Semana 10

Semana10 SESIÓN 29

SEGUNDA UNIDAD. ALIMENTOS, PROVEEDORES DE SUSTANCIAS ESENCIALES PARA LA VIDA

contenido temático

¿Por qué el carbono es el elemento predominante en los alimentos? El carbono es único en la química porque forma un número de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados. Con mucho, el grupo más grande de estos compuestos es el constituido por carbono e hidrógeno. Se estima que se conoce un mínimo de 1.000.000 de compuestos orgánicos y este número crece rápidamente cada año. Aunque la clasificación no es rigurosa, el carbono forma otra serie de compuestos considerados como inorgánicos, en un número mucho menor al de los orgánicos. El carbono elemental existe en dos formas alotrópicas cristalinas bien definidas: diamante y grafito. Otras formas con poca cristalinidad son carbón vegetal, coque y negro de humo. El carbono químicamente puro se prepara por descomposición térmica del azúcar (sacarosa) en ausencia de aire. Las propiedades físicas y químicas del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento. La densidad fluctúa entre 2.25 g/cm³ (1.30 onzas/in³) para el grafito y 3.51 g/cm³ (2.03 onzas/in³) para el diamante. El punto de fusión del grafito es de 3500ºC (6332ºF) y el de ebullición extrapolado es de 4830ºC (8726ºF). El carbono elemental es una sustancia inerte, insoluble en agua, ácidos y bases diluidos, así como disolventes orgánicos. A temperaturas elevadas se combina con el oxígeno para formar monóxido o dióxido de carbono. Con agentes oxidantes calientes, como ácido nítrico y nitrato de potasio, se obtiene ácido melítico C6(CO2H)6. De los halógenos sólo el flúor reacciona con el carbono elemental. Un gran número de metales se combinan con el elemento a temperaturas elevadas para formar carburos. Los hidratos de carbono constituyen la principal fuente de energía de cualquier plan alimentario. En niños y adolescentes deben representar entre el 55% y el 60% de la energía requerida o valor calórico diario. Los hidratos de carbono: Participan en la síntesis de material genético. Aportan fibra dietética. 6 horas Aprendizajes esperados del grupo Conceptuales: 11. Explica mediante la estructura atómica del carbono su capacidad para formar cadenas. (N2) 12. Clasifica a los hidrocarburos en saturados e insaturados por su tipo de enlace. (N2) 13. Representa hidrocarburos sencillos por medio de fórmulas semidesarrolladas. (N2) 14. Reconoce la importancia de la posición de los átomos en las moléculas mediante la elaboración de modelos estructurales. (N3) Procedimentales Planteamiento de problemas, formulación y prueba de hipótesis y elaboración de modelos con magnitudes y unidades Elaboración de transparencias electrónicas y manejo del proyector. Presentación en equipo Actitudinales Confianza, cooperación, colaboración, responsabilidad, respeto y tolerancia. Materiales generales De Laboratorio: Material: Cucharilla de combustión, mechero de bunsen o lámpara de alcohol, vaso de precipitados 100 ml, cucharilla de plástico, agitador de vidrio. Sustancias: sacarosa, harina de maíz, aceite vegetal, albumina de huevo, agua. Didáctico: Presentación, escrita electrónicamente. Desarrollo del Proceso FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta la pregunta siguiente: PROCEDIMIENTO: El carbono en los alimentos y su combustión Pregunta ¿Cómo se representa la configuración basal del carbono? ¿Cómo se representa la configuración de estado excitado  del carbono? ¿Cómo se representa hibridación sp3del carbono? ¿Cómo se representa hibridación sp2 del carbono? ¿Cómo se representa hibridación sp del carbono? ¿Qué es un compuesto isómero del carbono? Equipo 1 3 2 6 5 4 Respuesta Dos de sus electrones ocupan el orbital 1s, otros dos ocupan el orbital 2s y los dos restantes ocupan los orbitales 2p. Su configuración se representa como: 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (estado basal) En el estado excitado, 1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹? Es una propiedad de aquellos compuestos químicos que, con igual fórmula molecular (fórmula química no desarrollada) de iguales proporciones relativas de los átomos que conforman su molécula, presentan estructuras químicas distintas, y por ende, diferentes propiedades. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros. Por ejemplo, el alcohol etílico o etanol y el éter dimetílico son isómeros cuya fórmula molecular es C2H6O. - Colocar en el vaso de precipitados, cinco mililitros de agua, adicionar una muestra de cada sustancia (UNA POR UNA) agitar y observar la solubilidad. - Colocar en la cucharilla de combustión una muestra de cada sustancia y después tres minutos a la flama del mechero, anotar los cambios observados. OBSERVACIONES: Sustancia Formula Solubilidad en agua (soluble, poco soluble, insoluble) Combustión Color inicial color final La posibilidad de numerosos compuestos orgánicos debida a la capacidad del carbono para formar cadenas y de unirse por medio de enlaces sencillos, dobles y triples. ( A7, A9, A10, A11, A12) 􀂃 Representar por medio de fórmulas estructurales de hidrocarburos saturados e insaturados y de cadena lineal, ramificada y cíclica. (A13) 􀂃 Elaborar con esferas de unicel o plastilina modelos de hidrocarburos sencillos entre los que se encuentren saturados, insaturados y algún ejemplo de isómero. Análisis de los modelos elaborados. Destacar la: - Disposición tridimensional de los átomos. - Variación de las propiedades del compuesto al modificar la posición de los átomos. Concluir que el carbono forma muy diferentes tipos de compuestos y que algunos de ellos se encuentran en los alimentos. (A14) Ejemplo: Metano CH4 + 4 O CO2 Dióxido de carbono + 2 H2O Por equipo completar y balancear las ecuaciones siguientes: 1.- Etano C2H6 + 7O 2CO2 + 3H2O 2.- Propano C3H8 + 10O  3CO 2 + 4H2O 3.- Butano C4H10+ 13O4CO2+5H2O 4.- Pentano C5H12 + 16O 5CO2+6H2O 5.- Hexano C6H14+O  CO2 + H2O = C6H14 + 19O 6CO2 + 7H2O 6.- Heptano C7H18 + OCO2 +H2O Después discuten y sintetizan el contenido. Se preparan para mostrarlo a los demás equipos. Para convertir las unidades se les proporciona el nombre del convertidor de unidades mm para que lo localicen en la Red y lo utilicen, es gratuito. FASE DE CIERRE Los equipos presentan su información a los demás. Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase con el profesor, de lo que se aprendió. Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información a su casa e indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma. Elaboraran su informe, en un documento electrónico, para registrar los resultados en su Blog. Evaluación Producto: Presentación del producto, con las magnitudes y unidades correspondientes. Resumen de la indagación bibliográfica. Actividad de Laboratorio. Tabulación y graficas de longitud, masa y edad del grupo. Indagación del programa gratuito mm convertidor de unidades.