Skip to main content

Física e química

Páxina principal do departamento de Física e Química

Presentación das materias

Cuéntame by Ana Belén


3:07 minutes (2.86 MB)

Temario de química

 

QUÍMICA

A materia de química apóiase nas matemáticas e na física e, á súa vez, serve de base para as ciencias da vida. Desde esta posición, a quími­ca amplía a formación científica do alumnado e proporciona unha ferra­menta para a comprensión da natureza das ciencias en xeral, polo que é unha axuda importante na toma de decisións ben fundamentadas e res­ponsables en relación coa súa propia vida e coa comunidade onde vive, co obxectivo final de construír unha sociedade mellor. Percibirá así a impor­tancia que a química ten para resolver problemas humanos e responder a diferentes necesidades sociais. Tamén coñecerá as novas fronteiras que se abren nesta ciencia e como nos beneficia (alimentar a poboación, atopar novas fontes de enerxía, mellorar as pezas de roupa de vestir, obter subs­titutos renovables de materiais que son escasos, mellorar a saúde e ven­cer a enfermidade, vixiar e protexer o medio natural). En síntese: percibi­rá como inflúe a química na existencia, na cultura e nas condicións de vida dos seres humanos.

O desenvolvemento desta materia debe contribuír a un afondamen­to no proceso de familiarización coa natureza da actividade científica e tecnolóxicaeaapropiacióndas competencias relacionadas coa dita activi­dade. Nesta familiarización, as prácticas de laboratorio xogan un papel moi relevante como parte da actividade científica, considerando todos os aspectos que dan sentido á experimentación.

Desde esta disciplina débese seguir atendendo ás relacións ciencia, tecnoloxía, sociedade e ambiente (ciencia-tecnoloxía-sociedade-medio natural), en particular ás aplicacións da química, así como a súa presenza na vida cotiá, de xeito que contribúa a unha formación crítica en relación co papel que a química desenvolve na sociedade, tanto como elemento de progreso como polos posibles efectos negativos dalgúns dos seus desen­volvementos.

Os contidos propostos agrúpanse en bloques. O bloque inicial defi­ne os contidos comúns que, polo seu carácter transversal, se terán en conta no desenvolvemento dos restantes bloques. Os dous seguintes tratan máis a fondo os modelos atómicos tratados no curso anterior introducindo as solucións que achega a mecánica cuántica á comprensión da estrutura dos átomos e ás súas unións. No cuarto e quinto trátanse aspectos enerxéticos e cinéticos das reaccións químicas, xunto coa introdución ao equilibrio quí­mico que se aplica aos casos de precipitación en particular. No sexto e séti­mo recóllese o estudo de dous tipos de reaccións de gran transcendencia na vida cotiá, as ácido-base e as de oxidación-redución, analizando o seu papel nos procesos vitais e as súas implicacións na industria e na econo­mía. Finalmente, o último, con contidos de química orgánica, está destina­do ao estudo dalgunhas funcións orgánicas oxixenadas e aos polímeros, abordando as súas características, como se producen, e a grande importan­cia que teñen na actualidade a causa das numerosas aplicacións que pre­sentan. Ademais do interese que ten o estudo destes compostos, este blo­que representa un soporte importante da materia de bioloxía, polo que podería ser abordado inmediatamente despois do estudo da estrutura da materiaeosseusenlaces.

OBXECTIVOS.

  1. Utilizar correctamente estratexias de investigación propias das ciencias (formulación de problemas, emisión de hipóteses fundamentadas, procura de información, elaboración de estratexias de resolución e de des­eños experimentais, realización de experimentos en condicións controladas e reproducibles, análise de resultados, elaboración e comunicación de conclu­sións) relacionando os coñecementos aprendidos con outros xa coñecidos.

  2. Comprender os principais conceptos, leis, modelos e teorías da química para poder articulalos en corpos coherentes de coñecemento.

  3. Obter unha formación científica básica que contribúa a xerar inte­rese para desenvolver estudos posteriores máis específicos.

  4. Recoñecer a importancia do coñecemento científico para a for­mación integral das persoas, así como para participar, como cidadás e cida­dáns e, de ser o caso, futuras científicas e científicos, na necesaria toma de decisións fundamentadas arredor de problemas locais e globais a que se enfronta a humanidade.

  5. Comprender o papel da química na vida cotiá e a súa contribu­ción á mellora da calidade de vida das persoas, valorando, de xeito funda­mentado, os problemas derivados dalgunhas súas aplicacións e como pode contribuír á consecución da sustentabilidade e dun estilo de vida saudable.

  6. Utilizar correctamente a terminoloxía científica e empregala de xeito habitual ao expresarse no ámbito da química, aplicando diferentes modelos de representación: gráficas, táboas, diagramas, expresións mate­máticas, etc.

  7. Empregar correctamente as tecnoloxías da información e da comunicación na interpretación e simulación de conceptos, modelos, leis ou teorías; na obtención e tratamento de datos; na procura de información de diferentes fontes; na avaliación do seu contido e na elaboración e comuni­cación de conclusións, fomentando no alumnado a formación dunha opi­nión propia e dunha actitude crítica fronte ao obxecto de estudo.

  8. Comprender e valorar o carácter tentativo e dinámico da química e as súas achegas ao desenvolvemento do pensamento humano, evitando posicións dogmáticas e considerando unha visión global da historia desta ciencia que permita identificar e situar no seu contexto os personaxes máis relevantes.

  9. Familiarizarse co deseño e realización de experimentos químicos e co traballo en equipo, así coma no uso do instrumental básico dun labo­ratorio, e coñecer algunhas técnicas específicas, sempre considerando as normas de seguranza das súas instalacións e o tratamento de residuos.

  10. Recoñecer os principais retos que ten que abordar a investiga­ción neste campo da ciencia na actualidade, apreciando as súas perspecti­vas de desenvolvemento.

  11. Valorar as achegas das mulleres ao desenvolvemento científico e tecnolóxico, facendo especial referencia aos casos galegos.

  12. Comprender o carácter integrador da química a través da súa relación con outras ciencias, como a física, a bioloxía ou a xeoloxía.

  13. Valorar o carácter colectivo e cooperativo da ciencia, fomentan­do actitudes de creatividade, flexibilidade, iniciativa persoal, autoestima e sentido crítico a través do traballo en equipo

CONTIDOS.

CONTIDOS COMÚNS.

-Utilización de estratexias básicas da actividade científica tales como a formulación de problemas, a toma de decisións acerca da conve­niencia ou non do seu estudo, a emisión de hipóteses, a elaboración de estratexias de resolución, de deseños experimentais, a análise dos resulta­dos e a verificación da súa fiabilidade.

-Busca, selección e comunicación de información e de conclusións utilizando diferentes recursos e empregando a terminoloxía axeitada.

-Emprego das TIC como ferramentas de axuda na interpretación de conceptos; na obtención, tratamento e representación de datos; na procu­ra de información e na elaboración de conclusións.

-Repercusión dos diferentes achados científicos na sociedade e valoración da importancia da ciencia sobre a nosa calidade de vida. Análise crítica de informacións desde as teorías científicas para poñer en cuestión afirmacións que usan unha linguaxe pseudocientífica.

-Recoñecemento da necesidade dun desenvolvemento sustentable e valoración das consecuencias ambientais da evolución tecnolóxica. Aplicación á realidade galega.

-Resolución de cuestións, exercicios e problemas relacionados cos cálculos numéricos elementais en química.

ESTRUTURA ATÓMICA E CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DOS ELEMENTOS.

-Do átomo de Bohr ao modelo cuántico. Importancia da mecánica cuántica no desenvolvemento da química.

-Evolución histórica da ordenación periódica dos elementos. Importancia de Mendeleiev no desenvolvemento da química.

-Estrutura electrónica e periodicidade. Tendencias periódicas nas propiedades dos elementos.

ENLACE QUÍMICO E PROPIEDADES DAS SUBSTANCIAS.

-Enlaces covalentes. Xeometría e polaridade de moléculas sinxelas e estruturas xigantes.

-Enlaces entre moléculas. Propiedades das substancias moleculares. Propiedades específicas da auga en relación co enlace de hidróxeno.

-O enlace iónico. Balance de enerxía na formación de compostos iónicos. Estrutura e propiedades das substancias iónicas.

-Estudo cualitativo do enlace metálico. Propiedades dos metais.

-Propiedades dalgunhas substancias de interese biolóxico ou indus­trial en función da estrutura ou enlaces característicos delas.

Transformacións enerxéticas nas reaccións químicas. Espon ­taneidade das reaccións químicas.

-Enerxía e reacción química. Procesos endo e exotérmicos. Concepto

de entalpía. Determinación da calor de reacción. Entalpía de enlace e inter­

pretación da entalpía de reacción.

-Aplicacións enerxéticas das reaccións químicas: os combustibles químicos. Repercusións sociais, cotiás e ambientais.

-Valor enerxético dos alimentos: implicacións para a saúde.

-Condicións que determinan o sentido en que evoluciona un proce­so químico. Conceptos de entropía e de enerxía libre.

O EQUILIBRIO QUÍMICO.

-Características macroscópicas do equilibrio químico. Interpretación do estado de equilibrio dun sistema químico: consideracións cinéticas e enerxéticas.

-A constante de equilibrio. Factores que afectan as condicións de equilibrio.

-As reaccións de precipitación como exemplos de equilibrios hetero­xéneos. Estudo experimental. Aplicacións analíticas das reaccións de preci­pitación.

-Aplicacións do equilibrio químico á vida cotiá e aos procesos indus­triais.

ÁCIDOS E BASES.

-Revisión da interpretación do carácter ácido ou básico dunha subs­tancia. As reaccións de transferencia de protóns.

-Concepto de pH. Ácidos e bases fortes e débiles. Cálculo e medida do pH en disolucións acuosas. Importancia do pH na vida cotiá.

-Estudo experimental das volumetrías ácido-base e aplicacións.

-Tratamento cualitativo das disolucións acuosas de sales como casos particulares de equilibrios ácidobase.

-Algúns ácidos e bases de interese industrial na vida cotiá. O proble­ma da chuvia ácida e as súas consecuencias en Galicia.

INTRODUCIÓN Á ELECTROQUÍMICA.

-Importancia dos procesos de transferencia de electróns. Reaccións de oxidación-redución. Substancias oxidantes e redutoras. Número de oxi­dación. Concepto de potencial de redución estándar.

-Realización experimental dalgunha valoración redox.

-Aplicacións e repercusións das reaccións de oxidación-redución: pilas e baterías eléctricas. Impacto ambiental producido polos seus resi­duos. Produción, reutilización e reciclaxe.

-A carga eléctrica e a materia: das leis da electrólise de Faraday ao concepto de ión de Arrhenius. Importancia industrial e económica dos pro­cesos electrolíticos; a produción de aluminio en Galicia. A corrosión de metaiseasúa prevención.

-Utilización da escala de oxidantes e redutores para o deseño expe­rimental de pilas e nos procesos de electrólise.

ESTUDO DAS FUNCIÓNS ORGÁNICAS.

-Revisión da nomenclatura e formulación das principais funcións orgánicas.

-Alcohois e ácidos orgánicos: obtención, propiedades e importancia.

-Os ésteres: obtención e estudo dalgúns ésteres de interese.

-Polímeros e reaccións de polimerización. Valoración da utilización

das substancias orgánicas no desenvolvemento da sociedade actual.

Problemas para o medio.

-A síntese de medicamentos. Importancia e repercusións da indus­tria química orgánica.

CRITERIOS DE AVALIACIÓN.

1. Familiarizarse coas características básicas do traballo científico, valorando as súas posibles repercusións e implicacións ciencia-tecnoloxía­sociedade-medio natural.

Trátase de avaliar se o alumnado analiza situacións e obtén informa­ción sobre fenómenos físicos utilizando as estratexias básicas do traballo científico tanto na compresión de conceptos coma na resolución de pro­blemas e nos traballos experimentais. No marco destas estratexias debe valorarse a competencia dixital.

Este criterio debe ser avaliado en relación co resto dos criterios de avaliación, para o que se precisan actividades que inclúan o interese das situaciónsproblema, análises cualitativas, emisión de hipóteses fundamen­tadas, elaboración de estratexias, realización de experiencias en condicións controladas e reproducibles, análise detallada de resultados (e verificación da súa fiabilidade) e representacións gráficas, implicacións ciencia-tecno­loxía-sociedade-medio natural do estudo realizado (posibles aplicacións, transformacións sociais, repercusións positivas e negativas), toma de deci­sións, actividades de síntese e de comunicación, tendo en conta o papel da historia da ciencia.

2. Resolver cuestións, exercicios e problemas de estequiometría básica.

Valorarase se o alumnado realiza correctamente cálculos numéricos elementais aplicados a actividades relacionadas cos seguintes conceptos: mol, composición centesimal dun composto, determinación da fórmula dun composto por análise elemental, formas de expresar a concentración das disolucións, leis dos gases e reacción química (reactivo limitante, reac­tivo en exceso e rendemento da reacción).

3. Aplicar o modelo mecánico-cuántico do átomo para explicar as variacións periódicas dalgunhas das súas propiedades.

Trátase de comprobar se o alumnado comprende a importancia da mecánica cuántica no desenvolvemento da química, se coñece as insufi­ciencias do modelo de Bohr e a necesidade doutro marco conceptual, que lle permite escribir estruturas electrónicas e, a partir delas, xustificar a ordenación dos elementos proposta con anterioridade por Mendeleiev, interpretando as semellanzas entre os elementos dun mesmo grupo e a variación periódica dalgunhas das súas propiedades, como son os radios atómicos e iónicos, a electronegatividade e as enerxías de ionización, en función da súa posición na táboa periódica.

4. Usar o modelo de enlace para comprender tanto a formación de moléculas como de cristais e estruturas macroscópicas e aplicalo na dedu­ción dalgunhas das propiedades de diferentes tipos de substancias.

Con este criterio preténdese comprobar se os estudantes explican a formación de enlaces iónicos, covalentes e metálicos a partir da estrutura electrónica dos átomos e xustifican as propiedades e a estrutura dalgun­has substancias de interese biolóxico ou industrial. Avaliarase se saben deducir, aplicando estruturas de Lewis e a repulsión de pares electrónicos da capa de valencia dos átomos, a fórmula, a forma xeométrica e a posible polaridade de moléculas sinxelas. Comprobarase o uso dos enlaces inter­moleculares para predicir se unha substancia molecular é soluble e se ten temperaturas de fusión e ebulición altas ou baixas, facendo especial refe­rencia á auga.

5. Comprender as transformacións e as transferencias de enerxía asociadas ás reaccións químicas, a súa relación coa espontaneidade dos procesos e as súas repercusións sociais, cotiás e ambientais.

Este criterio pretende indagar se os estudantes comprenden o signi­ficado da función entalpía, así como o da variación de entalpía dunha reac­ción; se determinan experimentalmente entalpías de reacción; se aplican a lei de Hess usando as entalpías de formación e se saben predicir a espon­taneidade dunha reacción a partir dos conceptos de entropía e enerxía libre. Avaliarase se coñecen e valoran as implicacións que os aspectos ener­xéticos dun proceso químico teñen na saúde, na economía e no medio natural. En particular, deben coñecerse as consecuencias do uso de com­bustibles fósiles e a súa relación co cambio climático polo incremento do efecto invernadoiro.

6. Aplicar o concepto de equilibrio químico para predicir a evolución dun sistema e resolver problemas de equilibrios homoxéneos, en particular en reaccións gasosas, e de equilibrios heteroxéneos.

Trátase de comprobar a través deste criterio se os estudantes reco­ñecen cando un sistema se atopa en equilibrio, interpretan microscopica­mente o estado de equilibrio e resolven exercicios e problemas tanto de equilibrios homoxéneos (en particular as reaccións gasosas) como hetero­xéneos (especialmente os de disolución-precipitación). Tamén se valorará se interpretan cualitativamente a forma en que evoluciona un sistema en equilibrio cando se interacciona con el e saben aplicalo na interpretación dalgúns procesos industriais (tales como a obtención do amoníaco) e exemplos da vida cotiá.

7. Utilizar a teoría de Brönsted para recoñecer as substancias que poden actuar como ácidos ou bases, determinar o pH das súas disolucións, explicar as reaccións ácido-base, a importancia dalgunha delas e as súas aplicacións prácticas.

Con este criterio preténdese comprobar que o alumnado sabe clasi­ficar as substancias, ou as súas disolucións, como ácidas, básicas ou neu­tras aplicando a teoría de Brönsted e determinar (teórica e experimental-mente) valores de pH en disolucións acuosas de ácidos e bases fortes e débiles. Avaliarase, así mesmo, se emprega os valores das constantes de equilibrio para predicir o carácter ácido ou básico das disolucións acuosas de sales. Tamén se comprobará se aplica correctamente técnicas volumé­tricas que permiten determinar a concentración dun ácido ou unha base, se comprende a importancia que ten o pH na vida cotiá e se coñece as con­secuencias que provoca a chuvia ácida, así como a necesidade de tomar medidas para evitala.

8. Axustar reaccións de oxidación-redución, realizar cálculos este­quiométricos con estas reaccións, comprender o significado de potencial estándar de redución dun par redox, predicir o posible proceso entre dous pares redox e coñecer algunhas das súas aplicacións, como a prevención da corrosión, a fabricación de pilas e a electrólise.

Trátase de saber se, a partir do concepto de número de oxidación, as alumnas e os alumnos recoñecen este tipo de reaccións, resolven correcta­mente exercicios de estequiometría, explican a valoración redox logo do axuste da reacción correspondente aplicando o método ión-electrón e pre­dín, utilizando as táboas de potenciais estándar de redución dun par redox, a posible evolución destes procesos. Tamén se avaliará se coñecen a impor­tancia que, desde o punto de vista económico, ten a prevención da corro­sión de metais e as solucións aos problemas que xera o uso de pilas. Do mesmo xeito, debe valorarse se o alumnado coñece as celas electroquími­cas e as electrolíticas e é capaz de diferencialas.

9. Describir as características principais de alcohois, ácidos e ésteres e escribir e nomear correctamente as fórmulas desenvolvidas de compos­tos orgánicos sinxelos.

Con este criterio quérese comprobar se o alumnado sabe formular e nomear compostos orgánicos oxixenados e nitroxenados cunha única fun­ción orgánica, ademais de coñecer os diferentes tipos de isomería e algúns dos métodos de obtención de alcohois, ácidos orgánicos e ésteres. Tamén debe ser valorado o coñecemento das propiedades físicas e químicas desas substancias, así coma a súa importancia industrial e biolóxica, as súas múl­tiples aplicacións e as repercusións derivadas do seu uso (fabricación de praguicidas, efectos do consumo de alcohol, etc.).

10. Describir a estrutura xeral dos polímeros e valorar o seu intere­se económico, biolóxico e industrial, a súa presenza na vida cotiá, así como o papel da industria da química orgánica e as súas repercusións

Mediante este criterio comprobarase se coñecen a estrutura de polí­meros naturais e artificiais; comprenden o proceso de polimerización na formación destas substancias macromoleculares; valoran o interese econó­mico, biolóxico e industrial que teñen, así como os posibles problemas que a súa obtención e uso poden ocasionar, e son quen de recoñecer a súa pre­senza crecente na vida cotiá.

Ademais valorarase o coñecemento do papel da química orgánica nas nosas sociedades e da responsabilidade do desenvolvemento desta cienciaeasúa necesaria contribución para avanzar cara á sustentabilidade.

ORIENTACIÓNS METODOLÓXICAS.

As estratexias metodolóxicas que se propoñen para desenvolver o currículo desta materia son as seguintes:

-Seleccionar actividades variadas, con diferente grao de complexi­dade, establecendo unha secuencia axeitada, de tal maneira que se recollan actividades de introdución, de estruturación de conceptos, de síntese e de aplicación.

-Partir, sempre que sexa posible, de situacións problemáticas aber­tas para recoñecer que cuestións son “cientificamente investigables”, deci­dir como precisalas e reflexionar sobre o seu posible interese como facili­tadoras da aprendizaxe.

-Potenciar a dimensión colectiva da actividade científica organizan­do equipos de traballo, creando un ambiente semellante ao que podería ser unha investigación cooperativa (en que conten as opinións de cada indivi­duo), facendo ver como os resultados dunha soa persoa ou equipo non bastan para verificar ou falsear unha hipótese e evitando toda discrimina­ción por razóns éticas, sociais, sexuais, etc.

-Propiciar a construción de aprendizaxes significativas a través de actividades que permitan analizar e contrastar as propias ideas coas cien­tificamente aceptadas para propiciar o cambio conceptual, metodolóxico e actitudinal.

-Propoñer análises cualitativas que axuden a formular preguntas operativas presentadas como hipóteses, que orienten o tratamento dos problemas como investigacións e contribúan a facer explícitas as precon­cepcións.

-Fomentar a autonomía, a iniciativa persoal, a creatividade e a com­petencia de aprender a aprender a través da planificación, realización e avaliación de deseños experimentais por parte do alumnado, incluíndo a incorporación das tecnoloxías da información e da comunicación co obxec­tivo de favorecer unha visión máis actual da actividade tecnolóxica e cien­tífica contemporánea.

-Recollida e análise de diversas informacións orais e escritas en rela­ción cos temas tratados, a través da elaboración e exposición de memorias científicas do traballo realizado ou da lectura e comentario crítico de tex­tos científicos. En concreto, a verbalización (rexeitando o operativismo «mudo» en relación co uso das ferramentas matemáticas) require unha atención preferente.

-Considerar as implicacións ciencia-tecnoloxíasociedade-medio natural dos problemas (posibles aplicacións, repercusións negativas, toma de decisións, ciencia e pseudociencia, etc.) e as posibles relacións con outros campos do coñecemento.

 

Temario de Física

FÍSICA

 

INTRODUCIÓN.

 

O sistema educativo ten como finalidade dotar o alumnado dunha formación coherente coas necesidades e cos retos nos que se desenvolve a sociedade. A física contribúe a este obxectivo, interpretando o Universo e buscando unha explicación científica para todos os fenómenos observables, desde a escala máis grande, como son as galaxias e estrelas, pasando por escalas intermedias moi relacionadas co contorno cotián, ata a máis pequena, como os átomos ou as partículas elementais.

 

Como todas as ciencias, a física constitúe un elemento fundamental da cultura do noso tempo. Coñecer o desenvolvemento producido nos últimos séculos é esencial para comprender a sociedade actual, inmersa, no caso das sociedades occidentais, nun nivel de benestar que está intimamente relacionado cos avances científicos e tecnolóxicos. Este feito pode constatarse nas complexas interaccións entre física, tecnoloxía, sociedade e ambiente (ciencia-tecnoloxía-sociedade-medio natural), xa que o desenvolvemento científico está directamente relacionado co desenvolvemento industrial, co poder adquisitivo dunha sociedade; desenvolve un importante papel como fonte do cambio social e ten implicacións directas e indirectas sobre o medio natural.

 

A física deberá formar o alumnado para analizar a información de diferentes fontes e contrastala cos coñecementos adquiridos. Este feito contribúe a crear persoas competentes para exercer os seus dereitos cidadáns con plena autonomía e para participar en problemas de interese social, xa que capacita para ter unha visión analítica e crítica da realidade.

 

O currículo de física debe incluír contidos, de diverso tipo, que contribúan á formación integral do alumnado e que paralelamente permitan desenvolver con éxito estudos posteriores. Ao desenvolver este currículo é aconsellable incluír unha perspectiva histórica, que explicite o importante papel desta ciencia como fonte de cambio social. Tamén se debe facer especial referencia ao relevante papel das mulleres no desenvolvemento da ciencia e da tecnoloxía, que non é unicamente un fenómeno recente, a pesar de que en moitos casos as súas achegas non foron difundidas e valoradas como consecuencia dunha discriminación secular.

 

A materia deste segundo curso amplía os coñecementos do primeiro, estruturados arredor da mecánica e da electricidade, e organízase en tres grandes áreas de coñecemento: mecánica, electromagnetismo e física moderna. A secuencia de contidos disponse en seis bloques que constitúen eixes integradores de coñecemento: contidos comúns, interacción gravitatoria,vibracións e ondas, óptica, interacción electromagnética e física moderna.

 

O primeiro bloque recolle contidos relacionados co feito de construír a ciencia e de transmitir o coñecemento científico. Ten un carácter transversal e deberá ser desenvolvido e avaliado da forma máis integrada posible xunto co resto dos contidos deste curso.

 

O segundo bloque amplía os conceptos básicos de mecánica traballados en primeiro, especialmente a dinámica do movemento circular uniforme, a gravitación universal e a súa aplicación para explicar os movementos de planetas e satélites.

 

Seguidamente introdúcense as vibracións e as ondas, comezando pola construción dun modelo teórico e particularizando posteriormente para as ondas sonoras e para a luz, que pola controversia histórica sobre a súa natureza e a súa importancia constitúe un bloque independente.

 

A continuación trabállase o electromagnetismo, eixe fundamental da física clásica xunto coa mecánica, que se organiza arredor dos conceptos da interacción electromagnética, indución e ecuacións de Maxwell.

 

Finalmente inclúese un bloque relativo á física moderna no que se introduce a física cuántica, a relatividade e, finalmente, unhas pinceladas sobre a física de partículas e algunhas investigacións que actualmente se están a desenvolver, desde unha perspectiva cualitativa.

 

A física require dun complexo tratamento matemático que en numerosas ocasións lle dificulta ao alumnado a comprensión dos conceptos.

 

Pódese minimizar esta complexidade nalgúns aspectos, e realmente o currículo actual de física está deseñado para que así sexa, pero sen esquecer que as matemáticas son a linguaxe coa que podemos expresar con maior precisión os conceptos da física.

 

OBXECTIVOS.

 

1. Utilizar correctamente estratexias de investigación propias das ciencias (formulación de problemas, emisión de hipóteses fundamentadas, procura de información, elaboración de estratexias de resolución e de deseños experimentais, realización de experimentos en condicións controladas e reproducibles, análise de resultados, elaboración e comunicación de conclusións) relacionando os coñecementos aprendidos con outros xa

coñecidos.

2. Comprender os principais conceptos, leis, modelos e teorías da física para poder articulalos en corpos coherentes do coñecemento.

 

3. Obter unha formación científica básica que contribúa a xerar interese para desenvolver estudos posteriores máis específicos.

 

4. Recoñecer a importancia do coñecemento científico para a formación integral das persoas, así como para participar, como integrantes da cidadanía e, se é o caso, futuras científicas e futuros científicos, na necesaria toma de decisións fundamentadas sobre problemas tanto locais como globais.

 

5. Comprender as complexas interaccións actuais da física coa sociedade, o desenvolvemento tecnolóxico e o medio natural (ciencia-tecnoloxía-sociedade-medio natural), valorando a necesidade de traballar para lograr un desenvolvemento sustentable e satisfactorio para o conxunto da humanidade.

 

6. Utilizar correctamente a terminoloxía científica e empregala de xeito habitual ao expresarse no ámbito da física, aplicando diferentes modelos de representación: gráficas, táboas, diagramas, expresións matemáticas, etc.

 

7. Empregar as tecnoloxías da información e da comunicación (TIC) na interpretación e simulación de conceptos, modelos, leis ou teorías; na obtención e tratamento de datos; na procura de información de diferentes fontes; na avaliación do seu contido e na elaboración e comunicación de conclusións, fomentando no alumnado a formación dunha opinión propia e dunha actitude crítica fronte ao obxecto de estudo.

 

8. Comprender e valorar o carácter complexo e dinámico da física e as súas achegas ao desenvolvemento do pensamento humano, evitando posicións dogmáticas e considerando unha visión global da historia desta ciencia que permita identificar e situar no seu contexto os personaxes máis relevantes.

 

9. Deseñar e realizar experimentos físicos, utilizando correctamente o instrumental básico do laboratorio, respectando as normas de seguridade das instalacións e aplicando un tratamento de residuos axeitado.

 

10. Coñecer os principais retos que ten que abordar a investigación neste campo da ciencia na actualidade, apreciando as súas perspectivas de desenvolvemento.

 

11. Valorar as achegas das mulleres ao desenvolvemento científico e tecnolóxico, desde unha perspectiva de xénero ao longo do tempo.

 

12. Comprender o carácter fundamental da física no desenvolvemento doutras ciencias e tecnoloxías.

 

13. Valorar o carácter colectivo e cooperativo da ciencia, fomentando actitudes de creatividade, flexibilidade, iniciativa persoal, autoestima e sentido crítico a través do traballo en equipo.

 

CONTIDOS.

 

CONTIDOS COMÚNS.

 

-Utilización de estratexias básicas da actividade científica tales como a formulación de problemas, a toma de decisións acerca da conveniencia ou non do seu estudo, a emisión de hipóteses, a elaboración de estratexias de resolución, de deseños experimentais, a análise dos resultados e a verificación da súa fiabilidade.

 

-Busca, selección e comunicación de información e de conclusións utilizando diferentes recursos e empregando a terminoloxía axeitada.

 

-Emprego das TIC como ferramentas de axuda na interpretación de conceptos, na obtención, tratamento e representación de datos, na procura de información e na elaboración de conclusións.

 

-Repercusión dos diferentes achados científicos na sociedade e valoración da importancia da ciencia sobre a nosa calidade de vida. Análise crítica do carácter científico dunha información.

 

-Recoñecemento da necesidade dun desenvolvemento sustentable e valoración das consecuencias ambientais da evolución tecnolóxica. Aplicación á realidade galega.

 

INTERACCIÓN GRAVITATORIA.

 

-Revisións dos conceptos básicos relacionados coa dinámica do movemento circular e introdución do momento dunha forza respecto a un punto, do momento angular e a súa conservación. Forzas centrais.

 

-Unha revolución científica que modificou a visión do Universo: das leis de Kepler á lei de gravitación universal.

 

-O problema das interaccións a distancia e a súa superación mediante o concepto de campo gravitatorio. Magnitudes que o caracterizan:

·         Intensidade e potencial gravitatorio.

·         Forzas conservativas

·         Enerxía potencial gravitatoria.

 

-Gravidade terrestre: os seus valores en diferentes lugares da Terra e aplicación ao movemento dos satélites e foguetes espaciais.

 

-Determinación experimental do valor da gravidade no laboratorio.

 

-Visión actual do Universo: buracos negros, separación de galaxias, orixe e evolución do Universo, etc.

 

VIBRACIÓNS E ONDAS.

 

-Análise cinemática, dinámica e enerxética do movemento harmónico simple. Aplicación experimental: estudo estático e dinámico do resorte. Comparación de resultados coa oscilación do péndulo simple.

 

-Superposición de movementos: movemento ondulatorio. Criterios de clasificación e magnitudes características das ondas. Interpretación da ecuación das ondas harmónicas planas, identificación de magnitudes e aspectos enerxéticos.

 

-Propagación das ondas: principio de Huygens, reflexión e refracción. Estudo cualitativo de difracción, interferencias e efecto Doppler. Ondas estacionarias.

 

-Estudo das ondas sonoras. Propagación, calidades e percepción do son. Resonancia e instrumentos musicais. Contaminación acústica, fontes e efectos. Medidas de actuación.

 

-Aplicacións das ondas ao desenvolvemento tecnolóxico e á mellora das condicións de vida (sonar, ecografía, etc.). Incidencias sobre o medio natural.

 

ÓPTICA.

 

-Controversia histórica sobre a natureza da luz: modelos corpuscular e ondulatorio. Dependencia da velocidade da luz co medio. Algúns fenómenos producidos co cambio de medio: reflexión, refracción, absorción e dispersión.

 

-Óptica xeométrica: comprensión da formación de imaxes en espellos e lentes delgadas e explicación do funcionamento do ollo como instrumento óptico. Realización de experiencias sinxelas con lentes e espellos, así como a construción dalgún instrumento óptico.

 

-Estudo cualitativo dos fenómenos de difracción, interferencias, dispersión, polarización e do espectro visible. Aplicacións médicas e tecnolóxicas.

 

INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.

 

-Interacción entre cargas eléctricas en repouso: lei de Coulomb. O campo eléctrico e as magnitudes que o caracterizan: intensidade de campo e potencial eléctrico.

 

-Relación entre fenómenos eléctricos e magnéticos. Campos magnéticos creados por correntes eléctricas. Forzas magnéticas: lei de Lorentz e interaccións magnéticas entre correntes rectilíneas. Explicación do magnetismo natural. Realización de experiencias reais e simulacións interactivas con bobinas, imáns e motores.

 

-Conversión de enerxía mecánica en enerxía eléctrica. Das experiencias de Faraday e Henry á indución electromagnética. Lei de Lenz e conservación da enerxía. Obtención e transporte da enerxía eléctrica, impactos e sustentabilidade. Enerxía eléctrica de fontes renovables. Análise da situación actual en Galicia.

 

-Aproximación histórica á síntese electromagnética de Maxwell e á predición das ondas electromagnéticas. Aplicacións, valoración do seu papel nas tecnoloxías da comunicación e repercusións na saúde humana.

 

-Analoxías e diferenzas entre campos gravitatorio, eléctrico e magnético.

 

FÍSICA MODERNA.

 

-Insuficiencia da física clásica para explicar o efecto fotoeléctrico e os espectros descontinuos. Hipótese de De Broglie. Relacións de indeterminación de Heisenberg. Valoración do desenvolvemento científico e tecnolóxico que supuxo a física cuántica.

 

-Postulados da relatividade especial. A equivalencia masa-enerxía. Repercusións da teoría da relatividade.

 

-Composición e estabilidade do núcleo atómico. Interacción nuclear forte. Enerxía de enlace. Radioactividade: tipos, repercusións e aplicacións médicas. Reaccións nucleares de fisión e de fusión: aplicacións tecnolóxicas e riscos ambientais.

 

-Interaccións fundamentais. Partículas, leptóns, hadróns e quarks. Os aceleradores de partículas: o CERN.

 

CRITERIOS DE AVALIACIÓN.

 

1. Familiarizarse coas características básicas do traballo científico, valorando as súas posibles repercusións e implicacións ciencia-tecnoloxíasociedade-medio natural.

 

Trátase de avaliar se o alumnado analiza situacións e obtén información sobre fenómenos físicos utilizando as estratexias básicas do traballo científico tanto na compresión de conceptos como na resolución de problemas e nos traballos experimentais.

 

No marco destas estratexias debe valorarse a competencia dixital.

 

Este criterio debe ser avaliado en relación co resto dos criterios, para o que se precisan actividades que inclúan o interese das situacións, análises cualitativas, emisión de hipóteses fundamentadas, elaboración de estratexias, realización de experiencias en condicións controladas e reproducibles, análise detida de resultados, representacións gráficas, implicacións CSTA do estudo realizado (posibles aplicacións, transformacións sociais, repercusións positivas e negativas), toma de decisións, actividades de síntese e de comunicación; tendo en conta o papel da historia da ciencia.

 

2. Interpretar as leis de Kepler e valorar a importancia da lei de gravitación universal para aplicalas á resolución de situacións de interese como a determinación de masas de corpos celestes, o tratamento da gravidade terrestre e a análise do movemento de planetas e satélites.

 

Comprobarase se o alumnado aplica as leis de Kepler para a explicación das órbitas dos astros, valora a importancia da lei de gravitación universal na unificación da dinámica terrestre e celeste e as súas repercusións tanto teóricas (nas ideas sobre o universo) coma prácticas (nos satélites artificiais). Débese constatar que as alumnas e os alumnos comprenden e distinguen os conceptos que describen a interacción gravitatoria (campo, enerxía e forza) e que saben aplicalos en diferentes situacións.

 

3. Construír un modelo teórico que permita explicar as vibracións da materia e a súa propagación (ondas) para aplicalo á interpretación de diferentes fenómenos naturais e desenvolvementos tecnolóxicos.

 

Comprobarase se o alumnado aplica os conceptos relacionados co movemento harmónico simple e o movemento ondulatorio a diferentes situacións, incluíndo montaxes experimentais. Así mesmo, preténdese valorar se asocia o que percibe co modelo teórico, como por exemplo a intensidade coa amplitude ou o ton coa frecuencia. Avaliarase se sabe deducir os valores das magnitudes características dunha onda a partir dunha ecuación

e viceversa, explicar cuantitativamente algunhas propiedades das ondas como a reflexión e a refracción e cualitativamente outras como interferencias, resonancia, difracción, efecto Doppler e aspectos enerxéticos (atenuación, absorción e amortecemento). Tamén se comprobará se o alumnado coñece os efectos da contaminación acústica na saúde, algunhas das principais aplicacións tecnolóxicas das ondas e a súa influencia nas

condicións de vida e no medio natural.

 

4. Utilizar os modelos corpuscular e ondulatorio para explicar as distintas propiedades da luz. Trátase de avaliar se o alumnado coñece o debate histórico sobre a natureza da luz. Débese comprobar se é quen de interpretar, utilizando un modelo de raios, a formación de imaxes obtidas experimentalmente con lentes delgadas, con espellos cóncavos e convexos e as procedentes dunha cámara escura. Tamén se valorará a capacidade do alumnado para construír algún instrumento óptico sinxelo e se comprende as numerosas aplicacións da óptica na nosa sociedade.

 

5. Usar os conceptos de campo eléctrico e magnético para superar as dificultades que presenta a interacción á distancia e comprender a relación entre electricidade e magnetismo que levou a establecer a interacción electromagnética.

 

Con este criterio preténdese comprobar se os estudantes son capaces de determinar os campos eléctricos e magnéticos creados por cargas puntuais (unha ou dúas) e correntes rectilíneas, de recoñecer as forzas que exercen os ditos campos sobre outras cargas ou correntes, así como de xustificar o fundamento dalgunhas aplicacións prácticas: electroimáns,motores, instrumentos de medida, impresoras ou aceleradores de partículas.

 

6. Explicar a produción de corrente eléctrica mediante variacións do fluxo magnético e a súa aplicación na obtención de enerxía eléctrica, así como a predición de ondas electromagnéticas a partir da síntese de Maxwell e a integración da óptica no electromagnetismo.

 

Trátase de avaliar se o alumnado comprende a indución electromagnética e utiliza a síntese de Maxwell para explicar a orixe do espectro da luz (das ondas de radio ata os raios gamma). Tamén se valorará se xustifica criticamente as aplicacións relevantes destes coñecementos e os problemas ambientais e de saúde derivados do uso destas tecnoloxías.

 

7. Coñecer a revolución científico-tecnolóxica que deu lugar ao nacemento da física cuántica.

 

Este criterio avaliará se o alumnado comprende que os fotóns e electróns non son ondas nin partículas segundo a noción clásica, senón que teñen un comportamento novo, o cuántico, e que para describilo foi necesario construír un novo corpo de coñecementos que permite unha maior comprensión da materia e do cosmos: a física cuántica. Valorarase,

así mesmo, se coñece o grande impulso desta revolución científica ao desenvolvemento

tecnolóxico, por exemplo as células fotoeléctricas, os microscopios electrónicos, o láser e a microelectrónica.

 

8. Utilizar os principios da relatividade especial para explicar unha serie de fenómenos como a dilatación do tempo, a contracción da lonxitude e a equivalencia masa-enerxía.

Preténdese comprobar se o alumnado coñece os postulados de Einstein para superar as limitacións da física clásica, o cambio que supuxo a teoría da relatividade na interpretación dos conceptos de espazo, tempo, cantidade de movemento e enerxía e as súas múltiples implicacións, non só no eido da ciencia, senón tamén noutros ámbitos.

9. Aplicar a equivalencia masa-enerxía para explicar a enerxía de enlace nos núcleos e a súa estabilidade, as reaccións nucleares, a radioactividade e formular elementais interpretacións co modelo de partículas.

 

Comprobarase se o alumnado é quen de interpretar a estabilidade dos núcleos a partir da enerxía de enlace e os procesos enerxéticos vinculados coa radioactividade e as reaccións nucleares. Ademais, valorarase que utiliza estes coñecementos para comprender e valorar problemas de interese como as aplicacións dos radioisótopos, o armamento e os reactores

nucleares, tomando conciencia dos seus riscos e repercusións. Así mesmo, avaliarase se comprende a importancia das investigacións en física de partículas na busca dunha teoría unificada das interaccións fundamentais e dunha explicación da orixe e evolución do Universo.

 

ORIENTACIÓNS METODOLÓXICAS.

 

As estratexias metodolóxicas que se propoñen para desenvolver o currículo desta materia son as seguintes:

 

-Seleccionar actividades variadas, con diferente grao de complexidade, establecendo unha secuencia axeitada, de tal maneira que se recollan actividades de introdución, de estruturación de conceptos, de síntese e de aplicación.

 

-Partir, sempre que sexa posible, de situacións problemáticas abertas para recoñecer que cuestións son cientificamente investigables, decidir como precisalas e reflexionar sobre o seu posible interese como facilitadoras da aprendizaxe.

 

-Potenciar a dimensión colectiva da actividade científica organizando equipos de traballo, creando un ambiente semellante ao que podería ser unha investigación cooperativa en que conten as opinións de cada persoa, facendo ver como os resultados individuais ou dun equipo non abondan para verificar ou falsear unha hipótese e evitando toda discriminación por razóns éticas, sociais, sexuais, etc.

 

-Propiciar a construción de aprendizaxes significativas a través de actividades que permitan analizar e contrastar as propias ideas coas cientificamente aceptadas para propiciar o cambio conceptual, metodolóxico e actitudinal.

 

-Facilitar a interacción entre a estrutura da disciplina e a estrutura cognitiva do alumnado aplicando estratexias propias das ciencias na resolución de situacións-problema relevantes para influír na reestruturación e enriquecemento dos esquemas de coñecemento do alumnado, contribuíndo así a incrementar as súas capacidades.

 

-Propoñer análises cualitativas, que axuden a formular preguntas operativas presentadas como hipóteses, que orienten o tratamento dos problemas como investigacións e contribúan a facer explícitas as preconcepcións.

 

-Fomentar a autonomía, a iniciativa persoal, a creatividade e a competencia de aprender a aprender a través da planificación, realización e avaliación de deseños experimentais por parte do alumnado, incluíndo a incorporación das tecnoloxías da información e da comunicación co obxecto de favorecer unha visión máis actual da actividade tecnolóxica e científica contemporánea.

 

-A comunicación é un aspecto esencial da actividade científica e debe ser traballada, por exemplo, na recollida e análise de diversas informacións orais e escritas en relación cos temas tratados, a través da elaboración e exposición de memorias científicas do traballo realizado ou da lectura e comentario crítico de textos científicos. En concreto, a verbalización (rexeitando o operativismo mudo en relación co uso das ferramentas matemáticas) require unha atención preferente.

 

-Considerar as implicacións ciencia-tecnoloxía-sociedade-medio natural dos problemas (posibles aplicacións, repercusións negativas, toma de decisións, ciencia e pseudociencia, etc.) e as posibles relacións con outros campos do coñecemento.

 

-Facer visibles as achegas das mulleres á ciencia e á tecnoloxía, así como examinar aspectos androcéntricos nelas.

Práctica. Conservación do momento lineal

Consevación do Momento lineal:

"Se sobre un sistema de partículas non actúa ningunha forza externa, a cantidade de movemento (momento lineal) consérvase".

 

Vídeos do grupo A Vídeos do grupo B

A cantidade de movemento, momento lineal, ímpetu ou momentum é unha magnitude física fundamental de tipo vectorial que describe o movemento dun corpo en calquera teoría mecánica. En mecánica clásica, a cantidade de movemento defínese como o produto da masa do corpo e a súa velocidade nun instante determinado. Históricamente, o concepto remóntase a Galileo Galilei. Na súa obra Discursos e demostracións matemáticas en torno a dúas novas ciencias, usa o término italiano impeto, mentres que Isaac Newton en Principia Mathematica usa o término latino motus1 (movemento) e vis motrix (forza motriz). Momento e momentum son palabras directamente tomadas do latín momentum, término derivado do verbo m?v?re 'mover'. A definición concreta de cantidade de movemento difiere dunha formulación mecánica a outra: en mecánica newtoniana defínese para unha partícula simplemente como o produto da súa masa pola velocidade, na mecánica lagrangiana ou hamiltoniana admítense formas máis complicadas en sistemas de coordenadas non cartesianas, na teoría da relatividad a definición é máis complexa aínda cando se usen sistemas inerciales, e en mecánica cuántica a súa definición require o uso de operadores autoadjuntos definidos sobre un espazo vectorial de dimensión infinita. En mecánica newtoniana, a forma máis usual de introducir a cantidade de movemento é como o produto da masa (kg) dun corpo material pola súa velocidade (m/s), para logo analizar a súa relación coas leis de Newton. No entanto, tralo desenvolvemento da física moderna, este xeito de operar non resultou ser a máis conveniente para abordar esta magnitude fundamental. O defecto principal é que esta definición newtoniana esconde o concepto inherente á magnitude, que resulta ser unha propiedade de calquera ente físico con ou sen masa, necesaria para describir as interaccións. Os modelos actuais consideran que non só os corpos másicos posúen cantidade de movemento, tamén resulta ser un atributo dos campos e os fotóns.

“Cantidad de movimiento”, Wikipedia, la enciclopedia libre, fecha de consulta 27 abril 2014, en http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cantidad_de_movimiento&oldid=7....

Currículo de Física e Química

FÍSICA E QUÍMICA

 INTRODUCIÓN.

Esta materia debe contribuír a que o alumnado se interese pola física e a química como ferramentas que facilitan a caracterización e análise dunha morea de fenómenos cotiáns en que interveñen conceptos relacionados con elas, polo que fomenta a participación na toma de decisións sobre problemas graves, tanto locais coma globais, sobre o medio natural e a saúde e contribúe á comprensión do funcionamento de moitos aparellos tecnolóxicos mediante un enfoque práctico orientado a destacar asos devanditos problemas, as súas causas e posibles medidas que debe teren conta, desde os eidos científico, tecnolóxico, educativo e político, para poder enfrontarse a eles na procura dun futuro sustentable.

A materia de física e química debe incidir na familiarización do alumnado coa natureza e nas bases conceptuais da ciencia e da tecnoloxía, co  obxectivo de que sexa quen de comprender as problemáticas de orixe científico-tecnolóxica que lle poidan afectar como integrante da cidadanía e así poder xerar actitudes responsables para participar na toma de decisións cando se procura a súa solución.

A idea de ciencia como proceso de construción permanente debe impregnar o currículo, tendo en conta o papel da historia da física e da química á hora de entender as controversias entre os diferentes modelos e teorías. Débese destacar o papel das científicas e dos científicos que contribuíron ao dito proceso, así como o desenvolvemento da cultura científica iniciada na etapa anterior.

Os contidos da materia están organizados en bloques relacionados entre si. A súa ordenación non pretende marcar unha pauta no desenvolvemento do currículo, que terá que contextualizarse en cada situación particular. Porén, para o alumnado pode resultar máis doado comezar pola química.

Pártese dun bloque de contidos comúns que, polo seu carácter transversal, deberán ser tidos en conta ao desenvolver o resto. Nel teñen cabida os procedementos e actitudes destinados a familiarizar o alumnado coas estratexias básicas da actividade científica, co emprego das novas tecnoloxías da información e da comunicación (tecnoloxías da información e da comunicación), coa valoración da importancia da ciencia na calidade de vida, coa análise crítica da información e co desenvolvemento sustentable.

Na primeira parte, dedicada á química, os contidos estrutúranse aredor de tres grandes eixes. Por unha banda, a teoría atómico-molecular da materia: estrutura atómica e enlace químico; por outra, o cambio químico e, finalmente, o estudo da química do carbono.

O primeiro eixe afonda na teoría atómico-molecular da materia. Partindo de coñecementos abordados na etapa anterior, xustifícanse as leis ponderais e volumétricas empregando o modelo atómico-molecular de Dalton, introdúcese a magnitude cantidade de substancia e a súa unidade, o mol, a súa aplicación aos gases, ás disolucións e á determinación de fórmulas empíricas e moleculares. Interprétase a estrutura do átomo, facendo especial fincapé no modelo atómico de Bohr, as súas limitacións e a necesidade de introducir niveis enerxéticos con capas e subcapas para explicar as configuracións electrónicas, a semellanza entre as distintas familias de elementos, os diferentes tipos de enlace que axudarán na explicación dalgunhas propiedades das substancias.

O segundo eixe analiza a importancia, a interpretación teórica e a enerxía das transformacións químicas. Trátase, así mesmo, a estequiometría, os factores dos que depende a velocidade das reaccións, as repercusións ambientais das combustións e o papel dos novos combustibles.

O último afonda no estudo da química do carbono e debe permitir que o alumnado comprenda a importancia das primeiras sínteses de substancias orgánicas, o que supuxo a superación do vitalismo -que negaba a posibilidade das devanditas sínteses- contribuíndo á construción dunha imaxe unitaria da materia e impulsando a síntese de novos materiais de grande importancia polas súas aplicacións. Este estudo das substancias orgánicas dedicará unha atención particular á problemática do uso dos combustibles fósiles e á necesidade de solucións para avanzar cara a un futuro sustentable

Na segunda parte, dedicada á física, os contidos estrutúranse arredor da mecánica e da electricidade.

A mecánica iníciase cun afondamento no estudo do movemento e as causas que o modifican, co obxectivo de mostrar o xurdimento da ciencia moderna e a súa ruptura con dogmatismos e visións simplistas de sentido común. Amplíase o tratamento dos contidos relacionados coa enerxía do último curso da ESO, cunha aproximación máis detida nas transformacións e nas transferencias por traballo e calor, a degradación, a aplicación en contextos cotiáns, o estudo dos problemas asociados á súa obtención e consumo, con especial atención á situación enerxética en Galicia. Isto facilitará unha mellor comprensión dos principios da dinámica, de conservación e transformación da enerxía e das repercusións teóricas e prácticas do

corpo de coñecementos construído.

O bloque relacionado coa electricidade debe contribuír a un maior coñecemento da estrutura da materia e do papel da enerxía eléctrica nas sociedades actuais, incidindo na súa xeración, no consumo e nas repercusións da súa utilización, distinguindo entre o ámbito doméstico e o público.

 

OBXECTIVOS.

1. Utilizar, con autonomía crecente, estratexias de investigación propias das ciencias (formulación de problemas, emisión de hipóteses fundamentadas, procura de información, elaboración de estratexias de resolución e de deseños experimentais, realización de experimentos en condicións controladas e reproducibles, análise de resultados, elaboración e comunicación de conclusións) relacionando os coñecementos aprendidos con outros xa coñecidos e considerando a súa contribución á construción de corpos coherentes de coñecemento.

2. Coñecer os conceptos, leis, teorías e modelos máis importantes e xerais da física e da química co fin de ter unha visión global do desenvolvemento destas ramas da ciencia e do seu papel social.

3. Obter unha formación científica básica que contribúa a xerar interese para desenvolver estudos posteriores máis específicos.

4. Apreciar a dimensión cultural da física e da química para a formación integral das persoas, así como saber valorar as súas repercusións na sociedade e no medio natural e contribuír a construír un futuro sustentable, participando na conservación, protección e mellora do medio natural e social.

5. Comprender a importancia da física e da química para abordar numerosas situacións cotiás, así como para participar na necesaria toma de decisións fundamentadas arredor de problemas locais e globais a que se enfronta a humanidade.

6. Manexar a terminoloxía científica ao expresarse en ámbitos relacionados coa física e a química, así como na explicación de fenómenos da vida cotiá que requiran dela.

7. Empregar as tecnoloxías da información e da comunicación (TIC) na interpretación e simulación de conceptos, modelos, leis ou teorías para obter e tratar datos, extraer e utilizar información de diferentes fontes, avaliar o seu contido, adoptar decisións e comunicar as conclusións, fomentando no alumnado a formación dunha opinión propia e dunha actitude crítica fronte ao obxecto de estudo.

8. Recoñecer o carácter tentativo e creativo do traballo científico como actividade en permanente proceso de construción, analizando comparando hipóteses e teorías contrapostas a fin de desenvolver un pensamento crítico, así como valorar as achegas dos grandes debates científicos ao desenvolvemento do pensamento humano.

9. Planificar e realizar experimentos físicos e químicos tendo en conta a utilización correcta do instrumental básico do laboratorio, cunha atención particular ás normas de seguridade das instalacións e ao tratamento de residuos.

10. Recoñecer os principais retos da investigación deste campo da ciencia na actualidade e o carácter científico das informacións aparecidas nos medios de comunicación.

11. Valorar as achegas das mulleres ao desenvolvemento científico e tecnolóxico, facendo especial referencia aos casos galegos.

12. Aplicar os coñecementos da física e da química para afianzar actitudes de respecto e prevención no ámbito da educación viaria e da saúde individual e social.

13. Valorar o carácter colectivo e cooperativo da ciencia, fomentando actitudes de creatividade, flexibilidade, iniciativa persoal, autoconfianza e sentido crítico a través do traballo en equipo.

 

CONTIDOS.

CONTIDOS COMÚNS.

-Utilización de estratexias básicas da actividade científica, tales como a presentación de problemas, a toma de decisións sobre a conveniencia ou non do seu estudo; formulación de hipóteses, elaboración de estratexias de resolución e de deseños experimentais, análise de resultados e verificación da súa fiabilidade.

-Busca, selección e comunicación de información e de conclusións utilizando diferentes recursos e empregando a terminoloxía axeitada.

-Emprego das TIC como ferramentas de axuda na interpretación de conceptos, na obtención e tratamento de datos, na procura de información e na elaboración de conclusións.

-Repercusión dos diferentes achados científicos na sociedade e da valoración da importancia da ciencia sobre a nosa calidade de vida. Análise crítica do carácter científico dunha información.

-Recoñecemento da necesidade dun desenvolvemento sustentable e valoración das consecuencias ambientais da evolución tecnolóxica. Aplicación á realidade galega.

 

TEORÍA ATÓMICO-MOLECULAR DA MATERIA.

-Desenvolvemento histórico das leis ponderais e relacións volumétricas dos gases. Hipótese de Avogadro.

-Interpretación das leis ponderais de acordo co modelo atómico de cantidade de substancia e a súa unidade: o mol. Masas molares.

-Aplicación do concepto de cantidade de substancia en mol aos gases (ecuación de estado dos gases ideais), a disolucións (concentración en cantidade de substancia, incluído o procedemento experimental de preparación de disolucións de concentración coñecida)eá determinación de fórmulas empíricas e moleculares.

 

ESTRUTURA ATÓMICA E ENLACE QUÍMICO.

-Establecemento histórico dos modelos atómicos de Thomson e Rutherford. Espectros atómicos e o modelo atómico de Bohr. Distribución electrónica en niveis enerxéticos. Os seus logros e limitacións. Introdución cualitativa ao modelo cuántico: configuracións electrónicas baseadas en niveis enerxéticos con capas e subcapas.

-Revisión do concepto de elemento químico e a súa abundancia e importancia na natureza. Sistema periódico, xustificación e achegas ao desenvolvemento da química. Propiedades periódicas.

-Enlaces iónico, covalente, metálico e interaccións intermoleculares. Interpretación das propiedades das substancias en función do tipo de enlace que presentan. O caso da auga.

-Formulación e nomenclatura das substancias inorgánicas seguindo as normas da IUPAC.

 

REACCIÓN QUÍMICA.

-Importancia do estudo das reaccións químicas. Reaccións químicas de interese na nosa sociedade pola súa importancia industrial, histórica,

biolóxica ou polo seu impacto ambiental.

-Interpretación a nivel microscópico das reaccións químicas. Teoría de colisións e enerxía de activación. Introdución ao concepto de velocidade

dunha reacción química. Estudo experimental dos factores dos que depende a velocidade das reaccións químicas. Catalizadores.

-Estequiometría das reaccións. Reactivo limitante e rendemento dunha reacción química.

-Enerxía das reaccións químicas. Obtención de enerxía a partir das reaccións químicas (combustións) e a súas repercusións ambientais. Novos

combustibles.

 

QUÍMICA ORGÁNICA.

-Orixes da química orgánica: superación da barreira do vitalismo (síntese da urea).

-Posibilidades de combinación do carbono. Formulación e nomenclatura de hidrocarburos seguindo as normas da IUPAC.

-Os hidrocarburos e as súas aplicacións: produtos derivados do petróleo. Repercusións (económicas, sociais, bélicas, ambientais) derivadas da utilización de combustibles fósiles.

-Sínteses orgánicas de especial interese na nosa sociedade. Vantaxes e inconvenientes dos novos compostos orgánicos de síntese: da revolución dos novos materiais aos contaminantes orgánicos.

 

ESTUDO DO MOVEMENTO.

-Importancia do estudo da cinemática no xurdimento da ciencia moderna e na vida cotiá.

-Sistemas de referencia inerciais. Magnitudes necesarias para describir o movemento. Carácter vectorial das magnitudes implicadas. Concepto de velocidade instantánea: aplicación a movementos sinxelos.

-Achegas de Galileo ao desenvolvemento da cinemática e da ciencia en xeral. Problemas a que se tivo que enfrontar.

-Estudo dos movementos rectilíneos uniformes, uniformemente acelerados e circular uniforme. Superposición de movementos.

-Educación viaria. Estudo de situacións cinemáticas de interese como a distancia de freada.

 

DINÁMICA.

-Superación da idea da física aristotélica-escolástica para asumir o concepto de forza como interacción.

-Revisión das leis da dinámica de Newton.

-Cantidade de movemento e principio de conservación. Aplicación a diferentes situacións: colisións, foguetes, etc.

-Dinámica do movemento circular uniforme. Lei de gravitación universal: importancia e repercusión. Aplicación a diferentes situacións: movementos dos astros, mareas, etc.

-Importancia das achegas de Newton ao desenvolvemento científico: o universo mecánico.

-Estudo dalgunhas situacións dinámicas de interese: tensión, fricción e forzas elásticas.

 

ENERXÍA E A SÚA TRANSFERENCIA: TRABALLO E CALOR.

-Revisión e afondamento do concepto de enerxía: enerxía cinética e potencial.

-Mecanismos de transferencia de enerxía: calor e traballo. Eficacia na realización dun traballo: potencia.

-Transformación e conservación da enerxía. Primeiro principio da termodinámica. Degradación da enerxía. Aplicación para valorar a importancia da velocidade en caso de colisión nun vehículo.

-Afondamento no estudo dos problemas asociados á obtención e ao consumo dos recursos enerxéticos. Enerxía para un futuro sustentable.

-Produción e consumo de enerxía en Galicia. Impacto ambiental e posibles alternativas.

 

ELECTRICIDADE.

-Enerxía eléctrica na sociedade actual: xeración, consumo e repercusións da súa utilización. Produción e consumo de enerxía eléctrica na

nosa comunidade autónoma. Repercusións sobre o medio natural. As emisións de CO2 en Galicia.

-Realización de experiencias de electrización para estudar as interaccións entre cargas. Lei de Coulomb.

-Introdución ao concepto de campo eléctrico. Concepto de potencial eléctrico.

-O circuíto eléctrico: lei de Ohm. Asociación de resistencias e circuítos mixtos.

 

CRITERIOS DE AVALIACIÓN.

1. Familiarizarse coas características básicas do traballo científico, valorando as súas posibles repercusións e implicacións ciencia-tecnoloxíasociedade medio natural.

Trátase de avaliar se o alumnado analiza situacións e obtén información sobre fenómenos físicos e químicos utilizando as estratexias básicas do traballo científico tanto na compresión de conceptos como na resolución de problemas e nos traballos experimentais. No marco destas estratexias debe valorarse a competencia dixital.

Este criterio debe ser avaliado en relación co resto dos criterios de avaliación, para o que se precisan actividades que inclúan o interese das situacións, análises cualitativas, emisión de hipóteses fundamentadas, elaboración de estratexias, realización de experiencias en condicións controladase reproducibles, análise detida de resultados, implicacións cienciatecnoloxía-sociedade-medio natural do estudo realizado (posibles aplicacións, transformacións sociais, repercusións positivas e negativ), toma de decisións, actividades de síntese e de comunicacións. Todo isto tendo en conta o papel da historia da ciencia e salientando o papel das mulleres no desenvolvemento científico e tecnolóxico.

2. Interpretar as leis ponderais e as relacións volumétricas dos gases e aplicar o concepto de cantidade de substancia en mol.

Preténdese comprobar se os estudantes son capaces de utilizar a teoría atómica de Dalton e as hipóteses de Avogadro para interpretar as leis ponderais e as relacións volumétricas de combinación entre gases. Así mesmo, deberá comprobarse que comprende a importancia e o significado da magnitude cantidade de substancia e a súa unidade, o mol, e se é quen de determinala nunha mostra, tanto dunha substancia pura en calquer estado de agregación como dunha disolución. Tamén se valorará se saben aplicar a dita magnitude fundamental na determinación de fórmulas empíricase moleculares.

3. Xustificar a existencia e evolución dos modelos atómicos, valorando o carácter tentativo e aberto do traballo científico, e coñecer o tipo de enlace que mantén unidas as partículas constituíntes das substancias para poder explicar as súas propiedades.

Preténdese comprobar se o alumnado é capaz de identificar os feitosque levaron a cuestionar cada un dos modelos atómicos e a concibir e adoptar outro que explicase novos fenómenos, recoñecendo o carácter hipotético do coñecemento científico, sometido a continua revisión. Tamén se valorará se recoñece a importancia do sistema periódico para o desenvolvemento da química e xustifica a variación periódica dalgunhas propiedade atómicas, así como se coñece os enlaces iónico, covalente, metálico e interaccións intermoleculares e pode interpretar, a partir deles, as principais propiedades físico-químicas das substancias.

4. Recoñecer a importancia das transformacións químicas e as súas repercusións, interpretar microscopicamente unha reacción química, emitir hipóteses sobre os factores dos que depende a velocidade dunha reacción, sometelas a comprobación experimental e realizar cálculos estequiométricos en exemplos de interese práctico.

Avaliarase se o alumnado coñece a importancia, utilidade e impacto ambiental das transformacións químicas na vida cotiá, na sociedade na industria, tales como as combustións ou as reaccións ácidobase, e tamén de exemplos levados a cabo en experiencias de laboratorio.Valorarase se interpreta a nivel atómico-molecular unha reacción química, se sabe resolver problemas sobre as cantidades de substancia de produtos e reactantes que interveñen, se comprende o concepto de velocidade de reacción e se é capaz de predicir e comprobar os factores de que depende, así como a súa importancia en procesos cotiáns e industriais.

5. Identificar as propiedades físicas e químicas dos hidrocarburos, así como a súa importancia social e económica, saber formulalos e nomealos aplicando as regras da IUPAC e valorar a importancia do desenvolvemento das sínteses orgánicas e as súas repercusións.

Avaliarase se os estudantes valoran o que supuxo a superación da barreira do vitalismo, así como o espectacular desenvolvemento posterior da sínteses orgánicas e as súas repercusións (novos materiais, contaminantes orgánicos permanentes, etc.). A partir das posibilidades de combinación entre o C e o H, o alumnado debe ser capaz de escribir e nomear os hidrocarburos de cadea lineal e ramificados e coñecer algunhas das súas propiedades físicas e químicas, incluíndo reaccións de combustión e de adición ao dobre enlace. Tamén deben identificar as principais fraccións da destilación do petróleo e as súas aplicacións na obtención de moitos dos produtos de consumo cotián, así como valorar a súa importancia social e económica, as repercusións da súa utilización e esgotamento e a necesidade de investigacións no campo da química orgánica que poidan contribuír á sustentabilidade.

6. Aplicar as estratexias do traballo científico ao estudo dos movementos uniformes (rectilíneos e circulares) e do movemento rectilíneo uniformemente acelerado.

Valorarase se o alumnado comprende a importancia de coñecer e clasificar os movementos e resolve problemas de interese en relación a estes conceptos, aplicando as estratexias básicas do traballo científico, especialmente os referidos á educación viaria. Tamén se avaliará se coñece as achegas de Galileo ao estudo da cinemática, así como as dificultades que tivo que afrontar; en concreto, se interpreta a superposición de movementos, introducida para resolver problemas e actividades de lanzamento horizontal e oblicuo, recoñecendo a súa importancia como orixe histórica e fundamento do cálculo vectorial.

7. Identificar as forzas que actúan sobre os corpos como resultado da interacción entre eles, predicir os seus efectos para explicar situacións dinámicas cotiás e aplicar o principio de conservación da cantidade de movemento e a lei de gravitación universal a diferentes situacións.

Será avaliada a comprensión do concepto newtoniano de interacción entre dous corpos e dos seus efectos sobre diferentes corpos en situacións cotiás en que existan forzas elásticas, de fricción e tensións. Valorarase a comprensión e aplicación do principio de conservación da cantidade de movemento sobre diferentes sistemas e da lei de gravitación universal en diferentes situacións no noso planeta e nas interaccións entre astros.

8. Comprender o concepto de enerxía, a súa transformación e transferencia por calor e traballo, aplicando o principio de conservación a diferentes situacións de interese teórico ou práctico.

Trátase de comprobar se o alumnado comprende os conceptos de enerxía (cinética e potencial) a súa transformación e transferencia (calor e traballo), así como se é capaz de aplicar o principio de conservación da enerxía e a idea de degradación en diferentes situacións: caída de graves, colisións, etc. Tamén se valorarán as actitudes e comportamentos coherentes en relación co consumo enerxético e implicación nos problemas asociados á obtención e uso de recursos enerxéticos, con especial énfase nos vinculados a Galicia.

9. Interpretar a interacción eléctrica, os fenómenos asociados, así como aplicar estratexias do traballo científico para resolver circuítos eléctricos, valorar a importancia da enerxía eléctrica na sociedade actual e o seu consumo responsable.

Preténdese comprobar se o alumnado recoñece experimentalmente a natureza eléctrica da materia, aplica a lei de Coulomb en situacións sinxelas, identifica os principais elementos dun circuíto eléctrico e as súas relacións, deseña e monta diferentes circuítos eléctricos realizando o seu balance enerxético, utiliza os aparellos de medida máis comúns e resolve problemas de interese relacionados coa corrente eléctrica. Tamén se avaliará a comprensión dos efectos enerxéticos da corrente eléctrica e o seu importante papel na nosa sociedade e as súas repercusións económicas,ambientais e sociais, así como na vida cotiá.

 

ORIENTACIÓNS METODOLÓXICAS.

As estratexias metodolóxicas que se propoñen para desenvolver o currículo desta materia son as seguintes:

-Seleccionar actividades variadas, con diferente grao de complexidade, establecendo unha secuencia axeitada, de tal maneira que se recollan actividades de introdución, de estruturación de conceptos, de síntese e de aplicación.

-Partir, sempre que sexa posible, de situacións problemáticas abertas para recoñecer que cuestións son cientificamente investigables, decidir como precisalas e reflexionar sobre o seu posible interese como facilitadoras da aprendizaxe.

-Potenciar a dimensión colectiva da actividade científica organizando equipos de traballo, creando un ambiente semellante ao que podería serunha investigación cooperativa en que conten as opinións de cada persoa, facendo ver como os resultados dunha soa persoa ou equipo non bastan para verificar ou falsear unha hipótese e evitando toda discriminación por razóns éticas, sociais, sexuais, etc.

-Propiciar a construción de aprendizaxes significativas a través de actividades que permitan analizar e contrastar as propias ideas coas cientificamente

aceptadas para propiciar o cambio conceptual, metodolóxico e actitudinal.

-Facilitar a interacción entre a estrutura da disciplina e a estrutura cognitiva do alumnado aplicando estratexias propias das ciencias na resolución de situacións-problema relevantes para influír na reestruturación e enriquecemento dos esquemas de coñecemento do alumnado, contribuíndo así a incrementar as súas capacidades.

-Propoñer análises cualitativas que axuden a formular preguntas operativas presentadas como hipóteses, que orienten o tratamento dos problemas como investigacións e contribúan a facer explícitas as preconcepcións.

-Fomentar a autonomía, a iniciativa persoal, a creatividade e a competencia de aprender a aprender a través da planificación, realización e avaliación de deseños experimentais por parte do alumnado, incluíndo a incorporación das tecnoloxías da información e da comunicación co obxectiv de favorecer unha visión máis actual da actividade tecnolóxica e científica contemporánea.

-A comunicación é un aspecto esencial da actividade científica e debe ser traballada, por exemplo, na recollida e análise de diversas informacións orais e escritas en relación cos temas tratados, a través da elaboración e exposición de memorias científicas do traballo realizado ou da lectura e comentario crítico de textos científicos. En concreto, a verbalización (rexeitando o operativismo mudo en relación co uso das ferramentas matemáticas) require unha atención preferente.

-Considerar as implicacións ciencia-tecnoloxíasociedade-medio natural dos problemas (posibles aplicacións, repercusións negativas, toma de decisións, ciencia e pseudociencia, etc.) e as posibles relacións con outros campos do coñecemento.

Leis de Kepler

Leis de Kepler

Leis de kepler