INDUSTRIA MINERO-METALÚRGICA

CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN 3

1. Estados de la República Mexicana donde se localizan los principales yacimientos de Hierro.

a) Campeche, Colima, Distrito Federal, Tlaxcala

b) Quintana Roo, Michoacán, Hidalgo, Chiapas.

c) Coahuila, Colima, Jalisco, Michoacán.

d) Hidalgo, Durango, Sinaloa, Tamaulipas.

e) Coahuila, Quintana Roo, Baja California, Sinaloa

2. ¿En qué estado se encuentran las mayores reservas de carbón en México?

a) Campeche

b) Colima

c) Michoacán

d) Coahuila

e) Sinaloa

3. Son tres de las principales minas productoras de plata en México.

a) Encantada, Álamos y Cananea

b) El zauzal, La Caridad y Santa Eulalia

c) Fresnillo, Tayahua y Tizapa

d) Ayoltita, Las cuevas y San Pedro

e) Guerrero Negro, Milpillas y Bismarck

4. ¿Qué estado de la república es el que tuvo la mayor participación en la producción minera de 2006?

a) Sonora

b) Zacatecas

c) Chihuahua

d) Coahuila

e) San Luis Potosí

5. Los minerales se clasifican en:

a) renovables y no-renovables

b) naturales y sintéticos

c) combustibles y metálicos

d) metálicos y no-metálicos

e) sólidos y líquidos

6. Es un proceso importante para la recuperación de metales en la actualidad:

a) La mineralización

b) La chatarra

c) Depositarlos en el mar

d) La calcinación

e) El reciclado

7. ¿Cuál de las siguientes rocas no está formada por silicatos?

a) el granito

b) la caliza

c) el pórfido

d) el basalto

e) las arcilla

INDUSTRIA MINERO-METALÚRGICA

CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN 2  

1. El sistema de extracción minera que incluye las canteras y la inmensa mayoría de las minas de todo el mundo es:

a) Minas de superficie

b) Minas subterráneas

c) Pozos de perforación.

d) Minería submarina

e) Dragado

2. Fueron metales utilizados en México por las culturas prehispánicas:

a) Estaño, Manganeso y Mercurio

b) Oro, plata y cobre

c) Berilio, Magnesio y calcio

d) Estroncio, bronce y oro

e) Aluminio, cobre y berilio

3. La industria minero metalúrgica es la que suministra la materia prima para los siguientes sectores:

a) La industria siderúrgica

b) La industria química

c) La industria de la construcción

d) La industria metalúrgica

e) Todas las anteriores

4. Regiones de México donde se practicaba la minería desde la época prehispánica

a) Campeche, Chiapas, Chihuahua y Zacatecas

b) Saltillo, Guerrero, San Luis Potosí y Zacatecas

c) Taxco, Pachuca, Guanajuato y Querétaro

d) Chihuahua, Durango y Guanajuato

e) Durango, Guanajuato, Saltillo y San Luis Potosí

5. En la actualidad, la mayoría de los municipios mineros en nuestro país se localizan en:

a) zonas boscosas, zonas de montana y manglares

b) zonas montañosas, zonas áridas y llanuras costeras

c) zonas tropicales, zonas agrícolas y desiertos

d) zonas costeras, zonas frías y selvas

e) zonas áridas, zonas fértiles y playas

6. Son tres productos no obtenibles en México y cuyo abasto depende de importaciones son:

a) Aluminio, bauxita y cromo

b) Oro, calcita y berilio

c) Asbesto, plata y mercurio

d) Germanio, zinc y azufre

e) Celestita, bismuto y bromo

7. ¿Cuántos minerales ha logrado colocar la producción minera de México dentro de los 15 primeros lugares en el mundo?

a) 15

b) 12

c) 26

d) 20

e) 22

8. La industria minero-metalúrgica es importante en el desarrollo de la economía del país ya que:

a) Suministra materias primas para la mayoría de las industrias

b) Toma parte en la fabricación de artículos de uso cotidiano.

c) Es importante para la fabricación de maquinaria y equipo.

d) Contribuye positivamente como generadoras de divisas.

e) Todas las anteriores.

PROGRAMA DE QUÍMICA III

PROGRAMA DE QUÍMICA III

PRIMERA UNIDAD. LA INDUSTRIA QUÍMICA EN MÉXICO

PROPÓSITOS

Al finalizar la Unidad, el alumno:

•

Comprenderá la importancia de la Industria Química al investigar y analizar la información documental, sobre sus ramas y productos, para

conocer su impacto en el desarrollo económico del país.

•

Valorará la Industria Química al conocer su papel para el mejoramiento de la calidad de vida.

Nota: los números que aparecen entre paréntesis después de las estrategias corresponden al número del aprendizaje que se espera alcanzar y

los que aparecen después de la temática corresponden al nivel de aprendizaje

21.

TIEMPO: 8 horas

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

El alumno:

A1. Selecciona, analiza e

interpreta la información

solicitada.

A2. Comunica en forma oral

y escrita los resultados de

sus investigaciones.

A3. Explica la importancia de

las ramas y productos de la

Industria Química en el

desarrollo económico de

México. (N2)

A4. Comprende la

importancia de la química en

¿Qué importancia tiene en el desarrollo económico de México la Industria

Química?

(8 horas)

􀂃

Solicitar a los alumnos elaborar en equipo un listado de productos de uso cotidiano

(jabón, mermelada, medicamento, ropa,...) y señalen, fundamentando, qué tipo de

industria consideran que los elabora y si creen que la química participa en los

procesos para fabricarlos. Realizar una discusión grupal para conocer las respuestas

dadas, destacar la importancia de la química en la producción de satisfactores y tomar

nota de los conocimientos previos.

􀂃

Solicitar a los alumnos responder mediante una investigación documental las

siguientes preguntas: ¿qué es la Industria Química?, ¿cuáles son sus ramas y

productos?, estadísticas sobre el PIB (acudir al INEGI o consultar su página Web lo

correspondiente a las cuentas nacionales).

Realizar una discusión grupal para analizar lo investigado y concluir sobre la

importancia de las industrias en el sector productivo y en la economía del país.

(A1, A2, A3)

Industria Química (N1)

Ramas y productos de

la Industria Química

(N2)

Desarrollo económico

de la industria química

en México (N2)

Concepto de PIB (N1)

21 Los niveles corresponden a la taxonomía propuesta por el Seminario de Evaluación de los Aprendizajes en Ciencias (Rubro 4), los cuales se precisan al final del programa.

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

los procesos industriales y

sus productos al aplicar

conceptos básicos de esta

ciencia. (N3)

A5. Valora el papel de la

Industria Química en la

producción de satisfactores

para el mejoramiento de la

calidad de vida.

􀂃

El profesor seleccionará alguna de las 3 actividades siguientes, cuyos resultados

deberán exponer los estudiantes en 15 minutos, por equipos y ante el grupo, la

siguiente semana.

El análisis grupal y detallado de algunas de estas actividades servirá para concluir en

la importancia que tiene la industria química en la producción de satisfactores para el

mejoramiento de la vida y su impacto en el desarrollo económico del país, y recordar

los conceptos: mezcla, elemento, compuesto y reacción química.

1. Solicitar a los alumnos, en forma individual, la composición de un producto químico

relacionado con la satisfacción de necesidades básicas, como por ejemplo: cemento,

acero, vidrio, etc. (construcción), fibras textiles, colorantes, etc. (vestido), medicinas,

pastas de dientes, jabones, etc. (salud), conservadores, saborizantes, etc.

(alimentos), fertilizantes, pesticidas, plaguicidas, etc.(agricultura), productos de

limpieza, papel, gasolina, agua purificada, entre otros. Con esta información:

- Identificar qué tipo de sustancias los constituyen (compuestos y/o elementos)

- Indicar qué industrias consideran que participaron en la elaboración del producto

- Rama de la industria que lo produce

- Describir alguno de los procesos químicos involucrados en la obtención del

producto.

El profesor conducirá una discusión para analizar la importancia de la química y sus

productos, así como valorar su función, al destacar que ésta provee de satisfactores

que mejoran la calidad de vida.

(A1, A2, A3, A4, A5)

2. Solicitar a los alumnos que en equipos, investiguen cómo elaborar un producto en

donde participe la química, por ejemplo: polímero, alimento, talco, cold-cream, pasta

dental, adhesivo, jabón, etc., (acudir a: Hixcox-Hopkins, 1994 y/o a la página web de

la PROFECO. Producirlo en casa el fin de semana y entregar un reporte escrito que

incluya:

- A qué rama de la industria química corresponde el producto elaborado

- Materias primas empleadas identificando a cada una de ellas como compuestos,

elementos o mezclas

- Industria involucradas en la elaboración del producto

- Procedimiento utilizado, indicando en qué partes del proceso se obtienen mezclas y

en cuáles se presentan reacciones químicas.

Exponer este trabajo ante el grupo apoyados en material didáctico elaborado por

ellos. Guiados por el profesor, responder en plenaria a las preguntas: ¿cuáles son los

satisfactores que produce la Industria Química para el mejoramiento del nivel y

calidad de vida? y ¿cómo valoran el papel de la química en el desarrollo económico

de México?

(A1, A2, A3, A4, A5)

Aplicación de los

conceptos:

•

Elemento

•

Compuesto

•

Mezcla

• Reacción química

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

3. Investigación documental para su exposición ante el grupo de una de las siguientes

ramas de la Industria Química: Química Básica, Farmacéutica, Alimentaria, Minero-

Metalúrgica, Textil, Fertilizantes, jabones, detergentes y cosméticos, entre otras

(consultar página web del INEGI).

Puntos a desarrollar en la investigación:

- Rama de la Industria investigada.

- Enlistar algunos de los productos elaborados por ese tipo de Industria y seleccionar

al menos dos.

- Con base en los productos seleccionados, indicar las materias primas empleadas,

identificando a cada una como compuesto, elemento o mezcla y los procesos de

transformación realizados

- Importancia de este tipo de Industria en México.

El profesor conducirá una discusión, para establecer la importancia de la Industria

Química en la producción de satisfactores. El profesor podrá evaluar el trabajo escrito

y su exposición.

(A1, A2, A3, A4, A5)

􀂃

Breve exposición por parte del profesor de las industrias que se estudiarán a lo largo

de los cursos de Química III y Química IV (minero-metalúrgica, fertilizantes, petróleo y

petroquímica). Destacar que su estudio servirá para profundizar los conceptos

químicos básicos y establecer la influencia de los productos de la tecnología química

en la vida de los humanos y en la Naturaleza.

SEGUNDA UNIDAD. INDUSTRIA MINERO-METALÚRGICA

PROPÓSITOS

Al finalizar la unidad el alumno:

•

Aplicará los conceptos básicos de la química (mezcla, compuesto, elemento, reacción química, estructura de la materia y enlace) por medio

del estudio de los principales procesos de la industria minero-metalúrgica, para establecer la relación que existe entre la ciencia, la

tecnología, la sociedad y la naturaleza.

•

Establecerá la relación de las reacciones redox y su análisis cuantitativo con el estudio de algunos métodos de obtención de metales para

comprender su importancia en la industria.

•

Comprenderá la relación entre los usos de los metales y sus propiedades físicas y químicas, por medio del estudio de éstas, para valorar su

importancia en la industria y en los seres vivos.

Nota: Los números que aparecen entre paréntesis, después de las estrategias, corresponden al número del aprendizaje que se espera alcanzar y,

los que aparecen después de la temática corresponden al nivel de aprendizaje

22.

TIEMPO: 28 horas

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

El alumno:

A1. Selecciona, analiza y sintetiza

información acerca de la industria

minero-metalúrgica.

A2. Comunica en forma oral y escrita

los resultados de su investigación.

A3. Explica la importancia de los

recursos minerales y de la industria

minero-metalúrgica en México. (N2)

¿Qué importancia tiene la industria minero-metalúrgica en México?

(4 horas)

􀂃

Trabajo en equipo para realizar una investigación acerca de los

siguientes temas: a) ¿qué es un recurso mineral?, b) principales zonas

mineras en México, c) tipos de minerales más importantes de México,

d) aspectos generales de la industria minero-metalúrgica, e) problemas

que enfrenta la industria minero-metalúrgica en México. Conducir una

discusión grupal con base en lo investigado para concluir acerca de la

importancia de la industria minero-metalúrgica en el desarrollo de

México. (A1, A2, A3)

Industria minerometalúrgica

(N1)

Zonas mineras en México

(N1)

Recursos minerales (N2)

A4. Identifica las rocas como mezclas

y a un mineral como elemento nativo o

compuesto. (N2)

A5. Aplica su capacidad para observar

y describir.

¿Cómo se obtienen los metales?

(10 horas)

􀂃

Investigar: ¿cómo está constituida una roca?, una roca es ¿un

elemento, un compuestos o una mezcla?, un mineral es ¿un elemento,

un compuesto o una mezcla? Discusión grupal para concluir que las

rocas son mezclas y que los minerales pueden presentarse como

elementos nativos o compuestos, los cuales son extraídos de las

rocas. (A4)

􀂃

Ofrecer un primer acercamiento a los minerales mediante alguna de

las dos siguientes actividades:

Roca como una mezcla y

mineral como elemento

nativo o compuesto (N2)

22
Los niveles corresponden a la taxonomía propuesta por el Seminario de Evaluación de los Aprendizajes en Ciencias (Rubro 4) los cuales se precisan al final del programa.

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

A6. Clasifica los minerales de acuerdo

a su composición química. (N2)

A7. Aplica la nomenclatura química en

la escritura de fórmulas de

compuestos, ayudado de una tabla de

aniones y cationes. (N2)

A8. Comprende las propiedades del

mineral que permiten su beneficio por

trituración, molienda, decantación y

flotación. (N2)

A9 Selecciona, analiza y sintetiza la

información relevante.

A10 Explica qué es oxidación,

reducción, agente oxidante y agente

reductor. (N2)

A11. Formula hipótesis y las

fundamenta.

A12. Desarrolla destrezas al manejar

con precaución las sustancias, material

y equipo de laboratorio al

1. Realizar una visita a la sala de rocas y minerales del museo de

Geología (calle Jaime Torres Bodet N° 176,

museogeologia@yahoo.com.mx

). Solicitar al alumno: a) la descripción

de una muestra de 20 minerales seleccionados por él, b) clasificar la

muestra de minerales en óxidos, sulfuros, haluros, silicatos, carbonatos

y sulfatos, c) escribir la fórmula, nombre común y nombre químico con

apoyo de tablas de aniones y cationes.

2. Solicitar al alumno un “muestrario de minerales” para: a) observar

sus características (color, brillo, amorfo o cristalino), escribir su nombre

común, fórmula y nombre químico con apoyo de tablas de aniones y

cationes, c) clasificar la muestra en óxidos, sulfuros, haluros, silicatos,

carbonatos y sulfatos.

(A5, A6, A7)

􀂃

Presentación de los procesos de extracción de minerales mediante

alguna de las siguientes actividades:

1. Investigación de las principales etapas en el beneficio de un mineral:

trituración, molienda, decantación y flotación con cuestionario guía

(Keenan, Kleinfelten, Wood, 1985 pp 683-687).

2. Proyectar el video “Mina de la Caridad” (duración 14 min.), con

cuestionario guía en el que el alumno describa los métodos de

separación de minerales: trituración, molienda, decantación y flotación.

Analizar en grupo los procesos de beneficio de minerales presentados,

hacer énfasis en que el mineral enriquecido se encuentra en la mena.

(A8)

􀂃

Investigación documental para responder las siguientes preguntas:

¿qué es oxidación?, ¿qué es reducción?, ¿puede haber oxidación sin

reducción?, ¿qué es un agente oxidante?, ¿qué es un agente

reductor?, ¿es el carbono un agente oxidante o un agente reductor?

(A9)

􀂃

Análisis grupal de lo investigado. Presentar a los alumnos el

procedimiento para obtener plomo a partir de galena (PbS) o de

cerusita (PbCO

3) y solicitar a los alumnos que, con base en la

información obtenida, formulen una hipótesis respecto al papel del

carbón en la reacción para obtener el plomo. (A10, A11)

􀂃

Realizar la actividad experimental para obtener plomo. Representar por

medio de ecuaciones químicas las reacciones de obtención del metal.

Nomenclatura:

•

aniones y cationes

•

óxidos y sales

(sulfuros, haluros,

carbonatos, sulfatos y

silicatos) IUPAC. (N2)

Etapas en el beneficio de

minerales: trituración,

molienda, decantación y

flotación. (N2)

Significado de mena y

ganga. (N1)

Oxidación, reducción,

agente oxidante y agente

reductor. (N2)

Reacción química de

oxidación-reducción. (N3)

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

experimentar.

A13. Representa por medio de

ecuaciones la reacción de reducción

de un metal. (N3)

A14. Identifica una reacción redox por

medio de los números de oxidación.

(N3)

A15. Balancea ecuaciones para

cumplir con la ley de la conservación

de la materia. (N3)

A16. Interpreta cuantitativamente una

ecuación balanceada (mol-mol, masamasa).

(N3)

A17. Comprende las etapas en los

procesos de obtención de algunos

metales. (N2)

Establecer el número de oxidación de los átomos de los elementos

involucrados; hacer énfasis en el proceso de reducción del metal. (A12,

A13, A14)

􀂃

A partir de ecuaciones que representen reacciones de obtención de

metales, realizar ejercicios sobre: identificación de los elementos que

se oxidan y se reducen, balanceo de ecuaciones e interpretación de

las relaciones mol – mol y masa – masa. (A13, A14, A15, A16)

􀂃

Solicitar a los alumnos una investigación sobre las etapas de

producción del hierro: enriquecimiento, reducción y refinación, y la

elaboración de un diagrama que les permita relacionar las etapas con

los procesos físicos o químicos que se presentan en ellas. (A17)

Ecuación química. (N3)

Número de oxidación. (N3)

Estequiometría:

•

Balanceo

•

Masa molar

•

Relación mol - mol y

masa -masa.

(N3)

Etapas en la producción de

metales: enriquecimiento,

reducción y refinación (N2)

A18. Calcula el rendimiento de una

reacción química a partir de las

características de la materia prima.

(N3)

A19. Valora la información que una

ecuación química proporciona a la

industria.

¿Es industrialmente rentable la explotación de todos los minerales?

(2 horas)

􀂃

Plantear a los alumnos la pregunta anterior y analizar las respuestas

dadas en una discusión grupal. Destacar de entre los factores que

determinan la rentabilidad, la cantidad de mena y el tipo de compuesto

que constituye al mineral; señalar que las ecuaciones químicas nos

ofrecen información valiosa sobre la cantidad de elemento que se

obtendrá a partir de determinada cantidad de mineral. Realizar cálculos

de rendimiento de reacciones químicas de obtención de metales a

partir de minerales. (A18, A19)

Estequiometría:

rendimiento de una

reacción química. (N3)

A20. Selecciona, analiza y sintetiza la

información relevante.

A21. Identifica las propiedades físicas

de metales. (N2)

A22. Comprende la relación de las

propiedades con el enlace metálico.

(N2)

¿Por qué son importantes los metales?

(10 horas)

􀂃

Investigación bibliográfica de las propiedades físicas y químicas de los

metales y del modelo de enlace metálico. Análisis de la investigación.

(A20)

􀂃

Diseñar una actividad experimental para verificar la información

obtenida. Discusión grupal para concluir que los metales son útiles

debido a sus propiedades, explicación por parte del profesor sobre la

relación entre las propiedades físicas de los metales y del enlace

metálico, destacar la ubicación de los elementos metálicos en la tabla

Propiedades físicas de

metales.

(N2)

Propiedades químicas de

metales. (N2)

Tabla periódica. (N3)

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

A23. Explica por medio de un modelo

tridimensional el enlace metálico. (N3)

A24. Elabora hipótesis y las

fundamenta.

A25. Maneja con destreza y

precaución las sustancias, el material y

equipo de laboratorio al realizar los

experimentos.

A26. Representa mediante ecuaciones

las reacciones estudiadas. (N3)

A27 Comprende la relación que existe

entre las propiedades periódicas y la

actividad química de los metales. (N3)

A28. Predice la reactividad de un

elemento metálico con base en la serie

electromotriz. (N3)

A29. Selecciona, analiza e interpreta

información relevante.

A30. Comprende que las aleaciones

metálicas son mezclas con importancia

económica. (N1)

A31. Reconoce la importancia

biológica de algunos metales. (N1)

periódica. Solicitar a los alumnos la elaboración de un modelo

tridimensional del enlace metálico, para lo cual pueden emplearse

canicas o balines. (A21, A22, A23)

􀂃

Preguntar a los alumnos si consideran que todos los metales

reaccionan con las mismas sustancias y si lo hacen con la misma

facilidad. Solicitarles que elaboren una hipótesis que dé respuesta a

las preguntas formuladas, deberán indicar los alumnos las razones que

los llevaron a formular su hipótesis. (A24)

􀂃

Diseñar un experimento en el que se observe la actividad química de

los metales (Na, K, Ca, Mg, Al, Fe, Zn, Pb, Cu) al hacerlos reaccionar

con agua fría, agua caliente y ácido clorhídrico. (A25)

􀂃

Representar por medio de ecuaciones las reacciones que se llevaron a

cabo durante el experimento y analizar en grupo porqué se les clasifica

como reacciones de desplazamiento. Comparar los resultados

obtenidos con la serie electromotriz. (A26)

􀂃

Investigar los valores de las propiedades periódicas (radio atómico,

electrones de valencia y electronegatividad) de los elementos

metálicos empleados en la actividad experimental. Establecer la

relación entre estas propiedades y la posición de los elementos en la

serie electromotriz. Apoyados en la información de la serie

electromotriz, predecir si es posible que se lleven a cabo reacciones de

desplazamiento con metales. (A27, A28)

􀂃

Investigación bibliográfica acerca de las aleaciones: concepto, tipos

(de Fe, de Zn, y de Ag) y propiedades. El profesor orientará una

discusión grupal para establecer su importancia económica. (A29, A30)

􀂃

Seleccionar entre alguna de las siguientes actividades para establecer

el papel de los metales en los seres vivos.

1. Investigar la función de los metales en los seres vivos y su

importancia. Discusión grupal y conclusión.

2. Lectura sobre la función de los metales en los seres vivos con

resolución de una guía de lectura, por ejemplo: Acevedo Ch. R.

Análisis de la actividad realizada para concluir sobre la importancia

biológica de los metales.

Enlace metálico. (N3)

Reacción química de

desplazamiento (N2)

Serie electromotriz. (N3)

Actividad química. (N3)

Propiedades periódicas:

radio atómico, electrones

de valencia y

electronegatividad. (N3)

Aleación como una mezcla.

(N1)

Tipos de aleaciones. (N1)

Usos de las aleaciones.

(N1)

Elementos esenciales para

la vida. (N1)

Elementos traza. (N1)

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

(A29, A31)

A32. Valora el impacto de la industria

minero-metalúrgica en la salud y el

ambiente.

¿Qué problemas presenta esta industria?

(2 horas)

􀂃

Reflexionar sobre los efectos de la industria minero-metalúrgica en el

ambiente, seleccionando alguna de las siguientes actividades:

1. Investigación documental (revistas, periódicos o Internet) sobre la

contaminación de plomo, níquel y cromo. Su impacto ambiental y en los

seres vivos.

2. Proyección del audiovisual “El saturnismo: contaminación por

plomo”, con guía de discusión.

Análisis de la actividad realizada para concluir acerca del impacto de la

industria minero-metalúrgica en el medio ambiente y en los seres vivos.

(A32)

Contaminación por metales

(N1)

TERCERA UNIDAD. FERTILIZANTES: PRODUCTOS QUÍMICOS ESTRATÉGICOS

PROPÓSITOS

Al finalizar la Unidad, el alumno:

•

Profundizará en la comprensión de la reacción química, al estudiar algunos procesos industriales empleados en la fabricación de fertilizantes,

para valorar la importancia de la producción de sustancias que ayudan a satisfacer nuestras necesidades.

•

Reconocerá mediante la experimentación los factores que afectan el desarrollo de las reacciones químicas, para acercarse a la comprensión

de porqué y cómo ocurren los cambios químicos.

•

Conocerá aspectos socioeconómicos y ambientales de la industria de los fertilizantes, al analizar su efecto en la producción de alimentos y

sobre el medio ambiente, para valorar la importancia de esta industria.

Nota: Los números que aparecen entre paréntesis, después de las estrategias, corresponden al número del aprendizaje que se espera alcanzar y,

los que aparecen después de la temática corresponden al nivel de aprendizaje

23.

TIEMPO: 28 horas

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

El alumno:

A1. Selecciona, analiza e interpreta

información relevante.

A2. Comprende el concepto de

fertilizante, su clasificación y su papel en

la producción de alimentos. (N1)

A3. Reconoce la importancia de la

industria de los fertilizantes. (N2)

A4. Comunica en forma oral y escrita los

resultados de su investigación y sus

opiniones.

¿Qué importancia tiene la industria de los fertilizantes en México?

(4 horas)

􀂃

Investigación sobre qué son los fertilizantes, su clasificación y

volúmenes de producción nacional (página Web de la SAGARPA). (A1)

􀂃

Análisis y discusión guiada sobre lo investigado, destacando la

importancia de la producción de fertilizantes para abastecer de

alimentos a la creciente población humana. (A2, A3, A4)

􀂃

Actividad donde los alumnos expresen su opinión sobre la importancia

de la industria de los fertilizantes en relación a la autosuficiencia

alimentaria en México, por ejemplo, ensayo, mapa mental, periódico

mural. (A3, A4)

Definición de fertilizante.

(N1)

Clasificación de los

fertilizantes en orgánicos e

inorgánicos. (N1)

Valor estratégico de los

fertilizantes. (N2)

A5. Selecciona, analiza e interpreta

información relevante.

A6. Comunica en forma oral y escrita los

resultados de su investigación y sus

opiniones.

¿Cómo se sintetizan los fertilizantes químicos?

(10 horas)

􀂃

Investigar las cadenas de producción de fertilizantes nitrogenados y

fosfatados. En un primer análisis, destacar las materias primas,

intermediarios importantes como el amoniaco, ácido nítrico, ácido

sulfúrico y ácido fosfórico y, fertilizantes como nitrato de amonio, sulfato

de amonio y fosfato de amonio. (A5, A6)

Cadenas productivas para

la fabricación de

fertilizantes. (N2)

23
Los niveles corresponden a la taxonomía propuesta por el Seminario de Evaluación de los Aprendizajes en Ciencias (Rubro 4), los cuales se precisan al final del programa.

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

A7. Aplica la terminología química, al

nombrar y representar mediante

fórmulas los compuestos estudiados.

(N2)

A8. Expresa mediante ecuaciones

balanceadas las reacciones químicas

estudiadas. (N3)

A9. Reconoce la importancia de las

reacciones químicas de síntesis y

neutralización. (N2)

A10. Analiza las teorías ácido-base de

Arrhenius y Brönsted-Lowry para

comprender el proceso de

neutralización. (N3)

A11. Observa, registra y analiza

información relevante al experimentar.

A12. Maneja con destreza y precaución

las sustancias y el material y equipo de

laboratorio al experimentar.

A13. Aplica el concepto de estado de

equilibrio a las reacciones ácido-base.

(N3)

A14. Identifica las características de las

reacciones reversibles. (N2)

􀂃

Realizar un análisis de las cadenas productivas que permita a los

alumnos:

- Identificar los recursos naturales empleados como materia prima (aire,

gas natural y minerales).

- Nombrar y escribir los símbolos y fórmulas de las sustancias

intermediarias.

- Escribir las ecuaciones balanceadas de las reacciones químicas

involucradas en las cadenas productivas.

- Señalar cómo se formulan los fertilizantes NPK y realizar cálculos al

respecto.

- Discutir acerca de la importancia de los fertilizantes NPK como

nutrientes para mejorar cultivos.

Concluir sobre la importancia de los procesos químicos en la obtención

de fertilizantes, haciendo énfasis en las reacciones de síntesis y

neutralización.

(A7, A8, A9)

􀂃

Investigación bibliográfica sobre la definición de ácidos y bases:

- Según Arrhenius: procesos de disociación y neutralización, ácidos y

bases fuertes y débiles, proceso de neutralización, limitaciones de la

definición.

- Según Brönsted-Lowry: pares conjugados, fuerza de ácidos y bases, y

explicación del proceso de neutralización.

Análisis de la información para comprender el proceso de neutralización.

A5, A10)

•

Obtención en el laboratorio de un fertilizante por neutralización (sulfato

de amonio a partir de ácido sulfúrico e hidróxido de amonio). Informe

de la actividad. (A11, A12)

•

A partir de la definición de Brönsted-Lowry, inferir la reversibilidad y

equilibrio de la reacción ácido-base para obtener el fertilizante. Análisis

grupal de cómo se alcanza el estado de equilibrio cuando ácidos

fuertes y débiles se añaden al agua. Puede demostrarse la fuerza de

ácidos y bases por medio de la conductividad eléctrica en disoluciones

acuosas de la misma concentración. Hacer énfasis en la:

- coexistencia de reactivos y productos

- relación entre estado de equilibrio y rendimiento del producto

Nombre y fórmula de los

compuestos estudiados.

(N2)

Balanceo de ecuaciones

químicas. (N3)

Tipos de reacción: síntesis

y neutralización. (N2)

Propiedades de ácidos y

bases. (N2)

Teorías ácido-base:

•

Arrhenius

•

Brönsted-Lowry (N2)

Reversibilidad y equilibrio

en las reacciones

químicas. (N2)

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

- naturaleza dinámica del equilibrio.

Destacar la importancia de las reacciones de neutralización en la

fabricación de los fertilizantes. Comentar que la mayoría de las

reacciones para la obtención de los intermediarios (amoniaco y ácidos

sulfúrico y nítrico), alcanzan el equilibrio químico, también que en los

organismos se presentan reacciones de equilibrio –oxigenación y pH de

la sangre- y que se producen medicamentos cuya función es recuperar

el equilibrio de la reacción.

(A13, A14)

A15. Selecciona, analiza e interpreta

información relevante.

A16. Comunica en forma oral y escrita

los resultados de su investigación y sus

opiniones.

A17. Comprende la relación entre

energía de reacción y el rompimientoformación

de enlaces químicos. (N2)

A18. Formula hipótesis y las

fundamenta.

A19. Establece qué variable debe medir

(variable dependiente), cuál debe

modificar (variable independiente) y

cuáles debe mantener constantes, para

resolver experimentalmente un

¿Cómo modificar el equilibrio de una reacción química?

(12 horas)

􀂃

Investigación bibliográfica sobre:

- Concepto de energía de enlace o energía de unión y valores de la

energía de los enlaces N

≡N, H-H y N-H;

- Reacción de obtención de amoniaco a partir de H

2 y N2, las

condiciones óptimas de reacción, tablas y gráficas que muestren cómo

se afecta el rendimiento de la reacción.

(A15)

􀂃

Con lo investigado realizar un análisis grupal para destacar:

- La energía involucrada en las reacciones químicas (ruptura de enlaces

en los reactivos y formación de nuevos enlaces en los productos) y su

relación con las reacciones exotérmicas y endotérmicas

- La reacción de obtención del amoniaco con base en la energía para

romper los enlaces N

≡N y la reversibilidad de esta reacción

En un primer acercamiento, concluir que existen condiciones de

reacción que permiten mejorar el rendimiento de obtención de

amoniaco.

(A16, A17)

¿Cómo efectuar reacciones químicas con mayor rapidez y mayor

rendimiento?

􀂃

Actividad experimental para observar cómo los factores: tamaño de la

partícula, temperatura, concentración y catalizador, afectan la rapidez

de una reacción química. Por ejemplo, el efecto de la temperatura y

superficie de contacto en la reacción de Alka Seltzer, y el efecto de la

concentración y catalizadores en la descomposición del H

2O2. Solicitar

a los alumnos que planteen hipótesis sobre el efecto que tendrá en la

rapidez de la reacción los cambios a efectuar. Enfatizar la importancia

Energía de ionización y

de disociación de enlace.

(N2)

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

problema.

A20. Maneja con destreza y precaución

las sustancias y el material y equipo de

laboratorio al experimentar.

A21. Explica a escala molecular, la

forma en que los cambios de

temperatura, presión y concentración,

afectan la rapidez de las reacciones

químicas, basándose en la energía

cinética de las partículas que participan

en la reacción y en la teoría de las

colisiones. (N3)

A22 Identifica a los catalizadores como

sustancias que modifican la energía de

activación de las partículas que

participan en una reacción química. (N1)

A23. Indica hacia donde se desplaza el

equilibrio al modificar la presión,

concentración o temperatura de algunas

reacciones químicas. (N3)

A24. Reconoce la importancia del

conocimiento químico para el control de

los procesos.

rapidez de la reacción los cambios a efectuar. Enfatizar la importancia

del control de variables en la experimentación. Discusión grupal de la

actividad para concluir sobre los factores que afectan la rapidez de las

reacciones químicas. Entrega del reporte. (A18, A19, A20)

􀂃

Investigación documental sobre la teoría de las colisiones y la energía

de activación. Análisis grupal de la investigación para explicar a escala

molecular el efecto de la temperatura, concentración, presión,

superficie de contacto y catalizadores sobre la rapidez de las

reacciones químicas.(A15)

􀂃

Solicitar a los alumnos que apliquen lo estudiado a la reacción de

obtención de amoniaco e imaginando cómo ocurre la reacción a escala

molecular, formulen hipótesis en las que indiquen en qué condiciones

podría llevarse a cabo en el menor tiempo. Revisar las hipótesis

formuladas para verificar los aprendizajes. Plantear la dificultad que

representa el que la síntesis del amoniaco, a temperatura y presión

ambiente, sea una reacción reversible, exotérmica en equilibrio, pero

que el conocimiento químico ha permitido su obtención a escala

industrial. (A18, A19, A21)

􀂃

Investigación bibliográfica sobre los factores que afectan el equilibrio y

con base en esto, retomar el análisis del proceso industrial de

obtención de amoniaco para hacer énfasis en los factores que afectan

su equilibrio. (A14, A22, A23)

􀂃

Actividad experimental para analizar como afectan al equilibrio de una

reacción química los factores - variables- concentración de reactivos o

productos, temperatura, presión. Por ejemplo, la reacción del Fe

+3 con

SCN

-1, del cloruro de cobalto con agua o en disolución alcohólica, o del

equilibrio NO

2 􀀧 N2O4). Enfatizar la importancia del control de variables

para obtener información adecuada de lo que se desea observar.

Discusión grupal de la actividad. Elaborar el reporte. (A18, A19, A20,

A23)

􀂃

Concluir con base en la investigación bibliográfica y la actividad

experimental, cómo se modifica el estado de equilibrio de una reacción

química. Destacar el efecto del cambio en la:

- concentración de reactivos y productos

- presión del sistema (si la reacción es gaseosa y son diferentes en

número de moles de reactivos que de productos)

Factores que afectan la

rapidez de una reacción

química:

•

temperatura

•

concentración

•

presión

•

superficie de contacto

•

catalizadores (N3)

Teoría de las colisiones.

(N2)

Energía de activación.

(N1)

Factores que afectan el

estado de equilibrio de una

reacción: concentración,

presión y temperatura,

(N3)

Elección de las mejores

condiciones en que se

efectúan las reacciones

químicas. (N3)

APRENDIZAJES ESTRATEGIAS SUGERIDAS TEMÁTICA

- temperatura de reacción si la reacción es exotérmica o endotérmica.

Concluir que la elección de las mejores condiciones en que se efectúa

una reacción determina su rendimiento.

(A23, A24)

A25. Selecciona, analiza e interpreta

información relevante.

A26. Comunica sus opiniones y las

fundamenta.

A27. Valora el empleo de los

fertilizantes al comparar el efecto de

ellos sobre el medio ambiente con la

cantidad de alimentos que ayudan a

producir.

A28. Sintetiza los conceptos químicos

estudiados en la unidad.

¿Debemos prescindir de los fertilizantes?

(2 horas)

􀂃

Investigación sobre:

- La cantidad de recursos renovables cuya producción se estimula

gracias al empleo de los fertilizantes.

- El efecto que tiene el mal uso que se le da a los fertilizantes sobre el

medio ambiente y las posibles alternativas de solución.

(A25)

􀂃

Discusión grupal sobre los beneficios y perjuicios debidos al uso de los

fertilizantes. Concluir con opiniones fundamentadas. (A26, A27)

􀂃

Desarrollo individual de un resumen, cuadro sinóptico o mapa

conceptual que sintetice lo aprendido sobre los ácidos y bases, el

equilibrio químico y los factores que afectan la rapidez de las

reacciones. (A28)

Impacto socioeconómico y

ambiental de la producción

y uso de los fertilizantes.

(N1)

BIBLIOGRAFÍA

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INEGI.

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