FISICA Y QUÍMICA BACHILLERATO
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1 IES “MATEO HERNANDEZ”. Departamento de FÍSICA Y QUÍMICA PROGRAMACIÓN DE FÍSICA Y DE QUÍMICA PARA BACHILLERATO (Decreto 42/2008, de 5 de junio) FÍSICA Y QUÍMICA para 1º de BACHILLERATO I. INTRODUCCIÓN La asignatura de Física y Química pretende proporcionar a los alumnos/as una visión global del mundo que los rodea desde una perspectiva científica. Su conocimiento, tanto en sus elementos teóricos como en los metodológicos y de investigación, les debería capacitar para comprender los fenómenos naturales básicos y poder intervenir adecuadamente sobre ellos, además de facilitarles las herramientas necesarias para, si lo desean, seguir profundizando en estas disciplinas en cursos posteriores. El currículo prevé que ambas materias (Física y Química) se puedan impartir en un cuatrimestre. La elección de comenzar por la Química o la Física queda a juicio del profesor, en función de los conocimientos matemáticos que el alumnado posea, o de su estrategia particular de enseñanza. La Química se ha programado en temas, desde la evolución histórica de la química, pasando por el estudio de la materia y sus transformaciones, hasta la introducción a la química del carbono. La Física también se ha estructurado en temas, desde la Mecánica hasta la Electricidad. Se introduce un tema inicial para que el alumno adquiera los conocimientos necesarios y destrezas en la realización de una medida y en el cálculo de su error; así como en la expresión de la unidad correcta. Las implicaciones de la Física y la Química con la tecnología y la sociedad estarán presentes al desarrollar cada una de las unidades didácticas que componen el currículo de este curso. En la programación didáctica deberían incorporarse actividades prácticas adecuadas al desarrollo de los contenidos, posibilitando con ello que el alumno/a afronte el desarrollo real del método científico, les proporcione métodos de trabajo en equipo, y les ayude a enfrentarse con la problemática del quehacer científico; pero este tratamiento queda a libre disposición e interpretación de cada profesor. Por último, se tendrán en cuenta, en la medida de lo posible, aquellos aspectos que se relacionan con los grandes temas actuales que la ciencia está abordando, así como la utilización de las metodologías específicas que las tecnologías de la información y la comunicación ponen al servicio de alumnos y profesores, ampliando los horizontes del conocimiento y facilitando su concreción en el aula o en el laboratorio. II. OBJETIVOS 1. Comprender los conceptos, leyes, teorías y modelos más importantes y generales de la Física y de la Química, que permiten tener una visión global y una formación científica básica para desarrollar posteriormente estudios más específicos 2. Aplicar los conceptos, leyes, teorías y modelos aprendidos a situaciones de la vida cotidiana 3. Analizar, comparando, hipótesis y teorías a fin de valorar sus aportaciones al desarrollo de estas ciencias 4. Utilizar destrezas investigadoras, tanto documentales como experimentales con cierta autonomía, y reconocer el carácter de la ciencia como proceso cambiante y dinámico 5. Resolver supuestos físicos y químicos, tanto teóricos como prácticos, mediante el empleo de los conocimientos adquiridos 6. Reconocer las aportaciones culturales que tiene la Física y la Química en la formación integral del individuo, así como las implicaciones que tienen las mismas tanto en el desarrollo de la tecnología como en sus aplicaciones para el beneficio de la sociedad 7. Comprender la terminología científica para emplearla de manera habitual al expresarse en el ámbito científico, así como para explicarla en el lenguaje cotidiano 2 III. METODOLOGÍA Y RECURSOS Considerando a la ciencia como una actividad en permanente construcción y revisión, es imprescindible un planteamiento metodológico que realce el papel activo del proceso de adquisición del conocimiento, lo que cambia el papel clásico del profesor y del alumno/a, ya que el primero no es estrictamente un mero transmisor de conocimientos elaborados, sino un agente que plantea interrogantes y sugiere actividades, mientras que el segundo no es un receptor pasivo de información, sino un constructor de conocimientos en un marco interactivo. La metodología se basará, por tanto, en un correcto desarrollo de los contenidos, lo que precisa generar escenarios atractivos y motivadores que sitúen al alumno/a en cada uno de ellos. También requiere incluir diferentes situaciones específicas de especial trascendencia científica, así como conocer la historia y el perfil científico de los principales investigadores que propiciaron la evolución y desarrollo de la Física y de la Química. Como libro de texto se utilizará: Física y Química para 1º de bachillerato, de la editorial Oxford. Para dar cumplimiento a la normativa dirigida a estimular en los alumnos el interés y el hábito de la lectura y la capacidad de expresarse correctamente, la lectura (comprensiva y expresiva) será una actividad frecuente en el aula a través del libro de texto. Así mismo, se procurará que los alumnos se aproximen a distintos tipos de textos (literarios, científicos, periodísticos, ...), y que practiquen la lectura de algunos de ellos. Cuando proceda, se elaborarán resúmenes y esquemas de lo tratado en clase, procediendo al análisis y comentario de los mismos. Cuando el profesor lo considere conveniente aconsejará la lectura de libros ó textos adecuados al tema objeto de estudio. IV. CONTENIDOS Y TEMPORALIZACIÓN La materia está distribuida por temas, y a cada uno de ellos se les asigna una media de 15 clases. Tema 1. Naturaleza de la materia 1.1. Definición y objeto de la Química 1.2. Tipos de sustancias químicas: compuestos y elementos 1.3. Leyes ponderales: ley de conservación de la masa y ley de las proporciones definidas 1.4. Ley de los volúmenes de combinación 1.5. Teoría de Dalton 1.6. Hipótesis de Avogadro. Número de Avogadro 1.7. Concepto de mol 1.8. Leyes de los gases perfectos 1.9. Disoluciones. Formas de expresar su concentración: tanto por ciento en masa y volumen, g/l, molaridad, molalidad y fracción molar Tema 2. Cambios materiales en los procesos químicos 2.1. Fórmulas empíricas y moleculares 2.2. Ajuste de ecuaciones químicas 2.3. Relaciones estequiométricas de masa y/o volumen en las reacciones químicas utilizando factores de conversión. Rendimiento. Procesos con reactivo limitante 2.4. Cálculos en sistemas en los que intervienen disoluciones 2.5. Tipos de reacciones químicas. Estudio de un caso habitual: reacciones de combustión Tema 3. Estructura de la materia 3.1. Modelos atómicos de Thompson y Rutherford. Características de los átomos 3.2. Interacción de la radiación electromagnética con la materia: espectros atómicos 3.4. Niveles energéticos y distribución electrónica 3.5. Ordenación periódica de los elementos: su relación con los electrones externos 3.6. El enlace químico: tipos y características 3.7. Formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos Tema 4. Química del carbono 4.1. Características de los compuestos del carbono 4.2. Grupos funcionales. Nomenclatura y formulación IUPAC para estos compuestos 4.3. Isomería constitucional 4.4. La química del carbono en la vida cotidiana 3 Tema 5. La Medida 5.1. Magnitudes: tipos y su medida 5.2. Unidades: factores de conversión 5.3. Representaciones gráficas 5.4. Instrumentos de medida: sensibilidad y precisión 5.5. Errores en la medida Tema 6. Estudio del movimiento 6.1. Elementos que integran un movimiento. Sistemas de referencia 6.2. Tratamiento vectorial de movimientos 6.3. Movimientos con trayectoria rectilínea: uniforme y uniformemente variado 6.4. Movimiento circular uniforme 6.5. Composición de movimientos. Aplicación a casos particulares: horizontal y parabólico Tema 7. Dinámica 7.1. La fuerza como interacción: sus características 7.2. Momento lineal. Primera y segunda ley de Newton para la Dinámica 7.3. Impulso mecánico. Principio de conservación del momento lineal 7.4. Tercera ley de Newton para la Dinámica 7.5. Interacción gravitatoria. Ley de la gravitación universal 7.6. Fuerzas de fricción en superficies horizontales e inclinadas 7.7. Fuerzas elásticas 7.8. Dinámica del movimiento circular Tema 8. Energía 8.1. Trabajo mecánico y energía. Potencia 8.2. Energía debida al movimiento. Teorema de las fuerzas vivas 8.3. Energía debida a la posición en el campo gravitatorio 8.4. Energía potencial elástica 8.5. Conservación de la energía mecánica. Principio de conservación de la energía 8.6.Transferencias de energía. Trabajo y calor. Primer principio de la Termodinámica Tema 9. Electricidad 9.1. Naturaleza eléctrica de la materia. Interacción electrostática: ley de Coulomb. Campo y potencial eléctricos. Diferencia de potencial entre dos puntos de un campo eléctrico 9.2. Corriente eléctrica. Ley de Ohm 9.3. Enumeración de clases de generadores de corriente. Aparatos de medida. Aplicación al estudio de circuitos 9.4. Energía eléctrica. Aplicaciones de la corriente eléctrica V. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1 Emplear las leyes de conservación de la masa, de las proporciones definidas y volumétricas para resolver ejercicios sencillos. Aplicar las leyes de los gases para describir su evolución 2. Realizar los cálculos necesarios para preparar una disolución de concentración conocida 3. Ajustar ecuaciones químicas. Resolver ejercicios y problemas relacionados con las reacciones químicas de las sustancias, utilizando la información que se obtiene de las ecuaciones químicas 4. Justificar las sucesivas elaboraciones de modelos atómicos y comprender el carácter abierto de la Ciencia. Describir las ondas electromagnéticas y su interacción con la materia. Justificar los espectros atómicos a partir de los niveles energéticos del átomo 5. Describir la estructura de los átomos e isótopos. Relacionar la ordenación periódica de los elementos con los electrones externos de su configuración electrónica. Diferenciar los tipos de enlace y asociarlos con sus características 6. Escribir y nombrar correctamente sustancias químicas inorgánicas y orgánicas. Describir e identificar los principales compuestos de carbono con un grupo funcional. Distinguir entre diferentes tipos de isómeros constitucionales 7. Conocer el comportamiento en el laboratorio y afrontar correctamente las experiencias sencillas propuestas 4 8. Aplicar las estrategias propias de la metodología científica a la resolución de problemas relativos a los movimientos generales estudiados. Analizar los resultados obtenidos e interpretar los posibles diagramas. Resolver ejercicios y problemas sobre movimientos específicos tales como lanzamiento de proyectiles, encuentros de móviles, caída de graves…, y emplear adecuadamente las unidades y magnitudes apropiadas 9. Comprender que el movimiento de un cuerpo depende de las interacciones con otros cuerpos. Identificar las fuerzas reales que actúan sobre ellos 10. Describir los principios de la dinámica en función del momento lineal. Representar mediante diagramas las fuerzas que actúan sobre los cuerpos. Reconocer y calcular dichas fuerzas en trayectorias rectilíneas, sobre planos horizontales e inclinados, con y sin rozamiento; así como en casos de movimiento circular uniforme 11. Aplicar la ley de la gravitación universal para la atracción de masas, especialmente en el caso particular del peso de los cuerpos 12. Explicar la relación entre trabajo y energía, y aplicar los conceptos al caso práctico de cuerpos en movimiento y/o bajo la acción del campo gravitatorio terrestre. Diferenciar entre trabajo y potencia. Describir cómo se realizan las transferencias de energía en relación con las magnitudes implicadas 13. Conocer los fenómenos eléctricos de interacción, así como sus principales consecuencias. Aplicar la Ley de Coulomb para el cálculo de fuerzas entre cargas. Calcular la intensidad de campo y el potencial eléctrico creado por una carga en un punto 14. Reconocer los elementos de un circuito y los aparatos de medida más comunes. Resolver, tanto teórica como experimentalmente, diferentes tipos de circuitos sencillos 15. Describir las interrelaciones existentes en la actualidad entre sociedad, ciencia y tecnología dentro de los conocimientos abarcados en este curso VI. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Como procedimientos de evaluación se consideran: VI.1. Los ejercicios escritos o pruebas de examen (ordinarias y extraordinarias) que, sobre aspectos de las actividades desarrolladas en clase, se hagan durante el curso, y que podrán ser entre 1 y 2 exámenes por cada evaluación o trimestre, más una prueba global extraordinaria, a final del curso. VI.2. La observación diaria del comportamiento de cada alumno/a en clase, que contemplará: a) Su interés por la materia de estudio, puesto de manifiesto con el comportamiento en clase, participación en el desarrollo de las actividades, iniciativa, curiosidad, capacidad de razonamiento y de exposición b) La realización, a tiempo, de las actividades programadas, la limpieza y orden en la exposición, razonamiento y comprensión de las actividades c) Posibles trabajos específicos que se encarguen por el profesor o que resulten de la iniciativa del alumno d) Una expresión ortográfica correcta en sus trabajos y/o exámenes escritos VII. CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Serán considerados como requisitos mínimos para la alcanzar la calificación de SUFICIENTE (5) la valoración satisfactoria de los siguientes aspectos: - Haber alcanzado cinco puntos en las pruebas escritas (VI.1). A tal fin, en el examen se reflejará la valoración numérica que se asigne a cada cuestión o problema planteado, y en su defecto, cada cuestión o ejercicio propuesto tendrá igual valoración numérica. - La valoración que a juicio del profesor merezca el comportamiento y actitud del alumno ante la materia y su desarrollo en el curso (VI.2.). A partir de los requisitos mínimos se valorarán con calificación de BIEN (6), NOTABLE (7-8) y SOBRESALIENTE (9-10), consecutivamente, la realización destacada de las actividades anteriores, la realización de actividades complementarias, 5 las propias iniciativas del alumno/a, y la contestación correcta de un mayor % de las cuestiones que se formulen como pruebas de control. En la calificación de las pruebas escritas se consideran, según el caso, los siguientes criterios: - Si los conceptos están bien formulados; si se interpretan correctamente; si se utilizan adecuadamente para analizar, explicar y/o resolver problemas - Si el planteamiento y su análisis va acompañado de ilustraciones gráficas adecuadas y precisas - Si se identifican y utilizan correctamente las unidades de las magnitudes en todo el proceso de desarrollo de los problemas - Si los resultados de los problemas son coherentes con el contexto del enunciado, y se hace un análisis de los mismos - Si las explicaciones son claras, bien estructuradas, completas; con observaciones rigurosas y bien razonadas, argumentando respuestas y opiniones. Si se extraen conclusiones y se valora el desarrollo de la física, y sus aplicaciones y repercusiones con actitud tolerante, comprensión y amplitud de miras La valoración o puntuación se irá reduciendo proporcionalmente cuando: - Los conceptos se presenten confusos, insuficientemente formulados o incorrectos - No se acompañe una ilustración gráfica del planteamiento y análisis de la situación; o bien se hace de una manera insuficiente o inadecuada - Se haga un mal uso de las unidades de medida o se utilicen parcialmente durante el proceso de cálculo - Los resultados de los problemas no sean coherentes con el contexto - Las explicaciones sean simples o deficientes, no razonadas, o no contextualizadas - No se recoja una exposición suficientemente estructurada y globalizadora, que permita deducir un dominio suficiente de la situación Las pruebas no superadas habrán de ser recuperadas en una nueva prueba que se desarrollará de manera global a final del curso. Las calificaciones parciales obtenidas solo tendrán validez, en su caso, como referente de la evolución del aprendizaje del alumno. La prueba extraordinaria de septiembre comprenderá todos los contenidos programados en la materia. Los alumnos/as que tengan esta materia pendiente estarán sometidos igualmente a lo dispuesto en esta programación; realizando con carácter único la prueba final que oportunamente se disponga. Si bien podrán presentarse a las pruebas parciales que se propongan en el curso ordinario, y su calificación será tenida en cuenta en la calificación final. VIII. ACTIVIDADES EXTRAESCOLARES - Se relacionan, en su caso, en documento aparte, facilitado por el Departamento de Actividades Extraescolares 6 FÍSICA de 2º de BACHILLERATO I. INTRODUCCIÓN El objetivo principal de la Física, como el de todas las ciencias de la naturaleza, es comprender ésta, poner orden en el amplio campo de los fenómenos tal y como aparecen ante la observación humana. Dentro de esta comprensión de la naturaleza, la Física se ha centrado en la interpretación del espacio y el tiempo, y el estudio de la materia y de la energía. En este curso de Bachillerato, la Física se estructura en tres grandes bloques temáticos: MECÁNICA, ELECTROMAGNETISMO Y FÍSICA MODERNA. En esta materia se completan los conocimientos relativos a la Física clásica, en particular a la Mecánica como primera ciencia moderna, mediante la introducción de la Teoría de la Gravitación Universal. Asimismo se estudia el movimiento ondulatorio para completar la imagen mecánica del comportamiento de la materia, y la Óptica, para mostrar posteriormente su integración en el electromagnetismo, que se convierte, junto con la Mecánica, en el pilar fundamental de la Física clásica. La asignatura presenta también cómo la gran concepción del mundo de la Física clásica no pudo explicar una serie de fenómenos, originándose así el surgimiento de la Física moderna, algunas de cuyas ideas (relatividad, física cuántica y sus aplicaciones) son introducidas en los contenidos. Aparte de profundizar en los conocimientos físicos adquiridos en cursos anteriores, la Física presenta la importancia que tienen los intentos de construir imágenes de la realidad para el desarrollo de la física, y reflexionar sobre el papel desempeñado por las diferentes teorías y paradigmas físicos. II. OBJETIVOS GENERALES El desarrollo de esta materia pretende contribuir a la adquisición de las siguientes capacidades: 1. Comprender los principales conceptos de la Física y su articulación en leyes, teorías y modelos. Valorar el papel que desempeña en el desarrollo tecnológico y social 2. Resolver supuestos físicos, tanto teóricos como prácticos, mediante el empleo de los conocimientos adquiridos 3. Comprender la naturaleza de la Física, y entender que esta materia tiene sus limitaciones 4. Comprender las interacciones de la Física con la tecnología y la sociedad y valorar la necesidad de preservar el medio ambiente y de trabajar para lograr una mejora en las condiciones de vida actuales 5. Desarrollar en los alumnos las habilidades de pensamiento prácticas y manipulativas propias del método científico, de modo que adquieran la base para abordar un trabajo investigador 6. Evaluar la información proveniente de otras áreas del saber para formarse una opinión propia, que permita al alumno expresarse con criterio en aquellos aspectos relacionados con la Física 7. Comprender que la Física constituye, en sí misma, una materia que sufre continuos avances y modificaciones; es, por tanto, su aprendizaje un proceso dinámico que requiere una actitud abierta y flexible frente a diversas opiniones III. METODOLOGÍA Y RECURSOS Considerando a la ciencia como una actividad en permanente construcción y revisión, es imprescindible un planteamiento metodológico que realce el papel activo del proceso de adquisición del conocimiento, lo que cambia el papel clásico del profesor y del alumno/a, ya que el primero no es estrictamente un mero transmisor de conocimientos elaborados, sino un agente que plantea interrogantes y sugiere actividades, mientras que el segundo no es un receptor pasivo de información, sino un constructor de conocimientos en un marco interactivo. La metodología se basará, por tanto, en un correcto desarrollo de los contenidos, lo que precisa generar escenarios atractivos y motivadores que sitúen al alumno/a en cada uno de ellos. También requiere incluir diferentes situaciones específicas de especial trascendencia científica, así como conocer la historia y el perfil científico de los principales investigadores que propiciaron la evolución y desarrollo de la Física. 7 El profesor hará una presentación general de cada tema, exponiendo los contenidos básicos del mismo Como recurso, el alumno utilizará el texto de Física de 2º de bachillerato de la editorial EVEREST, a fin de coordinar más fácilmente el acceso a ejercicios y actividades de aplicación en el aula. También podrán entregarse o sugerirse, por parte del profesor, actividades de ampliación y de recuperación o repaso. Para dar cumplimiento a la normativa dirigida a estimular en los alumnos el interés y el hábito de la lectura y la capacidad de expresarse correctamente, la lectura (comprensiva y expresiva) será una actividad frecuente en el aula a través del libro de texto. Así mismo, se procurará que los alumnos se aproximen a distintos tipos de textos (literarios, científicos, periodísticos, ...), y que practiquen la lectura de algunos de ellos. Cuando proceda, se elaborarán resúmenes y esquemas de lo tratado en clase, procediendo al análisis y comentario de los mismos. Cuando el profesor lo considere conveniente aconsejará la lectura de libros ó textos adecuados al tema objeto de estudio. IV. CONTENIDOS Y DISTRIBUCION TEMPORAL Los contenidos están distribuidos en cinco grandes bloques temáticos. A cada uno de los bloques temáticos se le dedicará un tiempo aproximado de 25 clases. BT 1. Interacción gravitatoria 1.1. Orígenes de la astronomía. Leyes de Kepler 1.2. Fuerzas centrales. Teoría de la gravitación universal 1.3. Momento de una fuerza respecto de un punto 1.4. Momento angular. Conservación del momento angular 1.5. Fuerzas conservativas. Energía potencial gravitatoria 1.5. Campo gravitatorio terrestre. Intensidad de campo y potencial gravitatorio 1.7. Movimiento de un cuerpo bajo la acción de la fuerza gravitatoria de un planeta: órbitas. Velocidad de escape BT 2. Vibraciones y ondas 2.1. Movimiento vibratorio armónico simple: elongación, velocidad, aceleración 2.2. Dinámica del MAS: el oscilador armónico. El péndulo simple. Energía de un oscilador armónico 2.3. Movimiento ondulatorio. Tipos de ondas. Magnitudes características de las ondas. Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales. Energía asociada al movimiento ondulatorio. Intensidad de una onda. 2.4. Atenuación de una onda esférica. Absorción 2.5. Principio de Huygens. Estudio cualitativo de la reflexión, refracción, difracción y polarización 2.6. Ondas sonoras: intensidad y sonoridad. Estudio cualitativo de la contaminación acústica BT 3. Óptica 3.1. Propagación de la luz: reflexión y refracción. Estudio cualitativo de la dispersión de la luz 3.2. Conceptos básicos de óptica geométrica. Dioptrio esférico y dioptrio plano. Espejos 3.3. Construcción y formación de imágenes: estudio cualitativo. Lentes delgadas. Construcción y formación de imágenes en las lentes: estudio cualitativo 3.4. Principales aplicaciones médicas y tecnológicas. Instrumentos ópticos: el ojo humano (astigmatismo), el telescopio y el microscopio BT 4. Interacción electromagnética 4.1. Campo creado por un elemento puntual: interacción eléctrica. Intensidad de campo eléctrico 4.2. Principio de superposición. Teorema de Gauss. Campo eléctrico creado por un elemento continuo: esfera, hilo y placa. 4.3. Potencial eléctrico. Energía potencial eléctrica. Superficies equipotenciales 4.4. Estudio cualitativo de la relación entre el campo y el potencial eléctrico para una sola variable 4.5. Estudio comparativo entre los campos gravitatorio y eléctrico 4.6. Campo magnético creado por una carga móvil, por una corriente indefinida, por una espira circular y por un solenoide en su interior. Estudio cualitativo de la ley de Ampère 4.7. Acción de un campo magnético sobre una carga en movimiento. Fuerza de Lorentz. Acción de un campo magnético sobre una corriente rectilínea. Estudio cualitativo de la acción de un campo magnético sobre una espira. Aplicaciones 4.8. Interacciones magnéticas entre corrientes paralelas. El amperio 4.9. Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el magnético 4.10. Inducción electromagnética. Experiencias de Faraday y Henry. Leyes de Faraday y de Lenz. Producción de corrientes alternas 4.11. Referencia al impacto medioambiental de la energía eléctrica 4.12. Naturaleza de las ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético 4.13. Teorías sobre la naturaleza de la luz. Síntesis del electromagnetismo y la óptica 8 BT 5. Introducción a la Física moderna 5.1. Postulados de la teoría de la Relatividad Especial y estudio cualitativo de sus consecuencias: dilatación del tiempo, contracción de la longitud y variación de la masa con la velocidad, así como la equivalencia entre masa y energía 5.2. Insuficiencia de la Física clásica. Hipótesis de Planck. Cuantización de la energía. Efecto fotoeléctrico. Dualidad onda-corpúsculo. Principio de incertidumbre de Heisenberg. Relación de indeterminación posiciónmomento lineal. 5.3. Física nuclear. Radiactividad natural y artificial. Ley de desintegración radiactiva. Conceptos estadísticos: período de semidesintegración y vida media. El núcleo atómico. Energía de enlace por nucleón. Tipos de desintegraciones radiactivas. Ajuste y consideraciones energéticas. Fisión y fusión nuclear: aspectos básicos. Referencia a los usos de la energía nuclear V. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Aplicar las leyes de Kepler para calcular parámetros relacionados con el movimiento de los planetas 2. Utilizar la ley de la gravitación universal para determinar la masa de algunos cuerpos celestes. Calcular la energía que debe poseer un satélite en una determinada órbita, así como la velocidad con la que debió ser lanzado para alcanzarla 3. Utilizar correctamente las unidades así como los procedimientos apropiados para la resolución de problemas 4. Conocer la ecuación matemática de una onda unidimensional. Deducir a partir de la ecuación de una onda las magnitudes que intervienen: amplitud, longitud de onda, período, etc. Aplicarla a la resolución de casos prácticos sencillos 5. Utilizar las ecuaciones del movimiento ondulatorio para resolver problemas sencillos. Reconocer la importancia de los fenómenos ondulatorios en la civilización actual y su aplicación en diversos ámbitos de la actividad humana 6. Explicar los fenómenos de reflexión y refracción de la luz, aplicar sus leyes a casos prácticos sencillos y conocer su utilización en el caso del periscopio y la fibra óptica. Formar imágenes a través de espejos y lentes delgadas 7. Valorar la importancia que la luz tiene en nuestra vida cotidiana, tanto tecnológicamente (instrumentos ópticos, comunicaciones por láser) como en medicina (corrección de defectos oculares) 8. Justificar algunos fenómenos ópticos sencillos de formación de imágenes a través de lentes y espejos: telescopios y microscopios 9. Calcular los campos creados por cargas y corrientes, y las fuerzas que actúan sobre las mismas en el seno de campos uniformes. Nombrar como aplicaciones en este campo el funcionamiento de los electroimanes, los motores, o los galvanómetros 10. Explicar el fenómeno de inducción, utilizar la ley de Lenz y aplicar la ley de Faraday para indicar de qué factores depende la corriente que aparece en un circuito 11. Explicar el modelo corpuscular y ondulatorio de la luz hasta llegar a la teoría electromagnética de la luz 12. Explicar los principales conceptos de la física moderna 13. Aplicar los conceptos de fisión y fusión nuclear para calcular la energía asociada a estos procesos, así como la pérdida de masa que en ellos se genera VI. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Como procedimientos de evaluación se consideran: VI.1. Los ejercicios escritos o pruebas de examen (ordinarias y extraordinarias) que, sobre aspectos de las actividades desarrolladas en clase, se hagan durante el curso, y que podrán ser entre 1 y 2 exámenes por cada evaluación o trimestre, más una prueba global extraordinaria, a final del curso. VI.2. La observación diaria del comportamiento de cada alumno/a en clase, que contemplará: a) Su interés por la materia de estudio, puesto de manifiesto con el comportamiento en clase, participación en el desarrollo de las actividades, iniciativa, curiosidad, capacidad de razonamiento y de exposición 9 b) La realización, a tiempo, de las actividades programadas, la limpieza y orden en la exposición, razonamiento y comprensión de las actividades c) Posibles trabajos específicos que se encarguen por el profesor o que resulten de la iniciativa del alumno d) Una expresión ortográfica correcta en sus trabajos y/o exámenes escritos VII. CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Serán considerados como requisitos mínimos para la alcanzar la calificación de SUFICIENTE (5) la valoración satisfactoria de los siguientes aspectos: - Haber alcanzado cinco puntos en las pruebas escritas (VI.1). A tal fin, en el examen se reflejará la valoración numérica que se asigne a cada cuestión o problema planteado, y en su defecto, cada cuestión o ejercicio propuesto tendrá igual valoración numérica. - La valoración que a juicio del profesor merezca el comportamiento y actitud del alumno ante la materia y su desarrollo en el curso (VI.2.). A partir de los requisitos mínimos se valorarán con calificación de BIEN (6), NOTABLE (7-8) y SOBRESALIENTE (9-10), consecutivamente, la realización destacada de las actividades anteriores, la realización de actividades complementarias, las propias iniciativas del alumno/a, y la contestación correcta de un mayor % de las cuestiones que se formulen como pruebas de control. En la calificación de las pruebas escritas se consideran, según el caso, los siguientes criterios: - Si los conceptos están bien formulados; si se interpretan correctamente; si se utilizan adecuadamente para analizar, explicar y/o resolver problemas - Si el planteamiento y su análisis va acompañado de ilustraciones gráficas adecuadas y precisas - Si se identifican y utilizan correctamente las unidades de las magnitudes en todo el proceso de desarrollo de los problemas - Si los resultados de los problemas son coherentes con el contexto del enunciado, y se hace un análisis de los mismos - Si las explicaciones son claras, bien estructuradas, completas; con observaciones rigurosas y bien razonadas, argumentando respuestas y opiniones. Si se extraen conclusiones y se valora el desarrollo de la física, y sus aplicaciones y repercusiones con actitud tolerante, comprensión y amplitud de miras La valoración o puntuación se irá reduciendo proporcionalmente cuando: - Los conceptos se presenten confusos, insuficientemente formulados o incorrectos - No se acompañe una ilustración gráfica del planteamiento y análisis de la situación; o bien se hace de una manera insuficiente o inadecuada - Se haga un mal uso de las unidades de medida o se utilicen parcialmente durante el proceso de cálculo - Los resultados de los problemas no sean coherentes con el contexto - Las explicaciones sean simples o deficientes, no razonadas, o no contextualizadas - No se recoja una exposición suficientemente estructurada y globalizadora, que permita deducir un dominio suficiente de la situación Las pruebas no superadas habrán de ser recuperadas en una nueva prueba que se desarrollará de manera global a final del curso. Las calificaciones parciales obtenidas solo tendrán validez, en su caso, como referente de la evolución del aprendizaje del alumno. La prueba extraordinaria de septiembre comprenderá todos los contenidos programados en la materia. Los alumnos/as que tengan esta materia pendiente estarán sometidos igualmente a lo dispuesto en esta programación; realizando con carácter único la prueba final que oportunamente se disponga. VIII. ACTIVIDADES EXTRAESCOLARES - Se relacionan, en su caso, en documento aparte, facilitado por el Departamento de Actividades Extraescolares 10 QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO I. INTRODUCCIÓN La Química es una ciencia de importancia capital, presente en todos los ámbitos de nuestra sociedad, con múltiples aplicaciones en otras áreas científicas, como medicina, tecnología de materiales, industria farmacéutica, industria alimentaría, construcción y medio ambiente, entre otras. Su conocimiento, tanto en sus elementos teóricos como en los metodológicos y de investigación, capacitará a los alumnos para comprender la naturaleza y poder intervenir adecuadamente sobre ella. El estudio de la Química comprende cuatro grandes bloques: estructura de la materia, energía y dinámica de los procesos químicos, reacciones de transferencia y reactividad inorgánica y orgánica. Cada bloque da respuesta a diferentes aspectos de esta ciencia: el bloque de estructura de la materia permite explicar la constitución de los elementos, así como su clasificación y unión; el bloque energético y dinámico explica los intercambios de calor y/o trabajo con el entorno, la posibilidad de que tengan lugar, así como la velocidad con que éstos se producen; el bloque de reacciones de transferencia intenta exponer cómo se realizan dos de los importantes procesos químicos presentes en innumerables aspectos de la vida cotidiana, y el último bloque describe cómo reaccionan habitualmente algunas sustancias orgánicas e inorgánicas de sumo interés. Las implicaciones de la Química con la tecnología y la sociedad deben estar presentes al desarrollar cada una de los temas que componen el currículo de este curso. II. OBJETIVOS 1. Comprender y aplicar correctamente los principales conceptos de la Química, así como sus leyes, teorías y modelos. Valorar el papel que la Química desempeña en el desarrollo tecnológico y social 2. Resolver supuestos químicos, tanto teóricos como prácticos, mediante el empleo de los conocimientos adquiridos 3. Desarrollar en los alumnos las habilidades de pensamiento prácticas y manipulativas propias del método científico, de modo que adquieran la base para abordar un trabajo investigador 4. Comprender la naturaleza de la Química y entender que esta materia tiene sus limitaciones 5. Relacionar los contenidos de la Química con otras áreas científicas como son: la Biología, la Geología, y las Ciencias de la Tierra y Medioambientales 6. Comprender las interacciones de la Química con la tecnología y la sociedad, y concienciar al alumno del buen uso que debe hacerse de esta área de conocimiento sobre la conservación de la naturaleza y el medio ambiente 7. Evaluar la información proveniente de otras áreas del saber para formarse una opinión propia, que permita al alumno expresarse con criterio en aquellos aspectos relacionados con la Química 8. Comprender que la Química constituye, en sí misma, una materia que sufre continuos avances y modificaciones; es, por tanto, su aprendizaje un proceso dinámico que requiere una actitud abierta y flexible frente a diversas opiniones 9. Comprender y aplicar la terminología científica propia de la materia III. METODOLOGÍA Y RECURSOS Desde una concepción de la ciencia como una actividad en permanente construcción y revisión, es imprescindible un planteamiento que realce el papel activo del proceso de adquisición del conocimiento, lo que cambia el papel clásico del profesor y del alumno, ya que el primero no es estrictamente un mero transmisor de conocimientos elaborados, sino un agente que plantea interrogantes y sugiere actividades, mientras que el segundo no es un receptor pasivo de información, sino un constructor de conocimientos en un marco interactivo. Los alumnos han de conocer y utilizar algunos métodos habituales en la actividad científica desarrollada en el proceso de investigación, y el profesor, tanto en los planteamientos teóricos como en las posibles actividades prácticas, deberá reforzar los aspectos del método científico correspondientes a cada contenido. 11 La metodología deberá, por tanto, basarse en un correcto desarrollo de los contenidos, lo que precisa generar escenarios atractivos y motivadores que sitúen al alumno en cada uno de ellos. También requiere incluir diferentes situaciones específicas de especial trascendencia científica, así como conocer la historia y el perfil científico de los principales investigadores que propiciaron la evolución y el desarrollo de la Química. Todo lo anterior puede complementarse con lecturas divulgativas que animen a los alumnos a participar en debates sobre temas científicos. La realización de experiencias de laboratorio pondría al alumno frente al desarrollo real del método científico, le proporcionaría métodos de trabajo en equipo, le ayudaría a enfrentarse con la problemática del quehacer científico, y le permitiría trasladar a la práctica contenidos estudiados bajo un aspecto teórico. Los profesores podrán incorporar a su actividad de aula prácticas adecuadas al desarrollo de los conceptos. Por último, no hay que olvidar la inclusión, en la medida de lo posible, de todos aquellos aspectos que se relacionan con los grandes temas actuales que la ciencia está abordando, así como la utilización de las metodologías específicas que las tecnologías de la información y la comunicación ponen al servicio de alumnos y profesores, ampliando los horizontes del conocimiento y facilitando su concreción en el aula o en el laboratorio. Como recurso, el alumno utilizará el texto de Química de 2º de bachillerato de la editorial EVEREST, a fin de coordinar más fácilmente el acceso a ejercicios y actividades de aplicación en el aula. Para dar cumplimiento a la normativa dirigida a estimular en los alumnos el interés y el hábito de la lectura y la capacidad de expresarse correctamente, la lectura (comprensiva y expresiva) será una actividad frecuente en el aula a través del libro de texto. Así mismo, se procurará que los alumnos se aproximen a distintos tipos de textos (literarios, científicos, periodísticos, ...), y que practiquen la lectura de algunos de ellos. Cuando proceda, se elaborarán resúmenes y esquemas de lo tratado en clase, procediendo al análisis y comentario de los mismos. Cuando el profesor lo considere conveniente aconsejará la lectura de libros ó textos adecuados al tema objeto de estudio. IV. CONTENIDOS Y TEMPORALIZACIÓN La materia se presenta distribuida en temas, y a cada uno de ellos se le asigna una media de 15 clases. Tema 1. Estructura de la materia y sistema periódico 1.1. Orígenes de la teoría cuántica. Hipótesis de Planck 1.2. Espectros atómicos 1.3. Modelo atómico de Bohr y sus limitaciones 1.4. Introducción a la mecánica cuántica. Hipótesis de De Broglie. Principio de Heisenberg 1.5. Orbitales atómicos. Números cuánticos 1.6. Configuraciones electrónicas: principio de Pauli y regla de Hund 1.7. Clasificación periódica de los elementos 1.8. Variación periódica de las propiedades de los elementos Tema 2. El enlace químico 2.1. Concepto de enlace en relación con la estabilidad energética de los átomos enlazados 2.2. Enlace iónico. Concepto de energía de red. Ciclo de Born-Haber. Propiedades de las sustancias iónicas 2.3. Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Teoría del enlace de valencia. Hibridación de orbitales atómicos (sp, sp2, sp3) 2.4. Parámetros moleculares: geometría y polaridad de enlaces y moléculas 2.5. Propiedades de las sustancias covalentes 2.6. Fuerzas intermoleculares. Enlace de hidrógeno 2.7. Enlace metálico. Teorías que explican el enlace metálico Tema 3. Transformaciones energéticas en las reacciones químicas 3.1. Sistemas termodinámicos: conceptos básicos y variables termodinámicas 3.2. Primer principio de la Termodinámica. Transferencias de calor a presión constante 3.3. Concepto de entalpía. Cálculo de entalpías de reacción a partir de las entalpías de formación. Ley de Hess. Entalpía de enlace 3.4. Concepto de entropía. Energía libre y espontaneidad de las reacciones químicas Tema 4. Cinética química y Equilibrio químico 4.1. Aspecto dinámico de las reacciones químicas. Concepto de velocidad de reacción 4.2. Ecuaciones cinéticas. Orden de reacción 12 4.3. Conceptos de mecanismo de reacción y molecularidad 4.4. Teorías de las reacciones químicas 4.5. Factores de los que depende la velocidad de una reacción. Utilización de catalizadores en procesos industriales 4.6. Concepto de equilibrio químico. Cociente de reacción y constante de equilibrio 4.7. Formas de expresar la constante de equilibrio: Kc y Kp. Relaciones entre las constantes de equilibrio 4.8. Factores que modifican el estado de equilibrio: principio de Le Chatelier. Importancia en procesos industriales, tal como la obtención de amoniaco por el método de Haber 4.9. Las reacciones de precipitación como ejemplo de equilibrios heterogénos Tema 5. Ácidos y bases 5.1. Concepto de ácido y base según las teorías de Arrhenius y de Brönsted-Lowry 5.2. Concepto de pares ácido-base conjugados 5.3. Fortaleza relativa de los ácidos y grado de ionización 5.4. Equilibrio iónico del agua. Concepto de pH 5.5. Estudio cualitativo de la hidrólisis 5.6. Indicadores ácido-base. Volumetrías de neutralización ácido-base 5.7. Algunos ácidos y bases de interés industrial: H2SO4, HNO3, NH3 y NaOH. Tema 6. Introducción a la electroquímica 6.1. Concepto de oxidación y reducción. Oxidantes y reductores. Número de oxidación 6.2. Ajuste de reacciones redox por el método del ión-electrón. Estequiometría de dichas reacciones 6.3. Estudio de la célula galvánica. Potenciales normales de electrodo 6.4. Estudio de la cuba electrolítica. Leyes de Faraday. Principales aplicaciones industriales: corrosión y protección de metales y existencia de pilas y baterías Tema 7. Química del carbono 7.1. Revisión de la nomenclatura y formulación de las principales funciones orgánicas. 7.2. Reactividad de los compuestos orgánicos 7.3. Definición de los principales tipos de reacciones orgánicas: sustitución, adición y eliminación 7.4. Principales aplicaciones de la química del carbono en la industria química 7.5. Reacciones de polimerización y ejemplos de polímeros artificiales: PVC, nailon y caucho 7.6. La síntesis de medicamentos: la aspirina como ejemplo. V. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Los criterios de evaluación que se establecen se corresponden con los temas que se han indicado. 1. Describir los modelos atómicos discutiendo sus limitaciones y valorar la importancia de la teoría mecano-cuántica para el conocimiento del átomo. Explicar los conceptos básicos de la mecánica cuántica: dualidad onda corpúsculo e incertidumbre 2. Definir algunas propiedades periódicas tales como radio atómico, radio iónico, potencial de ionización y electronegatividad, y describir sus relaciones al comparar varios elementos 3. Construir ciclos energéticos del tipo Born-Haber para calcular la energía de red. Discutir de forma cualitativa la variación de energía de red en diferentes compuestos 4. Describir las características básicas del enlace covalente. Escribir estructuras de Lewis 5. Explicar el concepto de hibridación y aplicarlo a casos sencillos. Asociar la geometría de las moléculas al tipo de hibridación 6. Conocer las fuerzas intermoleculares y explicar cómo afectan a las propiedades de compuestos como el fluoruro de hidrógeno, el agua y el amoniaco 7. Definir y aplicar correctamente el primer principio de la termodinámica a un proceso químico. Diferenciar correctamente un proceso exotérmico de otro endotérmico utilizando diagramas entálpicos 8. Calcular entalpías de reacción por aplicación de la ley de Hess o de las entalpías de formación mediante la correcta utilización de tablas 9. Predecir la espontaneidad de un proceso químico a partir de los conceptos entálpicos y entrópicos 10. Conocer y aplicar correctamente el concepto de velocidad de reacción 13 11. Conocer y diferenciar las teorías que explican la génesis de las reacciones químicas: teoría de colisiones y teoría del estado de transición 12. Conocer y explicar los factores que modifican la velocidad de una reacción, con especial énfasis en los catalizadores y su aplicación a usos industriales (obtención de ácido nítrico a partir de amoniaco) 13. Aplicar correctamente la ley de acción de masas a equilibrios sencillos. Conocer las características más importantes del equilibrio. Relacionar correctamente el grado de disociación con las ctes de equilibrio K c y Kp 14. Aplicar el principio de Le Chatelier para explicar la evolución de un sistema cuando se modifica su estado de equilibrio 15. Definir y aplicar correctamente conceptos como ácido y base según las teorías estudiadas, fuerza de ácidos, pares conjugados, hidrólisis de una sal, y volumetrías de neutralización ácido fuerte-base fuerte 16. Identificar reacciones de oxidación-reducción que se producen en nuestro entorno. Ajustar por el método del iónelectrón reacciones redox 17. Distinguir entre pila galvánica y cuba electrolítica. Utilizar correctamente las tablas de potenciales de reducción para calcular el potencial de una pila y aplicar correctamente las leyes de Faraday. Explicar las principales aplicaciones de estos procesos en la industria. Destacar la corrosión y protección de metales, utilizando como referencia el hierro 18. Relacionar el tipo de hibridación con la multiplicidad y la geometría de los enlaces en los compuestos del carbono. Formular correctamente los diferentes compuestos orgánicos monofuncionales. Relacionar las rupturas de enlaces con las reacciones orgánicas que transcurren en una o varias etapas 19. Describir los mecanismos de polimerización y las características de alguno de los polímeros de mayor interés industrial VI. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Como procedimientos de evaluación se consideran: VI.1. Los ejercicios escritos o pruebas de examen (ordinarias y extraordinarias) que, sobre aspectos de las actividades desarrolladas en clase, se hagan durante el curso, y que podrán ser entre 1 y 2 exámenes por cada evaluación o trimestre, más una prueba global extraordinaria, a final del curso. VI.2. La observación diaria del comportamiento de cada alumno/a en clase, que contemplará: a) Su interés por la materia de estudio, puesto de manifiesto con el comportamiento en clase, participación en el desarrollo de las actividades, iniciativa, curiosidad, capacidad de razonamiento y de exposición b) La realización, a tiempo, de las actividades programadas, la limpieza y orden en la exposición, razonamiento y comprensión de las actividades c) Posibles trabajos específicos que se encarguen por el profesor o que resulten de la iniciativa del alumno d) Una expresión ortográfica correcta en sus trabajos y/o exámenes escritos VII. CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Serán considerados como requisitos mínimos para la alcanzar la calificación de SUFICIENTE (5) la valoración satisfactoria de los siguientes aspectos: - Haber alcanzado cinco puntos en las pruebas escritas (VI.1). A tal fin, en el examen se reflejará la valoración numérica que se asigne a cada cuestión o problema planteado, y en su defecto, cada cuestión o ejercicio propuesto tendrá igual valoración numérica. - La valoración que a juicio del profesor merezca el comportamiento y actitud del alumno ante la materia y su desarrollo en el curso (VI.2). Si bien dicha valoración no podrá reducir la calificación que se obtenga en las pruebas escritas. 14 A partir de los requisitos mínimos se valorarán con calificación de BIEN (6), NOTABLE (7-8) y SOBRESALIENTE (9-10), consecutivamente, la realización destacada de las actividades anteriores, la realización de actividades complementarias, las propias iniciativas del alumno/a, y la contestación correcta de un mayor % de las cuestiones que se formulen como pruebas de control. En la calificación de las pruebas escritas se consideran, según el caso, los siguientes criterios: - Si los conceptos están bien formulados; si se interpretan correctamente; si se utilizan adecuadamente para analizar, explicar y/o resolver problemas - Si el planteamiento y su análisis va acompañado de ilustraciones gráficas adecuadas y precisas - Si se identifican y utilizan correctamente las unidades de las magnitudes en todo el proceso de desarrollo de los problemas - Si los resultados de los problemas son coherentes con el contexto del enunciado, y se hace un análisis de los mismos - Si las explicaciones son claras, bien estructuradas, completas; con observaciones rigurosas y bien razonadas, argumentando respuestas y opiniones. Si se extraen conclusiones y se valora el desarrollo de la física, y sus aplicaciones y repercusiones con actitud tolerante, comprensión y amplitud de miras La valoración o puntuación se irá reduciendo proporcionalmente cuando: - Los conceptos se presenten confusos, insuficientemente formulados o incorrectos - No se acompañe una ilustración gráfica del planteamiento y análisis de la situación; o bien se hace de una manera insuficiente o inadecuada - Se haga un mal uso de las unidades de medida o se utilicen parcialmente durante el proceso de cálculo - Los resultados de los problemas no sean coherentes con el contexto - Las explicaciones sean simples o deficientes, no razonadas, o no contextualizadas - No se recoja una exposición suficientemente estructurada y globalizadora, que permita deducir un dominio suficiente de la situación Las pruebas no superadas habrán de ser recuperadas en una nueva prueba que se desarrollará de manera global a final del curso. Las calificaciones parciales obtenidas solo tendrán validez, en su caso, como referente de la evolución del aprendizaje del alumno. La prueba extraordinaria de septiembre comprenderá todos los contenidos programados en la materia. Los alumnos/as que tengan esta materia pendiente estarán sometidos igualmente a lo dispuesto en esta programación; realizando con carácter único la prueba final que oportunamente se disponga. VIII. ACTIVIDADES EXTRAESCOLARES - Se relacionan, en su caso, en documento aparte, facilitado por el Departamento de Actividades Extraescolares
