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 conocimiento sobre los moles, asegurando que los estudiantes no solo comprendan la definición teórica, sino también su relevancia práctica. Al definir claramente los objetivos, los alumnos pueden enfocar mejor sus esfuerzos durante las actividades en clase, aplicando de forma efectiva e interactiva sus conocimientos previos.

Objetivo Utama:

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

2. Permitir a los estudiantes calcular y convertir la cantidad de átomos, iones y moléculas a partir de un número dado 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 tiene como objetivo involucrar a los estudiantes con situaciones problemáticas que requieran aplicar el conocimiento previo sobre moles, preparándolos para resolver desafíos más complejos en clase. La contextualización busca mostrar la relevancia de estudiar los moles, vinculando el contenido teórico con aplicaciones prácticas y curiosidades que despiertan el interés de los estudiantes y facilitan la comprensión del tema.

Situación Problemática

1. Imaginemos que tenés 2.5 moles de átomos de oxígeno. ¿Cuántos átomos de oxígeno tendrías? Y si hablamos de moléculas de agua, ¿cuántas moléculas serían?

2. Un científico necesita preparar una solución con 0.25 moles de cloruro de sodio. ¿Cuántos gramos de NaCl se necesitarían, 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 comprás una lata de gaseosa, la cantidad de azúcar se mide en gramos, pero el líquido en sí se mide en litros. Pero, ¿cómo saber cuántas moléculas de azúcar hay presentes? Ahí es donde entra el número de moles, que permite a los químicos calcular cantidades a una escala muy reducida, esencial para las industrias farmacéuticas y de materiales, entre otras. Además, el descubrimiento del concepto de mol 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 permitir que los estudiantes apliquen de manera práctica e interactiva los conocimientos adquiridos sobre los moles. Al elegir una de las actividades propuestas, los estudiantes se enfrentarán a problemas complejos, convertirán unidades de medida y realizarán experimentos que simulan situaciones reales donde calcular moles es esencial. 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 de conversión entre masas y moles y calcular el número de partículas en una escala práctica y competitiva.

- Descripción: Los estudiantes se dividirán en grupos de hasta 5 y participarán en una carrera de relevos. Cada grupo recibirá tarjetas con descripciones de diferentes sustancias y sus masas molares. El objetivo es convertir estas masas en moles y después calcular cuántas moléculas o iones corresponden a una cantidad específica de moles. Cada etapa de la carrera corresponde a una sustancia diferente, y los estudiantes deben resolver las conversiones correctamente antes de pasar a la siguiente etapa.

- Instrucciones:

• Divide la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

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

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

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

• Una vez que un grupo haya calculado correctamente, puede pasar a la siguiente sustancia.

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

Actividad 2 - El Mercado de Moles

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades en calcular y convertir moles en una situación simulada de toma de decisiones y negociación.

- Descripción: En esta actividad, los estudiantes 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 comprar en función del precio y los objetivos específicos (por ejemplo, adquirir la sustancia que permita el mayor número de reacciones). Además, tendrán que convertir las cantidades compradas en moles y otras unidades, como gramos y número de partículas.

- Instrucciones:

• Organiza a los estudiantes en grupos de hasta 5.

• Dale 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 preestablecidos.

• Los estudiantes deberán convertir las cantidades compradas en moles y luego a otras unidades como gramos y número de partículas.

• Al final, cada grupo presenta sus elecciones y explicaciones 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 llevarán a cabo una serie de experimentos prácticos para determinar el número de moles en diferentes sustancias. Cada grupo tendrá acceso a equipos de laboratorio y sustancias con masas desconocidas. Deben utilizar 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 los estudiantes deben calcular los moles necesarios para lograr la dilución deseada.

- Instrucciones:

• Divide la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Proporciona a cada grupo 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 deben presentar sus resultados y discutir 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 responder 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 discuta los desafíos enfrentados y las soluciones encontradas. Anima a que destaquen cualquier aspecto que consideren particularmente interesante o que haya cambiado su comprensión del 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 resultó difícil de entender y que aún tienes preguntas al respecto?

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 la retención del conocimiento y la comprensión de su aplicabilidad. Además, al resaltar la conexión entre teoría y práctica y la relevancia de estudiar los moles, esta etapa ayuda a motivar a los estudiantes y valorar el aprendizaje de la química en su contexto más amplio.

Resumen

Para concluir, el docente debe resumir y repasar los conceptos principales tratados en relación con el número de moles, reforzando el cálculo y la conversión de moles en diferentes unidades, como número de partículas y masa, a través de 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 donde 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 destacar 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. Así, lo que se aprendió en esta clase no es solo teoría, sino un conocimiento práctico que puede aplicarse en diversas áreas, reforzando la relevancia de la química en la vida cotidiana y el avance tecnológico.