión del número de oxidación, como la estructura del átomo, la formación de iones y la diferencia entre reacciones de oxidación y reducción. Esto se puede hacer a través de preguntas dirigidas a los alumnos para verificar lo que ya saben e identificar posibles lagunas en su conocimiento.

2. Situación problema 1: 'Oxidación de metales': A continuación, el profesor puede presentar una situación problema común en la vida cotidiana para despertar el interés de los alumnos en el tema. Por ejemplo, la oxidación de metales como el hierro, que resulta en la formación de óxido. El profesor puede preguntar a los alumnos si saben qué es el óxido y por qué se forma, y cómo está relacionado con la oxidación y el número de oxidación.

3. Situación problema 2: 'Pilas y baterías': Otra situación problema que se puede presentar es el funcionamiento de pilas y baterías, que se basa en reacciones de oxidación y reducción. El profesor puede preguntar a los alumnos si saben cómo funcionan las pilas y baterías y qué tiene que ver esto con el número de oxidación.

4. Contextualización de la importancia del tema: Luego, el profesor debe explicar cómo el concepto de número de oxidación es fundamental para la comprensión de una amplia gama de fenómenos químicos, desde la corrosión de metales hasta el funcionamiento de pilas y baterías, pasando por la respiración celular y la fotosíntesis.

5. Introducción del tema: Por último, el profesor debe introducir el tema de la clase de manera que despierte la curiosidad de los alumnos. Por ejemplo, puede hablar sobre cómo el concepto de número de oxidación se desarrolló a lo largo de la historia de la Química y cómo se utiliza hoy en día para entender y controlar una variedad de procesos químicos, desde la producción de energía a partir de combustibles hasta la síntesis de medicamentos.

6. Curiosidad 1: 'El número de oxidación del oxígeno en el aire': Para ilustrar la relevancia del concepto, el profesor puede mencionar que el aire que respiramos está compuesto principalmente por nitrógeno y oxígeno. El nitrógeno es un gas muy estable, mientras que el oxígeno es un gas altamente reactivo, que puede oxidar fácilmente otros elementos. El profesor puede preguntar a los alumnos si saben por qué el oxígeno no nos hace daño, incluso siendo un gas oxidante. La respuesta está en el número de oxidación del oxígeno en el aire, que es cero. Esto significa que el oxígeno en el aire no está oxidado ni reducido, sino en su estado elemental.

7. Curiosidad 2: 'El número de oxidación del hidrógeno en el agua': Otra curiosidad que se puede mencionar es que, aunque el hidrógeno es un elemento muy reactivo, el agua es una sustancia estable. Esto se debe a que el hidrógeno en el agua tiene un número de oxidación +1, mientras que el oxígeno tiene un número de oxidación -2. Cuando el hidrógeno y el oxígeno se combinan para formar agua, el hidrógeno se oxida y el oxígeno se reduce, lo que hace que la reacción sea más favorable.

A lo largo de la Introducción, el profesor debe animar a los alumnos a hacer preguntas y a expresar sus opiniones e ideas, para promover la participación activa y la implicación de los alumnos en la clase.

Desarrollo (20 - 25 minutos)

1. Teoría: Número de Oxidación (10 - 12 minutos):

   1.1. Definición y concepto: El profesor debe comenzar explicando que el número de oxidación (NOX) es una herramienta utilizada para determinar el estado de oxidación de un átomo en una molécula o ión. Es una forma de cuantificar la pérdida o ganancia de electrones que sufre un átomo en una reacción química.

   1.2. Reglas para la asignación del número de oxidación: Luego, el profesor debe presentar las reglas para la asignación del número de oxidación:

    1.2.1. **Elementos libres y compuestos neutros:** El número de oxidación de un elemento libre en su estado fundamental es cero. El número de oxidación de un elemento en un compuesto neutro es igual a su carga.
   
    1.2.2. **Iones monovalentes:** El número de oxidación de un ión monovalente es igual a su carga.
   
    1.2.3. **Iones polivalentes:** Para iones polivalentes, el número de oxidación es la carga que el ión tendría si todos sus átomos estuvieran en su estado fundamental.
   

   1.3. Aplicación del número de oxidación: El profesor debe explicar cómo se utiliza el número de oxidación para identificar si un átomo está siendo oxidado (aumento del número de oxidación) o reducido (disminución del número de oxidación) en una reacción química.

2. Práctica 1: Asignación del Número de Oxidación (5 - 7 minutos):

   2.1. Ejemplos de asignación de número de oxidación: El profesor debe presentar algunos ejemplos de fórmulas químicas y pedir a los alumnos que asignen el número de oxidación a cada átomo. El profesor debe caminar por el aula para verificar el progreso de los alumnos y aclarar cualquier duda que pueda surgir.

3. Teoría: Oxidación y Reducción (5 - 6 minutos):

   3.1. Definición de Oxidación y Reducción: El profesor debe explicar que la oxidación es la pérdida de electrones por un átomo, mientras que la reducción es la ganancia de electrones por un átomo. El profesor debe ilustrar estos conceptos usando ejemplos de reacciones químicas, como la oxidación del hierro para formar óxido y la reducción del oxígeno para formar agua.

4. Práctica 2: Identificación de Oxidación y Reducción (5 - 7 minutos):

   4.1. Ejemplos de oxidación y reducción: El profesor debe presentar algunos ejemplos de reacciones químicas y pedir a los alumnos que identifiquen qué átomos están siendo oxidados y cuáles están siendo reducidos. El profesor debe caminar por el aula para verificar el progreso de los alumnos y aclarar cualquier duda que pueda surgir.

Durante el desarrollo de la clase, el profesor debe fomentar la participación activa de los alumnos, animándolos a hacer preguntas y a expresar sus opiniones e ideas. El profesor también debe proporcionar retroalimentación inmediata a los alumnos, corrigiendo cualquier error y reforzando los conceptos correctos. Además, el profesor debe establecer conexiones entre la teoría y la práctica, destacando la importancia del número de oxidación en la comprensión de fenómenos químicos y en la planificación de reacciones químicas.

Al final del Desarrollo, los alumnos deben ser capaces de asignar el número de oxidación a cada átomo en una fórmula química e identificar qué átomos están siendo oxidados y cuáles están siendo reducidos en una reacción química.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Revisión y síntesis del contenido (3 - 4 minutos): El profesor debe comenzar esta etapa haciendo un breve resumen de los principales conceptos abordados en la clase, como la definición de número de oxidación, las reglas para su asignación, la diferencia entre oxidación y reducción, y la importancia del número de oxidación en la predicción e interpretación de reacciones químicas. El profesor debe reforzar que el número de oxidación es una herramienta fundamental en Química, que permite entender y controlar una amplia gama de fenómenos químicos, desde la corrosión de metales hasta el funcionamiento de pilas y baterías, pasando por la respiración celular y la fotosíntesis.

2. Conexión de la teoría con la práctica (2 - 3 minutos): A continuación, el profesor debe reforzar cómo la clase conectó la teoría con la práctica. Para ello, el profesor puede revisitar los ejemplos de asignación de número de oxidación e identificación de oxidación y reducción que se utilizaron durante la clase. El profesor debe destacar que la habilidad de asignar el número de oxidación a cada átomo en una fórmula química e identificar qué átomos están siendo oxidados y cuáles están siendo reducidos en una reacción química son habilidades prácticas que los alumnos pueden utilizar para entender y prever el comportamiento de sustancias y reacciones químicas en la vida real.

3. Reflexión sobre el aprendizaje (2 - 3 minutos): El profesor debe entonces animar a los alumnos a reflexionar sobre lo que aprendieron en la clase. Para ello, el profesor puede hacer preguntas como:

   3.1. Pregunta 1: '¿Cuál fue el concepto más importante que aprendiste hoy?'

   3.2. Pregunta 2: '¿Qué preguntas aún no han sido respondidas?'

   3.3. Pregunta 3: '¿Cómo puedes aplicar lo que aprendiste hoy en tu vida cotidiana?'

   El profesor debe dar tiempo suficiente para que los alumnos reflexionen sobre estas preguntas y compartan sus respuestas con la clase. El profesor debe valorar todas las respuestas, incluso si no son las respuestas 'correctas', ya que el objetivo es estimular la reflexión y el pensamiento crítico, y no evaluar la 'corrección' de las respuestas.

4. Feedback y dudas (1 - 2 minutos): Por último, el profesor debe abrir un espacio para que los alumnos expresen sus dudas y preguntas sobre el contenido de la clase. El profesor debe dar feedback inmediato a estas dudas y preguntas, aclarando cualquier malentendido y proporcionando orientación adicional, si es necesario. El profesor también debe animar a los alumnos a buscar ayuda fuera del aula, si es necesario, y a seguir estudiando el tema, incluso después de que termine la clase.

Al final del Retorno, los alumnos deben tener una comprensión clara de lo que aprendieron en la clase, de cómo la teoría se conecta con la práctica, y de cómo pueden seguir aprendiendo y aplicando el concepto de número de oxidación en sus vidas. Además, el profesor debe tener una visión clara de lo que los alumnos aprendieron y de lo que aún necesitan aprender, lo que puede orientar la planificación de las próximas clases.

Conclusión (5 - 7 minutos)

1. Resumen de los contenidos abordados (2 - 3 minutos): El profesor debe iniciar la Conclusión recordando los puntos principales discutidos durante la clase. Debe destacar la definición de número de oxidación, las reglas para su asignación, la diferencia entre oxidación y reducción, y la importancia del número de oxidación en la predicción e interpretación de reacciones químicas. El profesor debe enfatizar que el número de oxidación es una herramienta esencial en Química, que permite entender y controlar una amplia gama de fenómenos químicos.

2. Conexión entre teoría, práctica y aplicaciones (1 - 2 minutos): A continuación, el profesor debe explicar cómo la clase conectó la teoría, la práctica y las aplicaciones. Debe resaltar que la asignación del número de oxidación a cada átomo en una fórmula química y la identificación de qué átomos están siendo oxidados y cuáles están siendo reducidos en una reacción química son habilidades prácticas que los alumnos pueden utilizar para entender y prever el comportamiento de sustancias y reacciones químicas en el mundo real.

3. Materiales extras para estudio (1 - 2 minutos): El profesor debe entonces sugerir algunos materiales extras para que los alumnos profundicen su estudio sobre el número de oxidación. Estos materiales pueden incluir libros de texto, sitios educativos, videos explicativos y ejercicios de fijación. El profesor debe animar a los alumnos a revisar el contenido de la clase y a explorar estos materiales, ya que esto puede ayudarles a consolidar su comprensión del número de oxidación.

4. Relevancia del número de oxidación para la vida cotidiana (1 minuto): Por último, el profesor debe destacar la importancia del número de oxidación para la vida cotidiana. Puede recordar ejemplos mencionados durante la clase, como la oxidación de metales, el funcionamiento de pilas y baterías, la respiración celular y la fotosíntesis. El profesor debe enfatizar que el número de oxidación no es solo un concepto abstracto, sino una herramienta práctica que nos ayuda a entender y controlar una variedad de procesos químicos que ocurren a nuestro alrededor.

Al final de la Conclusión, los alumnos deben tener una visión clara y completa del concepto de número de oxidación, de su importancia en Química, y de cómo pueden seguir aprendiendo y aplicando este concepto en sus vidas. Además, el profesor debe haber proporcionado orientaciones claras y útiles para que los alumnos profundicen su estudio sobre el número de oxidación.