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ESTRUCTURA DE APRENDIZAJES Y ESTRATEGIA EVALUATIVA
PROPÓSITO GENERAL DE
LA GUIA
La presente guía de aprendizaje, está diseñada para aportar en el desarrollo de
las habilidades de pensamiento de los estudiantes, tales como: El espíritu crítico,
que supone no contentarse con una actitud pasiva frente a una «verdad revelada e
incuestionable» a la vez que se afirma el rigor metódico que le permitan desarrollar
habilidades relacionales como el respeto por las opiniones ajenas, la argumentación
en la discusión de las ideas y la adopción de posturas propias en un ambiente
tolerante y democrático. EJES DE FORMACION DE CARÁCTER CRISTIANO
Gobierno
Génesis 1: 1 Dios colocó al hombre como administrador de su Creación y a Él
debemos dar cuenta.
*METAS DE APRENDIZAJE ( Derechos Básicos de Aprendizaje
)
*OBJETIVO
ESTRATEGIA EVALUATIVA
Comprende el
funcionamiento de máquinas
térmicas (motores de
combustión, refrigeración)
por medio de las leyes de la
termodinámica (primera y
segunda ley).
Comprende que los
diferentes mecanismos de
reacción química (oxido-
reducción, descomposición,
neutralización y
precipitación) posibilitan la
formación de compuestos
inorgánicos.
Comprende que la
biotecnología conlleva el uso
y manipulación de la
información genética a
través de distintas técnicas
(fertilización asistida,
clonación reproductiva y
terapéutica, modificación
genética, terapias génicas),
Evidencia de aprendizaje de DBA
Describe el cambio en
la energía interna de
un sistema a partir del
trabajo mecánico
realizado y del calor
transferido.
Explica la primera ley
de la termodinámica a
partir de la energía
interna de un sistema,
el calor y el trabajo,
con relación a la
conservación de la
energía.
Utiliza formulas y
ecuaciones químicas
para representar las
reacciones entre
compuestos inorgánicos
(óxidos, ácidos,
Axiológico (Nivel 5) Bíblico Formativo DE INNOVACION-PRODUCCION.
FISICA
Reflexiona sobre las diferentes
métodos de transferencia de
calor, máquinas térmicas, por
medio de las leyes de la
termodinámica, realizando su
trabajo de manera excelente,
mostrando así a Dios como
protector de la naturaleza.
QUIMICA
Establece una relación reflexiva
de los conceptos de las
reacciones químicas con sus
ecuaciones respectivas, enlazando
estos conceptos con los
fenómenos explicados desde la
cinética química y la
electroquímica; evidenciando el
papel del hombre como
administrador de la creación de
Dios y el compromiso con la
preservación de la misma.
BIOLOGIA
Formula hipótesis acerca de la
relación que existe entre la
PROFESOR
JOSE CAMINO
DANIEL
RODRIGUEZ
JENNY GONZALEZ
Cx
AREA
CIENCIAS
NATURALES
Cx ASIGNATURAS CE BIOLOGÍA, FISICA Y QUIMICA
CURSO DÉCIMO PERIODO 4 HORAS 7 FECHAS 16 Septiembre –
noviembre 15
y que tiene implicaciones
sociales, bioéticas y
ambientales.
hidróxidos, sales) y
posteriormente
nombrarlos con base en
la nomenclatura
propuesta por la Unión
Internacional de
Química Pura y
Aplicada (IUPAC).
Explica a partir de
relaciones
cuantitativas y
reacciones químicas
(oxido-reducción,
descomposición,
neutralización y
precipitación) la
formación de nuevos
compuestos, dando
ejemplos de cada tipo
de reacción.
Explica los usos de la
biotecnología y sus
efectos en diferentes
contextos (salud,
agricultura, producción
energética y
ambiente).
Argumenta, basado en
evidencias, los
impactos bioéticos,
legales, sociales y
ambientales generados
por el uso de
transgénicos, clonación
y terapias génicas.
fotosíntesis y la respiración
celular; con sus aplicaciones en la
biotecnología y la bioética desde
la perspectiva bíblica. Axiológico (Nivel 4) Bíblico Formativo RELACIONAL
FISICA
Compara los diferentes métodos
de transferencia de calor,
máquinas térmicas, por medio de
las leyes de la termodinámica,
realizando su trabajo de buena
manera, mostrando así a Dios
como protector de la naturaleza.
QUIMICA
Formula en contexto los tipos de
reacciones químicas,
relacionándolas con explicación de
la cinética química y la
electroquímica. Además de
reconocer el papel de Dios y su
principio de perfección plasmado
en la creación.
BIOLOGIA
Realiza comparaciones acerca de
la relación que existe entre la
fotosíntesis y la respiración
celular; con sus aplicaciones en la
biotecnología y la bioética desde
la perspectiva bíblica.
Procedimental ( Nivel 3 )
FISICA
Describe los diferentes métodos
de transferencia de calor,
máquinas térmicas, por medio de
las leyes de la termodinámica,
mostrando así a Dios como
protector de la naturaleza.
QUIMICA
Realiza de forma práctica
cálculos estequiometricos de
diversas reacciones químicas,
explicándolas desde los conceptos
cinético-molecular y los
fenómenos electroquímicos,
dentro de un contexto
experimental.
BIOLOGIA
Describe la relación que existe
entre la fotosíntesis y la
respiración celular; con sus
aplicaciones en la biotecnología y
la bioética desde la perspectiva
bíblica.
Cognitivo (Nivel 1 y 2)
FISICA
Identifica los diferentes
métodos de transferencia de
calor, máquinas térmicas, por
medio de las leyes de la
termodinámica, aplicándolos de
manera inadecuada a situaciones
reales.
QUIMICA
Identifica las leyes y fenómenos
que explican el comportamientos
de las sustancias y sus reacciones
desde la cinética química y los
conceptos de la electroquímica,
según los ejercicios dados en
clase.
BIOLOGIA
Identifica la relación que existe
entre la fotosíntesis y la
respiración celular; con sus
aplicaciones en la biotecnología y
la bioética desde la perspectiva
bíblica.
ESCALA DE VALORACION
INDAGAR EXAMINAR APROPIAR
NIVEL 1 – 2 (1 -69) Bajo Cognitivo
NIVEL 3 (70- 79) Básico Procedimental
NIVEL 4 (80-89) Alto Bíblico
Formativo Relacional
NIVEL 5 (90-100) Superior Bíblico Formativo
De Innovación y Producción
FISICA
PROGRAMACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
SEMANA APRENDIZAJE
PRODUCTO A PRESENTAR
VALOR
PUNTOS
FECHA DE
ENTREGA 1 .INDUCCION REALIZAR ACUERDOS DE CLASE Y ASIGNAR TEMAS DE CONSULTA Y PREPARACIÓN
PARA EL TRABAJO EN EL PERIODO.
2 .COGNITIVO Inducción 15 16 - 20 sep.
3.PROCEDIMENTAL Indagar, concepto de calor, taller en parejas 15 23 – 27 sep
4.PROCEDIMENTAL
Examinar, Laboratorio de calor 15 30 sep – 04 oct
5.PROCEDIMENTAL Examinar, calorimetría, trabajo en casa 15 14 – 18 octubre 6.AXIOLOGICO
Bíblico Formativo
Relacional
Examinar, primera ley de la termodinámica taller en
parejas
15 21 – 25 octubre
7.AXIOLOGICO
Bíblico Formativo
De Innovación y
Producción
Apropiar, taller segunda ley de la termodinámica 20 04 – 08 nov
8 RETROALIMENTACION DEL PROCESO EN APRENDIZAJE
9 ACTIVIDADES EXTERNAS Y CIVICO CULTURALES
Ambientes de Aprendizaje (Vínculos plataforma Avatics)
Actividades de aprendizaje.
BIBLIOGRAFIA
Bautista Ballén, Mauricio, Francia Leonora Salazar Suárez: Hipertexto Física 1. Bogotá, Santillana, 2011.
Serway, Raymond: Física, Quinta edición. México, Pearson, 2007
Tippens, Paul: Física, conceptos y aplicaciones. Perú, McGraw-Hill, 2011
Young, Hugh D. y Roger A. Freedman Física universitaria volumen 1. Decimosegunda edición Pearson Educación,
México, 2009
Hewitt, Paul G. Física conceptual. Décima edición, Pearson Educación, México, 2007
QUIMICA
3. PROGRAMACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
SEMANA PRODUCTO A
PRESENTAR VALOR
PUNTOS FECHA DE
ENTREGA
Estudiante:________________________________________ Acudiente: __________________________________________________
1. INDUCCIÓN REALIZAR ACUERDOS DE CLASE Y ASIGNAR TEMAS DE CONSULTA Y PREPARACIÓN
PARA EL TRABAJO EN EL PERIODO.
SEMANA PRODUCTO A
PRESENTAR VALOR
PUNTOS FECHA DE
ENTREGA
2. COGNITIVO
Actividad #1 del módulo de Química.
20 23 al 27
de Sept.
3.PROCEDIMENTAL Quiz de velocidad de reacción y equilibrio
químico. 15 30 de Sept.
al 4 de Oct.
4.PROCEDIMENTAL
Prueba sedevita y Laboratorio de química.
20 y 20 15 al 18 de
Oct.
5.PROCEDIMENTAL Actividad #2 del modulo de química. 20
21 al 25 de
Oct.
6.AXIOLOGICO Bíblico Formative
Relacional
Actividad #3 del modulo de química.
20 28 de Oct.
al 01 de Nov.
7.AXIOLOGICO Bíblico Formativo De Innovación y
Producción
Quiz de cálculos de constante de equilibrio.
15 05 al 08 de
Nov.
8 PRUEBA SEDEVITA Y RETROALIMENTACION DEL PROCESO EN APRENDIZAJE
9 ACTIVIDADES EXTERNAS Y CIVICO CULTURALES
BIOLOGIA
INTRODUCCIÓN
QUERIDO ESTUDIANTE:
3. PROGRAMACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
SEMANA PRODUCTO A
PRESENTAR VALOR
PUNTOS FECHA DE
ENTREGA
1. INDUCCIÓN REALIZAR ACUERDOS DE CLASE Y ASIGNAR TEMAS DE CONSULTA Y PREPARACIÓN
PARA EL TRABAJO EN EL PERIODO.
SEMANA PRODUCTO A
PRESENTAR VALOR
PUNTOS FECHA DE
ENTREGA
2. COGNITIVO
Indagar acerca del proceso de fotosíntesis (presentar mapas, cuadros e imágenes de apoyo)
10 c/u
Cuarta semana de septiembre
3.COGNITIVO
Indagar acerca del proceso de respiración celular (presentar mapas, cuadros e imágenes de apoyo) 10 c/u
Primera semana de octubre
4.COGNITIVO
Evaluación glosario y generalidades del tema
10
Tercera semana de octubre
5.PROCEDIMENTAL Construcción rutas metabólicas con fichas de lego o armotodo (fase luminica, fase oscura, glucolisis, ciclo de krebs y cadena de transporte)
20 Quinta semana de octubre
7.AXIOLOGICO Bíblico Formative
Relacional
Lectura, texto argumentativo y cosmovisión bíblica acerca del uso y aplicaciones del metabolismo a la biotecnología y bioética.
15
Primera semana de noviembre
El objetivo de este módulo, es que entiendas que la ciencia es una herramienta a través de la cual el hombre
se puede acercar al entendimiento de la voluntad de Dios sobre su creación y cómo podemos ser buenos
administradores de nuestro entorno. A través del cuarto periodo, descubrirás la manera correcta
para emplear las herramientas del conocimiento científico para descubrir las verdades de Dios, y a través de
esta experiencia; explores, afirmes y articules tu fe con el campo del conocimiento.
Salmo 19:1
“Los cielos cuentan la gloria de Dios y el firmamento anuncia la obra de sus manos”
Hebreos 11:3
Por la fe entendemos que el universo fue preparado por la palabra de Dios, de modo que lo que se ve no fue
hecho de cosas invisibles.
MANUAL DE USO DEL LABORATORIO DE CIENCIAS
Este manual es de cumplimiento obligatorio para cualquier persona que ingrese o visite el laboratorio
de Ciencias Naturales.
REGLAMENTO GENERAL.______________________________________
1. Usar bata de laboratorio blanca y de manga larga, abotonada, zapato cerrado, cabello recogido.
2. Lavarse las manos antes y después de trabajar de cada sesión.
3. Uso de equipo de protección personal (bata, gafas de seguridad, guantes de látex, mascarilla, etc.) durante
la permanencia dentro del laboratorio, de acuerdo a la actividad a realizar.
4. Respetar horarios de actividades y dejar el laboratorio en perfecto estado.
5. Mantener sus pertenencias fuera del área de trabajo o en espacios asignados por el profesor del laboratorio.
6. Mantener limpia, ordenada y/o saneada su área de trabajo, antes y después de realizar la actividad.
7. Reportar incidentes o accidentes por leve que sean con o sin lesión, condiciones inseguras y equipo dañado
al personal de laboratorio o al responsable del laboratorio.
8. En simulacros o contingencias obedecer las disposiciones de seguridad indicadas por el profesor,
coordinador o responsable del evento.
9. Disponer los residuos generados en la práctica en su contenedor correspondiente bajo supervisión del
técnico académico, responsable del laboratorio o por personal capacitado para ello.
10. Mantener las puertas cerradas en caso de que la actividad a realizar así lo requiera.
11. Los alumnos se presentarán con su manual de práctica y en su defecto si no existiese éste, con el
procedimiento de la misma.
12. Si un equipo de trabajo no lleva el material solicitado con anticipación de forma completa, no podrá realizar
la práctica correspondiente ese día, y deberá trabajar en trabajo teórico, en zona segura de teoría del
laboratorio.
13. Al empezar la práctica el alumno responsable de cada equipo deberá recibir los materiales del laboratorio
y entregarlos al final completos, aseados y en perfecto estado.
14. En caso de daño, ruptura o pérdida del material de laboratorio durante la práctica, el estudiante que lo haya
causado deberá pagar el valor en tesorería o reponer lo averiado, con material nuevo de las mismas
características al averiado, en un plazo no mayor a 30 días; de lo contrario, no podrá ingresar a la siguiente
práctica de laboratorio con afectación a la calificación correspondiente.
15. Evidenciar durante toda la práctica las características descritas en la propuesta ACERTAR y adicional
demostrar una actitud muy responsable dado el uso de equipos de precisión costosos, y sustancias de
laboratorio de algún riesgo para la salud.
PROHIBICIONES ESPECIALES:
1. Prohibido: Introducir alimentos, bebidas, fumar en el laboratorio o gritar, correr, jugar o sentarse en las
mesas de trabajo.
2. Prohibido mover, sustraer, manipular o hacer uso indebido de equipo sin autorización.
3. Prohibido utilizar las sustancias dadas en el laboratorio para hacer usos no descritos estrictamente en la
guía de la práctica.
4. Prohibido el uso de celulares o sistema de comunicación móvil dentro del laboratorio, a menos que el
docente lo permita con fines académicos en los tiempos descritos para la práctica.
5. Prohibido visitas no autorizadas. (Los responsables del laboratorio o dirección son los que autorizan las
visitas y deberán de advertir a los visitantes sobre los riesgos y medidas de seguridad del laboratorio).
6. Prohibido verter sólidos o sustancias peligrosas en las canales de desagüe de las mesas de trabajo.
7. Prohibido atender un accidente o contingencia para lo cual no ha sido capacitado.
ACUDIENTE ESTUDIANTE
FISICA
Temperatura y calor son conceptos diferentes
La temperatura de un objeto se define como la magnitud que mide la energía promedio de las
moléculas que conforman dicho cuerpo. Este valor es independiente de la masa del objeto, ya que solo
depende de la velocidad y la masa de cada una de sus moléculas.
El calor se define como la transferencia de energía térmica de un objeto a otro debida a una
diferencia de temperaturas entre los mismos.
Algunos términos a tener en cuenta
Capacidad calorífica
Se denomina Capacidad calorífica de un objeto al cociente entre el calor suministrado y el
correspondiente incremento de temperatura del mismo.
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑓𝑖𝑐𝑎 =𝑄
∆𝑇
Las unidades del SI para la capacidad calorífica son joules
Calor específico
El calor específico de un material es la cantidad de calor que se requiere para elevar en un grado la
temperatura de una unidad de masa.
𝑐 =𝑄
𝑚∆𝑇
Calores específicos de algunos materiales a presión
atmosférica
Sustancia J/(kg • °C) cal/(g • °C)
Acero 480 0.114 Agua 4186 1.00
Alcohol etílico 2500 0.60 Aluminio 920 0.22 Cobre 390 0.093 Hielo 2090 0.5
Hierro 470 0.113 Latón 390 0.094
Mercurio 140 0.033 Oro 130 0.03 Plata 230 0.056 Plomo 130 0.031 Silicio 703 0.168
Trementina 1800 0.42 Vapor de agua 2010 0.48
Vidrio 840 0.20 Zinc 390 0.092
El calor Q que se necesita suministrar a una sustancia para aumentar su temperatura, o dicho de
otra manera, el calor cedido por la sustancia para que se produzca una disminución de temperatura,
depende de tres factores:
La masa (m) del cuerpo.
El calor específico (c).
Variación de la temperatura (∆𝑇 = 𝑇𝑓 − 𝑇𝑖): temperatura final menos temperatura inicial
De manera que la cantidad de calor queda expresada como 𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
Ejemplo 1:
¿Qué cantidad de calor es necesario suministrar a 230 g de aluminio que se encuentra a 22°C, para
que alcance una temperatura de 28°C?
Datos
m = 230 g = 0.230 Kg
c = 920 J/(Kg °C) , este valor puede leerse en la tabla anterior
ΔT = 28°C — 22°C = 6°C
Realizando las operaciones
𝑄 = 0.230 𝐾𝑔 ∙ 920𝐽
𝐾𝑔°𝐶∙ (6°𝐶)
𝑄 = 1269,6 𝐽 El calor que se requiere suministrar es de 1269,6 J
Ejemplo 2:
Si a 358 g de cobre inicialmente a 12°C se suministran 1120 J de calor, ¿qué temperatura alcanza?
Datos
m = 358 g = 0.358 Kg
c = 390 J/(Kg °C)
Ti = 12°C
Tf = ?
De acuerdo a la expresión de calor 𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
∆𝑇 =𝑄
𝑚𝑐
∆𝑇 =1120 𝐽
0,358 𝐾𝑔 ∙390 𝐽 𝐾𝑔°𝐶⁄
𝛥𝑇 = 8.0°𝐶 Dado que ΔT = Tf – Ti
Tf – Ti = 8.0°C
Tf = 8.0°C + Ti
Tf = 8.0°C + 12°C
Tf = 20.0°C
La temperatura alcanzada es de 20.0°C
El equilibrio térmico
El principio del equilibrio térmico se refiere a que si dos objetos se ponen juntos en un ambiente
aislado, al cabo de un tiempo alcanzarán la misma temperatura. Esto se da como resultado de una
transferencia de energía térmica del cuerpo más caliente al cuerpo más frío. O sea, hay una
conservación de la energía, lo que matemáticamente puede expresarse como
𝑸𝒂𝒃𝒔𝒐𝒓𝒃𝒊𝒅𝒐 = −𝑸𝒄𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐
Ejemplo:
Una masa de cobre que está a 85°C, se deja caer en un vaso de precipitados que contiene 200
gramos de agua a 18°C. Si la temperatura final del sistema es 21°C, determine la masa de cobre.
Datos
mCu = ¿?
cCu = 390 J/(Kg°C)
TiCu = 85°C
TfCu = 21°C
ma = 200 g = 0.2 Kg
ca = 4186 J/(Kg°C)
Tia = 18°C
Tfa = 21°C
Siendo el agua la sustancia que absorbe el calor que cede el cobre se tiene
𝑚𝑎𝑐𝑎∆𝑇𝑎 = −𝑚𝐶𝑢𝑐𝑎∆𝑇𝐶𝑢
0.2 𝐾𝑔 ∙ 4186 𝐽 (𝐾𝑔°𝐶) ∙ (21°𝐶 − 18°𝐶) = −𝑚𝐶𝑢 ∙ 390⁄ 𝐽 (𝐾𝑔°𝐶) ∙ (21°𝐶 − 85°𝐶)⁄
2511,6 𝐽 = 24960𝐽
𝑘𝑔∙ 𝑚𝐶𝑢
Despejando mCu
𝑚𝐶𝑢 =2511,6 𝐽
24960 𝐽 𝐾𝑔⁄
mCu = 0.10 Kg
Se ha supuesto que el recipiente que contiene el agua no absorbe energía, y solo se da entre el agua y el
cobre.
Calor latente y cambios de fase
Por lo general, una sustancia que está sometida a un intercambio de calor con su entorno experimenta
un cambio de temperatura. Pero hay ocasiones en los que el flujo de calor no ocasiona una alteración
en la temperatura. Esto se debe a que la sustancia sufre una alteración física de una forma a otra, lo
que se denomina un cambio de fase. El paso de sólido a líquido, de líquido a gas o el cambio de la
estructura cristalina de un sólido se conocen como cambio de fase. Todo cambio de fase significa que
hubo un cambio en la energía interna de la sustancia.
El calor que necesita una sustancia para pasar de una fase a otra puede calcularse como 𝑄 = 𝑚𝐿
Donde L es el calor latente y depende del tipo de cambio que se está dando y de las características
de la sustancia.
Se consideran dos tipos de calor latente:
El calor latente de fusión Lf.
Es el calor que se debe suministrar por unidad de masa para que dicha sustancia cambie de la fase
sólida a la fase líquida. Quiere decir que el calor necesario para pasar una cantidad de masa m de una
sustancia de su estado sólido a liquido se usa la expresión 𝑄 = 𝑚𝐿𝑓
El calor latente de vaporización Lv.
Es el calor que se debe suministrar por unidad de masa para que dicha sustancia cambie de la fase
líquida a la fase gaseosa. El calor necesario para convertir una cantidad m de sustancia de líquido a
gas se usa la expresión. 𝑄 = 𝑚𝐿𝑣
La siguiente es una tabla de calores latentes de fusión y de vaporización para algunas sustancias.
Calores latentes de fusión y de vaporización Sustancia Punto de
fusión (°C)
Calor latente
de fusión J/Kg
Punto de
ebullición (°C)
Calor latente de
vaporización J/Kg
Agua 0 3.33x105 100 2.26x106 Alcohol -114 1.04x105 78,5 8.54x105 Aluminio 660 3.97x105 2450 1.14x107 Azufre 119 3.81x104 1750 8.70x105 Cobre 1083 1.34x105 1187 5.06x106 Helio -269.65 5.23x103 -268.93 2.09x104
Nitrógeno -209.97 2.55x104 -195.81 2.01x105 Oro 1063.0 6.44x104 2660 1.58x106
Oxígeno -223 3,3 -183 2,13x105 Plata 960 21 2193 2,33x106 Plomo 327 5,5 1750 8,70x105
Ejemplo
Ejemplo:
Calcular el calor necesario para convertir 15 g de hielo a – 20°C a vapor a 125°C
Tomado de: https://www.muyinteresante.es/curiosidades/preguntas-respuestas/ia-que-temperatura-se-congela-el-agua
Para calcular el calor es necesario realizarlo en diferentes etapas
El calor requerido para llevar el hielo de una temperatura de – 20°C a hielo a 0°C (zona azul) 𝑄1 = 𝑚ℎ𝑐ℎ∆𝑇 A la temperatura de 0°C aparece una mezcla de hielo y una cantidad pequeña de agua
El calor requerido para fundir el hielo (zona verde oscuro) 𝑄2 = 𝑚𝐿𝑓
El calor necesario para calentar el agua de 0°C a 100°C (zona roja) 𝑄3 = 𝑚𝑎𝑐𝑎∆𝑇
A la temperatura de 100°C el agua empieza a convertirse de líquido a vapor, la temperatura no
aumenta entonces
El calor requerido para evaporar el agua (Zona verde claro) 𝑄4 = 𝑚𝐿𝑣
Por último se calcula el calor requerido para llevar el vapor de agua a 100° a 125°C (zona café) 𝑄5 = 𝑚𝑣𝑐𝑣∆𝑇
El calor necesario será la suma 𝑄 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 + 𝑄4 + 𝑄5
La transmisión del calor
Se ha dicho que el calor es una forma de energía que se transfiere de un cuerpo de mayor
temperatura a uno de menor temperatura. Este proceso puede llevarse a cabo de tres formas
distintas.
Conducción del calor
La conducción es el proceso por el que se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas
adyacentes a lo largo de un medio material. El medio en sí no se mueve.
https://didactalia.net/comunidad/materialeducativo/recurso/transferencia-del-calor-por-conduccion/762bddb0-4c29-4d17-bcab-
e8f77f17385a
Convección del calor
La convección es el proceso por el que se transfiere calor por medio del movimiento real de la masa
de un fluido.
https://didactalia.net/comunidad/materialeducativo/recurso/la-transmision-de-calor-por-conveccion/2f0490e6-b64f-4db5-8ef4-a989e5ea13ac
La conductividad térmica de una sustancia es una medida de su capacidad para conducir el calor y se
define por medio de la relación:
Radiación del calor
La radiación es el proceso por el que el calor se transfiere mediante ondas electromagnéticas.
https://alisondajanna7.wordpress.com/ley-de-los-gases-ideales/calor/radiacion-termica/
Termodinámica
La termodinámica se ocupa de la transformación de la energía térmica en energía mecánica y del proceso
inverso, la conversión de trabajo en calor.
Se dice que dos cuerpos están en contacto térmico uno con otro si pueden intercambiar energía entre ellos.
Dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando han estado en contacto térmico y ahora ya no se produce
intercambio de energía.
Tomado de: https://concepto.de/equilibrio-termico/
Ley cero de la termodinámica
Si el cuerpo A se encuentra en equilibrio térmico con el cuerpo C y a su vez el cuerpo B está en equilibrio
térmico con el cuerpo C, entonces al poner en contacto térmico A Y B, estarán en equilibrio térmico también.
Dos objetos en equilibrio térmico están a la misma temperatura.
Adaptado de: https://concepto.de/equilibrio-termico/
Sistema termodinámico
Se entiende por sistema el conjunto de elementos, partículas, moléculas que son el motivo de estudio o
análisis, y todo aquello que lo rodea puede denominarse alrededores.
Se dice que dicho sistema está en equilibrio termodinámico si no hay una fuerza neta actuando sobre el
sistema y su temperatura es la misma de sus alrededores.
Dicho de otra manera, el sistema se encuentra en equilibrio cuando no se realiza trabajo sobre él, o es
sistema no realiza ningún trabajo sobre los alrededores y tampoco hay intercambio de calor, el sistema no
recibe calor ni cede calor.
Bajo estas condiciones el sistema posee una energía interna U, determinada por tres variables, llamadas
variables termodinámicas: Presión, volumen, temperatura. Cuando el sistema reciba o ceda energía, ya sea en
forma de calor o trabajo, alcanzará un nuevo estado de equilibrio de manera que la energía del sistema se
conserve.
El diagrama muestra a un sistema que se somete a un proceso termodinámico. En un estado inicial 1 se
encuentra en equilibrio termodinámico con sus alrededores, a una presión 1, con un volumen 1 a una
temperatura 1. Lo que indica que el sistema posee una energía interna U1. El sistema puede recibir calor, en
cuyo caso se considera que el calor es positivo, y el sistema realiza un trabajo sobre los alrededores, lo que
significa que el trabajo es positivo. Caso contrario, cuando se realiza trabajo sobre el sistema se considera
negativo, lo que genera que el sistema libere calor a su alrededor, que se considera negativo. En el tercer
gráfico el sistema ha alcanzado un nuevo equilibrio, bajo una P2, T2, V2, lo que indica que el sistema posee una
energía interna U2.
Dado que la energía interna debe conservarse ∆𝑈 = 𝑈2 − 𝑈1
El cambio debe ser el resultado del cambio en el calor recibido y el trabajo realizado por el sistema o sobre
él. ∆𝑈 = ∆𝑄 − ∆𝑊
El cambio de la energía interna se debe al cambio del calor y del trabajo. Reescribiendo la ecuación
anterior es otra forma de escribir la ley de la conservación de la energía.
∆𝑄 = ∆𝑤 + ∆𝑈
Primera ley de la termodinámica
Se define como el cambio neto de calor es igual a la suma del trabajo neto y el cambio de la energía interna
del sistema
∆𝑄 = ∆𝑊 + ∆𝑈
En termodinámica, el trabajo ΔW suele realizarse sobre un gas. En esos casos el trabajo se representa en
términos de la presión y el volumen.
Para un proceso en el que la presión es constante ∆𝑊 = 𝑃∆𝑉
Cuando la presión varía el trabajo es igual al área bajo la curva
Hay unos casos especiales de la primera ley y suceden cuando una de las cantidades no se somete a un
cambio.
Proceso adiabático
Un proceso adiabático es aquel que ocurre cuando no hay intercambio de calor entre el sistema y los
alrededores. En este caso ΔQ = 0
Entonces 0 = ∆𝑊 + ∆𝑈 ∆𝑊 = −∆𝑈
El trabajo que se realiza lo hace a expensas de la energía interna
Proceso isocórico o isovolumétrico
Un proceso isocórico es aquel que sucede cuando no hay cambio en el volumen, por tanto no hay trabajo. ΔW
= 0
∆𝑄 = ∆𝑈
Proceso isotérmico
Es aquel proceso que se da a temperatura constante, lo que significa que no hay cambio en la energía interna
∆𝑄 = ∆𝑊
En un proceso isotérmico toda la energía absorbida por el sistema se convierte en trabajo
Proceso isobárico
Un proceso isobárico es aquel que sucede a presión constante.
ΔP = 0 W = PΔV
∆𝑄 = 𝑃∆𝑉 + ∆𝑈
Segunda ley de la termodinámica
Una definición es, que el calor fluye de manera natural, de los cuerpos de mayor temperatura hacia los
cuerpos de menor temperatura, no en sentido contrario de los de menor temperatura hacia los de mayor
temperatura.
Máquinas térmicas
Tomado de Tippens, Paul: Física, conceptos y aplicaciones. Perú, McGraw-Hill, 2011, pág. 413
No es posible construir una máquina que funcione de manera continua extrayendo calor de una fuente y la
convierta completamente en trabajo.
De acuerdo a la primera ley de la termodinámica ∆𝑄 = ∆𝑊 + ∆𝑈
Si se considera un proceso cíclico, esto es, la sustancia de trabajo empieza a unas condiciones de P, T V, n
iniciales y luego de pasa por una serie de procesos, vuelve a su estado inicial. Quiere decir que ∆𝑈 = 0 y por
tanto ∆𝑊 = 𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑄𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎. Como se sabe, una máquina real no puede convertir todo el calor suministrado
y convertirlo en calor, se debe hablar de eficiencia de la máquina.
Eficiencia de una máquina térmica
Se define como el cociente entre el trabajo útil realizado por la máquina y el calor suministrado
𝑒 =∆𝑊
𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎=
𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑄𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
Ciclo de Carnot
Tomado de Tippens, Paul: Física, conceptos y aplicaciones. Perú, McGraw-Hill, 2011, pág 414
Tomado de: https://mauriciomedinasierra.wordpress.com/tercer-corte/conceptos/ciclos-termicos/ciclo-carnot/
El ciclo de Carnot se da en cuatro etapas a) expansión isotérmica b) expansión adiabática c) compresión
isotérmica d) compresión adiabática.
En todas las máquinas reales hay pérdidas de calor por diversos factores, entre estos la fricción que se da
entre el émbolo y el cilindro, o la combustión incompleta del combustible, por tanto su eficiencia se ve
afectada. Se dice que una máquina ideal es aquella en la cual la eficiencia es máxima dentro de los límites de
temperatura para los cuales funciona. Entonces la eficiencia no se mide en el calor que entra o sale sino en
las temperaturas de entrada y de salida.
𝑒 =𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑇𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑇𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
Para pensar
1. Si dos objetos tienen la misma capacidad calorífica, ¿deben estar hechos forzosamente del mismo material?
¿Qué podemos decir de ellos si ambos tienen el mismo calor específico?
2. Un casquillo de cobre de 8 kg tiene que calentarse de 25 a 140°C con el fin de expandirlo para que se ajuste
sobre un eje. ¿Cuánto calor se requirió?
3. Un tubo de cobre de 400 g que se encuentra inicialmente a 200°C se sumerge en un recipiente que contiene
3 kg de agua a 20°C. Pasando por alto otros intercambios de calor, ¿cuál será la temperatura de equilibrio de
la mezcla?
4. ¿Qué cantidad de aluminio a 20° C tendrá que añadirse a 400 g de agua caliente a 80°C para que la
temperatura de equilibrio sea de 30°C?
5. Un bloque de cobre de 1.3 kg se calienta a 200°C y luego se introduce en un recipiente aislado que se ha
llenado parcialmente con 2 kg de agua a 20°C. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio?
6. Cincuenta gramos de perdigones de cobre se calientan a 200°C y luego se introducen en una taza de aluminio
de 50 g que contiene 160 g de agua. La temperatura inicial de la taza y el agua es de 20°C. ¿Cuál es la
temperatura de equilibrio?
7. ¿Qué cantidad de calor se necesita para convertir 2 kg de hielo a —25°C en vapor a 100°C?
8. Si 7.57X106 J de calor se absorben en el proceso de fundir por completo un trozo de 1.60 kg de un metal
desconocido, ¿cuál es el calor latente de fusión y de qué metal se trata?
9. ¿Cuántos gramos de vapor a 100°C es necesario mezclar con 200 g de agua a 20°C con el fin de que la
temperatura de equilibrio sea de 50°C?
10. Si 100 g de agua a 20°C se mezclan con 100 g de hielo a 0°C y 4 g de vapor a 100°C, halle la temperatura de
equilibrio y la composición de la mezcla.
11. Diez gramos de hielo a —5°C se mezclan con 6 g de vapor a 100°C. Calcule la temperatura final y la
composición de la mezcla
12. En un proceso químico industrial, se proporcionan a un sistema 600 J de calor y produce 200 J de trabajo.
¿Cuál es el incremento registrado en la energía interna de este sistema?
13. Supongamos que la energía interna de un sistema disminuye en 300 J, al tiempo que un gas realiza 200 J de
trabajo. ¿Cuál es el valor de Q? ¿El sistema ha ganado o ha perdido calor?
14. En un proceso termodinámico, la energía interna del sistema se incrementa en 500 J. ¿Cuánto trabajo fue
realizado por el gas si en el proceso fueron absorbidos 800 J de calor?
15. Un gas encerrado en el cilindro de un motor tiene un volumen inicial de 2 X 10-4 m3. Luego el gas se expande
isobáricamente a 220 kPa. Si durante el proceso se absorben 350 J y la energía interna aumenta 150 J,
¿cuál es el volumen final del gas?
16. Un gas ideal se expande isotérmicamente al tiempo que absorbe 4.80 J de calor. El pistón tiene una masa de
3 kg. ¿A qué altura se elevará el pistón respecto a su posición inicial?
17. El trabajo realizado sobre un gas durante una compresión adiabática es de 140 J. Calcule el incremento de la
energía interna del sistema, en calorías.
18. Se encierran en un contenedor dos kilogramos de agua, originalmente a 20°C, de modo que todo cambio es
isocórico. Luego, el agua absorbe 9000 J de calor, al tiempo que 1500 se gotean al medio debido a un mal
aislamiento. Determine el incremento en la temperatura del agua.
19. Un gas está encerrado en una lata de cobre. ¿Cuánto calor es necesario suministrar para incrementar la
energía interna en 59 J? ¿Qué tipo de proceso termodinámico está implícito en este caso?
20. ¿Cómo se relaciona la segunda ley de la termodinámica con la dirección del flujo del calor?
21. ¿Cómo se relaciona la segunda ley con las máquinas térmicas?
22. ¿Cómo se relaciona la eficiencia ideal de un automóvil con la temperatura del motor y la temperatura del
ambiente donde funciona? Sé específico
23. ¿Cuál es la eficiencia ideal de un motor de automóvil cuando el combustible se calienta a 2,700 K y el aire del
exterior está a 270 K?
24. Para aumentar la eficiencia de una máquina térmica, ¿sería mejor producir el mismo incremento de
temperatura subiendo la del reservorio caliente y mantener constante la del radiador, o bajando la
temperatura del radiador y mantener constante la del reservorio caliente? Explica por qué.
Tomado de: Hewitt, Paul G: Física conceptual. Décima edición Pearson Educación, México, 2007
25. ¿Cuál es la eficiencia de un motor que realiza 300 J de trabajo en cada ciclo, al tiempo que desecha 600 J
hacia el medio?
26. Durante un ciclo completo, un sistema absorbe 600 cal de calor y lanza 200 cal al medio. ¿Cuánto trabajo se
realiza? ¿Cuál es la eficiencia?
27. Un motor con 37% de eficiencia pierde 400 J de calor en cada ciclo. ¿Qué trabajo se realiza y cuánto calor
se absorbe en cada ciclo?
28. ¿Cuál es la eficiencia de una máquina ideal que opera entre las temperaturas de 525 K y 300 K?
29. Una máquina de vapor recibe vapor sobrecalentado de una caldera que trabaja a 200°C y que lo arroja
directamente al aire a 100°C. ¿Cuál es la eficiencia ideal?
QUIMICA
Velocidad de reacción
La velocidad de una reacción es la rapidez con la que se forman los productos o se consumen los
reactivos involucrados en dicha reacción.
La velocidad de reacción se define en términos del tiempo necesario para que desaparezca o se
transforme una determinada cantidad de reactivos o para que se formen los productos
correspondientes. Decimos entonces que para la siguiente reacción:
La velocidad de reacción para la formación del compuesto AB seria:
Y la velocidad de reacción para la descomposición de los dos reactivos seria:
Proceso el cual es ilustrado por la siguiente gráfica.
Los catalizadores
Un catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reacción química, ya que puede
aumentarla o reducirla, en la mayoría de los casos suelen usarse para aumentar la velocidad de la
reacción, lo que se denomina catálisis positiva (el catalizador aumenta la velocidad de reacción), y
catálisis negativa (el catalizador disminuye la velocidad de reacción).
Reacciones endotérmicas y exotérmicas
El equilibrio químico
Es un aspecto importante de la cinética química, ya que nos permite conocer el comportamiento de
reacciones químicas, particularmente en reacciones reversibles, en las cuales y gracias a las
condiciones externas de la reacción los productos pueden interactuar para retornar a las sustancias
iniciales de la reacción.
En las reacciones reversibles se habla de un estado de equilibrio cuando las velocidades de formación
tanto de productos y reactivos se igualan, a esto se le denomina equilibrio dinámico.
La constante de equilibrio
Al examinar la reacción las expresiones de velocidad serían las siguientes:
Cuando se llega al equilibrio dinámico las dos velocidades son iguales, para lo cual se puede deducir lo
siguiente:
Relacionando las dos constantes de velocidad (K1 y K2), se obtiene la que conoceremos como la
constante de equilibrio (Ke).
En términos generales para las reacciones reversibles, la constante Ke se determina de la siguiente
manera:
La ecuación de la constante de equilibrio para la reacción genérica anterior seria.
Pero, ¿qué significa la constante de equilibrio y el valor que pueda tener esta constante?
Ke>1: la concentración de los productos es mayor que la concentración de los reactivos, de manera que el cociente [productos] /[reactivos] es mayor a la unidad. Esto significa que la reacción es favorable en el sentido de los productos.
Ke=1: el valor de la constante de equilibrio oscila alrededor de uno. Significa que la proporción de reactivos y productos es similar, sin que se favorezca la formación de ninguno de los dos.
Ke<1: la concentración de los productos es menor que la de los reactivos. En este caso, se presenta una
situación desfavorable en la formación de productos, pues predomina la formación de reactivos.
Para la siguiente reacción se puede observar la relación entre las concentraciones de reactivos y
productos.
2𝑆𝑂2(𝑔) + 𝑂2(𝑔) ↔ 2𝑆𝑂3(𝑔)
Los conceptos de pH y pOH
El químico danés Sörensen, ideó una escala de grado de acidez, en la cual la concentración de iones
H+ o H3O+ se expresa como el logaritmo decimal de la misma cambiado de signo, que equivale al
exponente o potencia de dicha concentración. Esta forma de expresar la concentración de
hidrogeniones (H+) de una solución recibe el nombre de potencial de hidrógeno o pH, y se expresa
matemáticamente de la siguiente manera:
Pero, ¿qué significa esta expresión? Recordemos que toda potencia de diez es el logaritmo decimal
de ese número. Por ejemplo, en la expresión 103, tres es el logaritmo de la cantidad correspondiente
que es 1.000, número que a su vez es el antilogaritmo de 103. Así mismo 10-3 equivale a 1/103, es decir,
su inverso, en el cual la potencia o exponente es positivo. Por lo tanto, el pH es el logaritmo decimal
del inverso de la concentración de H+:
De la misma manera que expresamos el grado de acidez de las soluciones, utilizando la concentración
de hidrogeniones (iones H+ o H3O+), podemos expresar el grado de basicidad, a partir de la
concentración de OH- en una solución. Obtenemos así otra escala, denominada pOH.
Matemáticamente el pOH se representa como sigue:
El producto iónico del agua se expresa: KW=[H+][OH-] = 1x 10-14, si se aplica este concepto de pH
y pOH podemos concluir que: pH + pOH = 14
Electroquímica.
La electroquímica es la parte de la química que relaciona la energía eléctrica con la energía química
que se intercambia durante las reacciones químicas. Algunas aplicaciones de procesos electroquímicos
son las baterías de los automóviles y las pilas.
La electrolisis.
es uno de los procesos electroquímicos más importantes, en el cual el fl ujo de una corriente eléctrica
a través de una porción de materia, genera cambios químicos en ésta. Dichos cambios o reacciones
químicas no se producen en ausencia de una fuente de energía eléctrica y todo el proceso sucede en
un dispositivo denominado celda electrolítica. Una celda electrolítica es un dispositivo similar al
empleado para determinar si una solución es o no electrolítica. Consta de un recipiente que contiene
una solución de algún electrólito y dos electrodos que se sumergen en dicha sustancia, a través de los
cuales fluye una corriente eléctrica, proveniente de una fuente de energía (por ejemplo, una pila). El
electrodo desde el cual salen electrones hacia la solución está cargado negativamente (cátodo), por
lo que los iones cargados positivamente (cationes) migrarán hacia éste. De la misma forma, los iones
negativos (aniones) se verán atraídos por el electrodo positivo o ánodo.
Dado que el electrodo negativo presenta un exceso de electrones, se comporta como un agente
reductor, pues puede ceder dichos electrones a un ion positivo que carezca de ellos. Igualmente, el
polo positivo de una celda electrolítica actúa como agente oxidante, capturando los electrones de
exceso que posean los iones negativos.
Las Celdas electroquímicas.
Las reacciones de óxido-reducción que ocurren espontáneamente, pueden ser utilizadas para generar
energía eléctrica. Para ello es necesario que la transferencia de electrones no se realice
directamente, es decir, que la oxidación y la reducción sucedan en espacios separados. De esta
manera, el flujo de electrones desde el agente reductor hacia el agente oxidante, se traduce en una
corriente eléctrica, que se denomina corriente galvánica, en honor a Luigi Galvani (1737-1798), físico
italiano que estudió estos fenómenos. Las celdas electroquímicas, conocidas también como celdas
galvánicas o voltaicas, son los dispositivos en los cuales se realiza este proceso. En una celda
electroquímica los reactivos se mantienen en compartimentos separados o semiceldas, en las cuales
se realizan las semi-reacciones de oxidación y reducción separadamente. Una semicelda consta de
una barra de metal que funciona como electrodo y que se sumerge en una solución acuosa compuesta
por iones del mismo metal, provenientes de una sal de éste. Los electrodos de cada semicelda, se
comunican a través de un circuito eléctrico externo, por el que viajan los electrones desde el agente
reductor hasta el agente oxidante. Estos dispositivos son el fundamento de las pilas y baterías que
usamos a diario.
6.1. INDAGAR
Actividad #1
Responda las siguientes preguntas teniendo en cuenta la lectura e investigación en el libro de texto
trabajado en clase. (tenga en cuenta que se realizara sustentación oral de la actividad.)
1. ¿De qué depende que una reacción sea instantánea o, por el contrario, muy lenta?
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2. ¿Por qué los equilibrios químicos son considerados como sistemas dinámicos?
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3. ¿Qué aplicaciones industriales puede tener el equilibrio químico?
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4. ¿Qué función cumplen los catalizadores en las reacciones químicas?
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5. ¿Cuál es la diferencia entre un ácido y una base?
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6. ¿Cuál es la importancia biológica de mantener unos niveles estables de pH?
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7. ¿Qué ventajas y desventajas tiene la aplicación industrial de los procesos electroquímicos?
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8. ¿Qué son los electrolitos?
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_______________________________________________________________________________________
6.2. EXAMINAR
Actividad #2 (Entregar en hoja examen)
Resuelva los siguientes puntos teniendo en cuenta lo visto en clase y lo investigado en los libros de
texto de la biblioteca del colegio.
1. Explica cómo se relacionan las velocidades de reacción en una reacción reversible.
2. Menciona y explica las condiciones necesarias para que se produzca una reacción química a partir de la teoría
de colisiones. Justifica tu respuesta por medio de dibujos que ilustren el proceso.
3. Los catalizadores desempeñan funciones muy importantes en las reacciones bioquímicas de los seres vivos.
¿qué nombres reciben este tipo de catalizadores? Si no existieran, ¿Qué sucedería en el organismo?
4. La siguiente gráfica muestra el efecto de un catalizador:
Con base en la gráfica determina si cada una de las siguientes proposiciones en verdadera o falsa
(Justificación de esta pregunta de forma oral):
El catalizador facilita la formación de complejo activado.
El catalizador disminuye la energía del estado de transición.
El catalizador no produce disminución en la energía de activación.
Ea de los reactivos es menor que E’a de los productos.
5. Plantea la velocidad de reacción para la siguiente ecuación:
aA + dD hH +gG
6.3. APROPIAR
Actividad #3 (Entregar en hoja examen)
Resuelve los siguientes ejercicios (no olvide registrar los procedimientos y los resultados):
1. Realice un mapa mental en el cual hable acerca de un catalizador, sus funciones y que aplicaciones
industriales tiene.
2. Escriba la expresión de la constante de equilibrio, para las siguientes reacciones:
3. Calcula el valor de la constante de equilibrio para la siguiente reacción, teniendo en cuenta los valores
experimentales de la tabla.
4. Para el equilibrio:
¿Qué concentración CH3OH está en equilibrio con el CO a una concentración de 0,10 moles/litro y H2 a una
concentración de 0,025 mol/litro?
5. Calcula la [H+] de una solución cuya [OH-] es 3·10-4M y concluye si la solución es ácida o básica.
BIOLOGIA
INDAGACION La fotosíntesis es la base de la vida en el planeta, pues es la encargada de liberar al ambiente el oxígeno que muchos organismos utilizan para realizar la respiración y además también logra fijar carbono procedente del dióxido en azucares simples.
En las plantas y en las algas la fotosíntesis ocurre en unos orgánulos llamados cloroplastos, de forma circular o alargada, pudiendo llegar a ser dentro de una célula normal entre 5 y 50 cloroplastos.
La fotosíntesis está compuesta por dos tipos de reacciones, reacciones que dependen de la energía de la luz solar para llevarse a cabo, llamadas reacciones dependientes de la luz y otro conjunto de reacciones que no necesitan de presencia de la luz solar para realizarse, llamadas reacciones oscuras o ciclo de Calvin.
En las reacciones luminosas, por medio de varias moléculas se logra absorber la energía proveniente del sol y posteriormente fabricar dos compuestos ricos en energía: ATP y NADPH. Las moléculas encargadas de absorber la luz se denominan pigmentos, entre los que encontramos a la clorofila a, la clorofila b y los carotenoides.
Las reacciones luminosas ocurren en los tilacoides, en donde en sus membranas encontramos unas proteínas asociadas a moléculas de pigmentos, a la clorofila a, la clorofila b y los carotenoides. Estas moléculas de pigmentos serán las encargadas de captar la energía del sol en forma de fotones.
Lee con atención la siguiente historieta:
Actividad introductoria
En grupos de 3 o 4 estudiantes escribe una hipótesis sobre qué factores desencadenaron la muerte de
las plantas a pesar de que éstas fueron ubicadas en un cuarto donde se protegían del intenso calor.
Ahora responde las preguntas planteadas:
1. ¿Cuáles son los nutrientes que las plantas necesitan para vivir?
2. Describe el proceso bioquímico que le permite a la planta generar energía a partir de la interacción entre los nutrientes.
3. ¿Cómo utilizan las plantas dichos nutrientes para generar la energía que requieren para realizar sus procesos metabólicos?
10 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
4. ¿Las plantas que estaban en la habitación obtenían los mismos nutrientes que las de afuera? Explica.
5. ¿Qué ocasionó que las plantas no crecieran y murieran? Explica
Nota:
Cada grupo deberá analizar y revisar la hipótesis planteada, y de ser necesario modificarla como
consideren.
Luego, cada grupo expondrá su hipótesis, las respuestas a las preguntas y cómo éstas argumentan su hipótesis, para luego debatirlas con los demás grupos.
EXAMINACION
Observa con atención la siguiente imagen:
11 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Ahora responde las siguientes preguntas:
12 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
1. ¿En qué parte del árbol, hoja y célula se realiza la fotosíntesis?
2. Por qué las plantas no hacen fotosíntesis en otras partes de su cuerpo? Explica.
Activa tus conocimientos por medio de los siguientes interrogantes:
1. ¿Dónde ocurren las reacciones luminosas?
13 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
2. ¿Cuáles son los reactivos de las reacciones luminosas?
3. ¿Cuáles son los productos de las reacciones luminosas?
4. ¿Cómo se producen las reacciones luminosas? Explica.
14 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Para concluir intenta responder los siguientes interrogantes:
1. ¿Cuál es la razón por la que las plantas son verdes?
2. ¿Qué longitud de onda y a qué color proporciona la energía para las reacciones luminosas de la fotosíntesis?
A partir de las siguientes preguntas, refresca tu memoria acerca de este importante proceso.
1. ¿Dónde ocurre el ciclo de Calvin?
15 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
2. ¿Cuáles fueron los reactivos que se utilizaron en el ciclo de Calvin?
3. ¿Cuáles son los productos del ciclo de Calvin?
4. ¿Cómo es el proceso y las partes del ciclo de Calvin? Explícate.
16 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Para esta actividad deberán a partir de la lectura de cada uno de los puntos, determinar en qué parte del siclo de Calvin iría este proceso y escribir la letra correspondiente en los cuadros en blanco dentro
de la imagen (en este caso los deje rojos cambiarlos)
2
17 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos
educativos
El NADPH que también es generado durante la fase luminosa cede electrones a estas moléculas de tres carbonos dando lugar a gliceraldehido-3-fosfato.
La regeneración de la ribulosa-1,5-bifosfato requiere una molécula de ATP por cada molécula regenerada. El ciclo ahora está listo para volver a empezar.
Otra parte sustancial del gliceraldehido-3-fosfato es utilizado en una compleja serie de reacciones para regenerar el aceptor de CO2 ribulosa-1,5-bifosfato.
Cada una de las moléculas de CO2 es unida a una molécula aceptora, la ribulosa -1,5-bifosfato (RuBP), que a continuación se rompe en dos moléculas de 3-fosfoglicerato. Esta reacción es catalizada por el enzima Rubisco.
Una parte del gliceraldehido-3-fosfato es utilizado para fabricar el azúcar de 6 carbonos glucosa y otros productos de la fotosíntesis.
El ATP producido durante las reacciones luminosas, cede grupos fosfato a estas moléculas, dando lugar a 1,3-difosfoglicerato.
Para terminar responde la siguiente pregunta, te ayudara a concluir y cerrar tu ciclo de aprendizaje sobre este proceso.
¿Cómo el ciclo de Calvin logra generar una molécula de G3P?
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18 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos
educativos
Etapas del proceso de respiración celular
La respiración celular ocurre en 3 pasos o epatas fundamentales:
Etapa 1: La glucosa, como molécula, se descompone en el citoplasma celular. El proceso
que utiliza se llama glicólisis o glucólisis, que no es más que el proceso de partición o
descomposición de las moléculas de glucosa.
Etapa 2: Las moléculas de piruvato son trasportadas a la mitocondria, lugar donde ocurre
un proceso energético donde el piruvato, que previamente se ha convertido en una
molécula de dos carbonos, ingresa al ciclo de Krebs.
Las mitocondrias tienen un conjunto de membranas internas, llamadas crestas, lo que hace
que aumente su superficie, que es donde se realiza el proceso de respiración celular como
tal.
Etapa 3: La energía que se ha producido previamente, entra en una cadena de transporte
de electrones, y es durante esta etapa donde esta energía se usa para la producción de
ATP. De igual manera este es el proceso de conversión de la glucosa en ATP.
Durante al primea etapa se liberan sólo dos moléculas de ATP para cada molécula de
glucosa, luego se comienza a liberar más ATP en la siguiente etapa, por lo que la cadena y
la producción aumenta a medida que avanza el proceso.
1) El objetivo de la respiración celular es ...
19 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos
educativos
a) la obtención de la energía contenida en sustancias orgánicas;
b) la obtención de oxígeno;
c) la obtención de glucosa.
d) la fabricación de compuestos orgánicos.
2) Los organismos heterótrofos animales obtienen....
a) la energía de la luz y los materiales de las sustancias orgánicas;
b) la energía de la luz y los materiales de las sustancias inorgánicas;
c) la energía y los materiales de las sustancias orgánicas;
d) la energía y los materiales de las sustancias inorgánicas.
3) Una de estas afirmaciones no es correcta:
a) las células de las raíces y tallos no verdes de la planta obtienen la energía que necesitan mediante la respiración celular tanto por el
día como por la noche,
b) los organismos heterótrofos obtienen la energía para poder realizar sus funciones vitales mediante la respiración celular,
c) las células de las raíces y tallos no verdes de la planta obtienen la energía que necesitan mediante la respiración celular sólo por la
noche;
d) las células de las partes verdes de las plantas realizan la fotosíntesis durante el día y la respiración durante la noche.
4) Sólo una de las ecuaciones globales de la respiración celular es la correcta:
a) 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
b) C6H12O6 + 6H2O 6CO2 + 6O2
c) C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
d) 6CO2 + 6O2 C6H12O6 + 6H2O
5) La respiración celular se realiza...
a) en los vegetales, durante el día en los cloroplastos y durante la noche en las mitocondrias;
b) en los vegetales en los cloroplastos y en los animales en las mitocondrias;
c) tanto en los vegetales como en los animales en las mitocondrias;
d) sean animales o vegetales, una parte en el hialoplasma y el resto en la mitocondria.
6) De las diferentes fases y vías del catabolismo de la glucosa, una no se realiza en las mitocondrias...
a) la glucolisis;
b) el ciclo de Krebs;
c) la cadena respiratoria.
d) Todas las fases del catabolismo de la glucosa se realizan en la mitocondria.
7) ¿En cuál de las vías del catabolismo de la glucosa se necesita el oxígeno?
a) En la glucolisis;
20 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos
educativos
b) la cadena respiratoria;
c) el ciclo de Krebs directamente;
d) en todo el proceso.
8) Sólo una de estas sustancias se obtiene en la glucolisis como producto final:
a) glucosa;
b) oxígeno;
c) dióxido de carbono;
d) pirúvico.
9) Sólo una de estas sustancias no es necesaria en la glucolisis:
a) glucosa;
b) oxígeno;
c) ADP;
d) NAD+.
10) Una de estas afirmaciones no es correcta referida a la glucolisis.
a) Permite a las células la obtención de energía en condiciones anaerobias.
b) Se realiza en el hialoplasma de las células eucarióticas.
c) Se obtiene muy poca energía en forma de ATP.
d) La glucosa se degrada totalmente a H2O y CO2.
11) En lo que es propiamente la glucolisis, además de otros metabolitos, se obtienen...
a) 2 de ATP;
b) 4 ATP;
c) 36 ATP;
d) 38 ATP.
12) Los electrones que servirán en la glucolisis para reducir el NAD+ provienen...
a) del agua;
b) del CO2;
c) del oxígeno;
d) de la glucosa.
13) Los electrones a los que se refiere el ejercicio el ejercicio anterior provienen en concreto...
a) del H del agua;
b) del ATP;
21 ¿Cómo es posible la generación de imágenes con ultrasonido?
Educación Cristiana la estrategia para implementar calidad y excelencia en los procesos
educativos
c) del oxígeno de la glucosa;
d) del carbono de la glucosa.
14) En el esquema de la glucolisis. En él se necesita energía en forma de ATP en los pasos...
a) 7 y 8;
b) 1 y 2;
c) 1 y 3.
d) En ninguno de los pasos de la glucolisis se necesita energía pues en la glucolisis se produce energía.
15) La degradación completa de la glucosa y de otros compuestos orgánicos produce CO2. Si la célula dispone de oxígeno, este
CO2 se obtiene...
a) en el ciclo de Krebs;
b) en la cadena respiratoria;
c) en la glucolisis;
d) en la fermentación láctica.
16) Una de estas afirmaciones no es correcta:
a) la mayor parte de la energía contenida en la glucosa se obtiene en la cadena respiratoria;
b) la energía obtenida en la cadena respiratoria queda retenida en el ATP;
c) como producto de desecho de la cadena respiratoria se obtiene CO2;
d) en la cadena respiratoria se trasportan electrones desde el NADH o el FADH2 al oxígeno.
17) En la respiración celular se obtienen en total a partir de la glucosa...
a) 2 de ATP;
b) 4 ATP;
c) 20 ATP;
d) 36 ATP.
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