Planeación: Modelo atómico actual - Química - 2024-2025 - Esc. Sec. Fed. No. 2

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SUBDIRECCIÓN DE EDUCACIÓN BÁSICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SECUNDARIA SUBDIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SECUNDARIA ZONA ESC. 02 MORELIA, MICH. PLANEACIÓN DIDÁCTICA SABERES Y PENSAMIENTO CIENTÍFICO Disciplina: Ciencias Tercer Grado. Química Escuela: Esc. Sec. Fed. No. 2 “Hermanos Flores Magón” CCT: 16DES0026Z Grupo: B,C,D Docente: Mercedes Reyes Martínez Turno: Matutino Periodo: Segundo Periodo Ciclo escolar: 2024-2025 Valor del mes: Puntualidad Hashtag: #Siempre Transcendiendo Saberes y pensamiento Fecha de Campo Formativo: 14 y 15 de noviembre del 2024 científico “Química” realización: Los problemas de contaminación, salud y violencia se pueden abordar desde el contenido (varía para cada contenido, Contextualización: por eso es importante describir varias problemáticas de la comunidad Al realizar actividades lúdicas “juego y aprendo” de observación se determinó que las alumnas y alumnos realizan una Diagnóstico: observación superficial y no profundizan. Estrategia nacional Inclusión: Fortalecer las herramientas teórico-metodológicas en materia de educación inclusiva, para favorecer los que se favorece: aprendizajes de las y los estudiantes en el ámbito escolar. Desarrollen el pensamiento crítico que les permita valorar los conocimientos y saberes de las ciencias y humanidades, reconociendo la importancia que tiene la historia y la cultura para examinar críticamente sus propias ideas y el valor de los Perfil de egreso: puntos de vista de las y los demás como elementos centrales para proponer transformaciones en su comunidad desde una perspectiva. Ejes articuladores: Pensamiento crítico, igualdad de género, inclusión, interculturalidad crítica Relacionar el modelo atómico con temas actuales, como la tecnología y el cuidado del medio ambiente, mostrando la Problemática: importancia de la ciencia en la vida cotidiana. Secuencia didáctica Ámbito: “Modelo actual del átomo” CHATGPT ¡Claro! A continuación, te presento una planeación para el tema "Modelo atómico actual", diseñada para estudiantes de tercer grado de secundaria, alineada con los principios de la Nueva Escuela Mexicana. Esta planeación busca promover la inclusión, la colaboración y el pensamiento crítico, fomentando una comprensión profunda del tema a través de actividades participativas. Planeación: Modelo atómico actual Asignatura: Ciencias Grado: Tercer grado de Secundaria Duración: 2 sesiones de 50 minutos cada una Propósito General Que los estudiantes comprendan el modelo atómico actual, reconociendo los avances históricos en la teoría atómica y su relevancia en el mundo moderno. Además, que desarrollen habilidades de investigación, pensamiento crítico y trabajo colaborativo. Competencias a Desarrollar 1. Competencia científica y tecnológica: Comprender los principios del modelo atómico actual y sus implicaciones en la ciencia y la tecnología. 2. Competencia en el manejo de la información: Investigar, analizar y presentar información sobre los modelos atómicos de manera crítica. 3. Competencia para la resolución de problemas: Aplicar los conceptos aprendidos para explicar fenómenos relacionados con la estructura de la materia. 4. Competencia para la colaboración y el trabajo en equipo: Fomentar el trabajo colaborativo en el análisis y discusión de conceptos científicos. Enfoque y Principios de la Nueva Escuela Mexicana Inclusión: La planeación toma en cuenta las diferentes formas de aprendizaje y proporciona actividades accesibles para todos los estudiantes, promoviendo la participación activa de todos.  Colaboración: Los estudiantes trabajarán en grupos para fomentar el intercambio de ideas y la construcción colectiva del conocimiento. Pensamiento crítico: A través de la investigación y el análisis, los estudiantes desarrollarán habilidades para cuestionar y reflexionar sobre los modelos científicos. Relevancia social y ambiental: Relacionar el modelo atómico con temas actuales, como la tecnología y el cuidado del medio ambiente, mostrando la importancia de la ciencia en la vida cotidiana. Contenido 1. Introducción al modelo atómico o Breve revisión de los modelos atómicos previos (Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr). o Características fundamentales del modelo atómico actual (modelo cuántico o modelo de mecánica cuántica). o Conceptos clave: núcleo, electrones, niveles de energía, probabilidad, orbitales. 2. Aplicaciones del modelo atómico actual o Tecnologías modernas que dependen de la comprensión del átomo (como las computadoras, los teléfonos móviles, y la energía nuclear). o Cómo la física cuántica influye en la tecnología. 3. Avances y retos actuales en la física atómica o Descubrimientos recientes y cómo siguen desarrollándose los modelos atómicos. o El papel de la investigación en la mejora de la comprensión de la materia. Secuencia Didáctica Sesión 1: Introducción al modelo atómico actual 1. Inicio (10 minutos) o Activación de conocimientos previos: Preguntar a los estudiantes qué saben sobre los átomos y los modelos atómicos. ¿Qué imagen tienen de un átomo? o Breve explicación de los modelos previos: Con apoyo visual (pósteres, imágenes, animaciones), explicar brevemente los modelos de Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr. 2. Desarrollo (30 minutos) o Explicación del modelo atómico actual: Utilizando una presentación interactiva, explicar los componentes clave del modelo atómico actual: electrones en nubes de probabilidad (orbitales), núcleo compuesto por protones y neutrones, niveles de energía.  o Actividad grupal: Dividir a los estudiantes en pequeños grupos. Cada grupo debe investigar un tema relacionado con el modelo atómico actual (por ejemplo, estructura del átomo, importancia de los electrones, el principio de incertidumbre de Heisenberg, etc.). Los estudiantes compartirán lo que aprendieron al final de la clase. 3. Cierre (10 minutos) o Reflexión colectiva: Preguntar a los estudiantes cómo el modelo atómico actual cambia nuestra comprensión del mundo a nivel subatómico. ¿Por qué es importante para la ciencia moderna? o Tarea: Los estudiantes investigarán aplicaciones del modelo atómico actual en la vida cotidiana (por ejemplo, en las tecnologías actuales como los celulares, computadoras, medicina nuclear). Sesión 2: Aplicaciones y avances en la física atómica 1. Inicio (10 minutos) o Revisión de tareas y preguntas: Los estudiantes compartirán sus hallazgos sobre las aplicaciones del modelo atómico. o Reflexión sobre la importancia del modelo atómico en la ciencia y la tecnología. 2. Desarrollo (30 minutos) o Exposición sobre aplicaciones del modelo atómico: Explicar cómo el modelo atómico actual ha permitido el desarrollo de tecnologías modernas (transistores, microchips, resonancia magnética, etc.). o Discusión grupal: En pequeños grupos, discutir las implicaciones sociales y éticas de la física cuántica y los avances atómicos. ¿Qué retos presenta la investigación en física atómica en la actualidad? ¿Cómo influye en la vida cotidiana? o Debate: ¿Es la ciencia algo que podemos usar para el beneficio de la humanidad? ¿Cómo? 3. Cierre (10 minutos) o Resumen y reflexión final: Resumir lo aprendido y discutir las ideas clave del modelo atómico actual. o Evaluación formativa: Preguntar a los estudiantes qué aspectos del modelo atómico les parecen más interesantes y cómo lo aplicarían en diferentes contextos. o Actividad de cierre: Los estudiantes escribirán una breve reflexión sobre la importancia de los avances en la física atómica en el mundo contemporáneo. Evaluación Evaluación continua: A lo largo de la clase, observar la participación en las actividades grupales, las aportaciones durante los debates y el análisis de los conceptos. Tarea: Evaluar la investigación sobre las aplicaciones del modelo atómico, verificando la comprensión y la capacidad para relacionar la teoría con la vida cotidiana.  Producto final: Los estudiantes entregarán una presentación o cartel sobre el modelo atómico actual, destacando su estructura, aplicaciones y relevancia para la sociedad. Recursos Presentaciones interactivas (diapositivas) Videos educativos sobre el modelo atómico Material de lectura sobre los modelos atómicos previos y actuales Herramientas de trabajo en grupo (carteles, marcadores, acceso a internet para investigación) Reflexión sobre la práctica docente Esta planeación busca integrar los principios de la Nueva Escuela Mexicana al poner énfasis en la colaboración y el pensamiento crítico, permitiendo que los estudiantes no solo comprendan la teoría, sino que también reflexionen sobre su impacto social y tecnológico. La inclusión se promueve adaptando las actividades para que todos los estudiantes, sin importar sus habilidades, puedan participar activamente. Además, se busca que los estudiantes se enfrenten a problemas y situaciones reales, aplicando lo aprendido de manera práctica y crítica. Esta planeación ofrece un enfoque participativo e inclusivo, promoviendo la investigación, la colaboración y el análisis crítico, claves en la educación del siglo XXI. Modelo actual del átomo Aquí tienes un modelo visual del átomo moderno, mostrando el núcleo con protones y neutrones, y los electrones en órbitas difusas para reflejar la nube electrónica probabilística. ¿Te gustaría ajustar algo más o añadir algún detalle? háblame de de los números cuánticos Los números cuánticos son valores que describen las propiedades y el comportamiento de los electrones dentro de un átomo, según la mecánica cuántica. Son fundamentales para entender cómo se organizan los electrones en los átomos y cómo estos interactúan con la luz y otras partículas. Hay cuatro números cuánticos principales, y cada uno tiene un significado específico: 1. Número cuántico principal (n) Qué describe: La capa de energía principal en la que se encuentra el electrón. Indica la distancia promedio del electrón al núcleo. Valores posibles: Números enteros positivos (n=1,2,3,...n = 1, 2, 3,...n=1,2,3,...). Significado físico: Cuanto mayor es nnn, mayor es el tamaño de la órbita del electrón y mayor es su energía. 2. Número cuántico azimutal (l) Qué describe: La forma del orbital en el que se encuentra el electrón. Está relacionado con el subnivel de energía. Valores posibles: Enteros desde 000 hasta n−1n-1n−1. o l=0l = 0l=0: Orbital s (esférico). o l=1l = 1l=1: Orbital p (bilobulado). o l=2l = 2l=2: Orbital d (formas más complejas). o l=3l = 3l=3: Orbital f (formas aún más complejas). Significado físico: Determina la distribución espacial del electrón alrededor del núcleo. 3. Número cuántico magnético (m) Qué describe: La orientación espacial del orbital en un campo magnético. Valores posibles: Enteros desde −l-l−l hasta +l+l+l, incluidos el cero. o Por ejemplo, si l=1l = 1l=1, entonces ml=−1,0,+1m_l = -1, 0, +1ml=−1,0,+1. Significado físico: Indica cómo se orienta el orbital en las tres dimensiones del espacio. 4. Número cuántico de espín (s) Qué describe: La dirección del giro (spin) del electrón. Valores posibles: −12-\frac{1}{2}−21 o +12+\frac{1}{2}+21.  Significado físico: Representa una propiedad intrínseca del electrón que genera un campo magnético. Dos electrones en el mismo orbital deben tener espines opuestos (Principio de exclusión de Pauli). Relación entre los números cuánticos y la configuración electrónica Los números cuánticos permiten determinar la ubicación de un electrón en un átomo. Cada conjunto de números cuánticos (n,l,ml,msn, l, m_l, m_sn,l,ml,ms) identifica un electrón único. La configuración electrónica organiza los electrones de acuerdo con estos números en niveles y subniveles, siguiendo reglas como: o Principio de Aufbau: Los electrones llenan los orbitales de menor energía primero. o Principio de exclusión de Pauli: Dos electrones en un átomo no pueden tener los mismos cuatro números cuánticos. o Regla de Hund: En subniveles con varios orbitales (como ppp, ddd o fff), los electrones ocupan primero orbitales vacíos antes de aparearse. Hacer la configuración electrónica del cloro en base a los números cuánticos, así como su modelo atómico ¡Vamos a desglosarlo! El cloro (Cl) tiene un número atómico de 17, lo que significa que tiene 17 electrones en su estado neutro. Usaremos los números cuánticos para describir cómo se distribuyen esos electrones y relacionarlos con su modelo atómico. Configuración electrónica del cloro: Siguiendo el principio de Aufbau, los electrones llenan los niveles y subniveles de menor a mayor energía: 1. 1s21s^21s2: Dos electrones en el subnivel 1s1s1s. 2. 2s22s^22s2: Dos electrones en el subnivel 2s2s2s. 3. 2p62p^62p6: Seis electrones en el subnivel 2p2p2p. 4. 3s23s^23s2: Dos electrones en el subnivel 3s3s3s. 5. 3p53p^53p5: Cinco electrones en el subnivel 3p3p3p. Configuración electrónica completa: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p51s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^51s22s22p63s23p5 Configuración abreviada: [Ne] 3s2 3p5[Ne]\,3s^2\,3p^5[Ne]3s23p5 (Donde [Ne][Ne][Ne] representa el gas noble neón con configuración 1s2 2s2 2p61s^2\,2s^2\,2p^61s22s22p6). Números cuánticos para los electrones del cloro Los números cuánticos se asignan de acuerdo con la posición del electrón en cada orbital. Veamos algunos ejemplos clave: 1. Electrón en 1s1s1s: o n=1n = 1n=1, l=0l = 0l=0 (orbital sss), ml=0m_l = 0ml=0, ms=+12m_s = +\frac{1}{2}ms=+21 (primer electrón). o Otro electrón en 1s1s1s: ms=−12m_s = -\frac{1}{2}ms=−21. 2. Último electrón (3p53p^53p5): o n=3n = 3n=3: Tercer nivel de energía. o l=1l = 1l=1: Subnivel ppp. o ml=+1m_l = +1ml=+1: Uno de los orbitales ppp disponibles. o ms=−12m_s = -\frac{1}{2}ms=−21: Espín del electrón. Modelo atómico del cloro En el modelo actual del átomo (modelo de nube electrónica): El núcleo contiene 17 protones y aproximadamente 18 neutrones. Los electrones están organizados en niveles de energía: o Primer nivel (n=1n=1n=1): Contiene 2 electrones (1s21s^21s2). o Segundo nivel (n=2n=2n=2): Contiene 8 electrones (2s2 2p62s^2\,2p^62s22p6). o Tercer nivel (n=3n=3n=3): Contiene 7 electrones (3s2 3p53s^2\,3p^53s23p5). La nube electrónica es más densa cerca del núcleo y se vuelve más difusa en los niveles exteriores. El último electrón, en 3p3p3p, se encuentra más alejado del núcleo y es el responsable de la reactividad química del cloro. PROFRA. MERCEDES REYES MARTÍNEZ Elaboró MTRO.RUBÉN TRUJILLO GARCÍA DR. GUSTAVO VARGAS VELAZCO Vo. Bo. DEL SUBDIRECTOR T.M. Vo. Bo. DEL SUBDIRECTOR DEL T. VESP MTRA. CONSUELOELIZABETH CÓRDOVA GÓMEZ Vo. Bo. JEFA DE ENSEÑANZA DE CIENCIAS, ZONA 02