Destreza / Competencia:
CN.Q.5.1.3: Observar y comparar la teoría de Bohr con las teorías atómicas de Demócrito, Dalton, Thompson y Rutherford.
CN.Q.5.1.5. Observar y aplicar el modelo mecánico-cuántico de la materia en la estructuración de la configuración electrónica de los átomos considerando la dualidad del electrón, los números cuánticos, los tipos de orbitales y la regla de Hund.
¿En qué áreas de la vida se puede aplicar este contenido?
Explicar brevemente y con ejemplos donde pueden aplicar lo que aprendieron, enfocarse en las competencias explicadas anteriormente.
Te permitirá explicar que la materia está hecha de partículas y que su comportamiento depende de átomos, electrones y enlaces, lo que conecta con tecnología, salud y materiales.
- Vida cotidiana: entiendes por qué algunos materiales conducen electricidad o calor, por qué la sal se disuelve y el aceite no, y por qué ciertos objetos son frágiles o resistentes (relación estructura atómica–propiedades).
- Desarrollo personal: interpretas información sobre sustancias y seguridad (metales pesados, fluoruro, “iones” en bebidas, radiación y usos médicos), diferenciando hechos de mitos con base científica.
- Contexto social / académico: comprendes tecnologías basadas en el átomo (baterías, pantallas, semiconductores, energías, materiales avanzados) y analizas noticias científicas usando conceptos de partículas, iones e interacciones.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE:
Anticipación
Escribe en la pizarra y, de ser posible, llevamos al colegio: sal, azúcar, hierro, agua, aire.
En grupos (4 min) responden: ¿se puede “partir” infinitamente sin cambiar lo que es? y ¿cuál sería la partícula más pequeña que aún conserva la identidad (átomo, molécula, ion)?
Recoges 2 respuestas por grupo y conectas con divisibilidad de la materia y modelo atómico.
Construcción
¿Qué son las partículas subatómicas?
Son las estructuras de la materia que son más pequeñas que el átomo y que, por ende, forman parte de éste y determinan sus propiedades. Dichas partículas pueden ser de dos tipos: compuestas (divisibles) o elementales (indivisibles).
Los distintos modelos atómicos propuestos desde la antigüedad encontraron lo que parece ser su forma definitiva en la contemporaneidad, gracias al desarrollo de la teoría cuántica, la electroquímica y la física nuclear, entre otras disciplinas.
Así, se sabe hoy que el átomo, la unidad más pequeña en que se encuentra la materia y que tiene las propiedades de un elemento químico, se compone en su mayor parte de vacío, con un núcleo de partículas en el que se concentra el mayor porcentaje de su masa, y otras partículas más (los electrones) girando a su alrededor.
Tipos de partículas subatómicas:
Se clasifican de acuerdo a diversos criterios. Por ejemplo, las partículas más conocidas y estables son tres: electrones, protones y neutrones, diferentes entre sí por su carga eléctrica (negativa, positiva y neutra respectivamente) y su masa, o por el hecho de que los electrones son partículas elementales (indivisibles) y las últimas dos son compuestas. Además, los electrones orbitan el núcleo, mientras los protones y neutrones lo componen.
Por otro lado, los protones y neutrones, al ser partículas compuestas, pueden subdividirse en otras partículas llamadas quarks, unidas entre sí por otro tipo de partículas llamadas gluones. Tanto los quarks como los gluones son partículas indivisibles, es decir, elementales.
Igualmente, existen los fotones, que son las partículas subatómicas responsables de la interacción electromagnética; y también los neutrinos y los bosones de gauge, responsables de las fuerzas nucleares débiles. Por último, existe el bosón de Higgs, partícula que fue descubierta en 2012 y que sería la responsable de que todas las demás partículas elementales (todo lo que compone al universo) tengan masa.
Concepto y estructura del átomo
El átomo es la unidad fundamental de la materia que mantiene las propiedades químicas de un elemento. Se compone de un núcleo denso en el centro, que alberga protones con carga positiva y neutrones sin carga, rodeado por una nube de electrones con carga negativa que orbitan en distintos niveles de energía. A pesar de que los electrones son mucho menos masivos que los protones y neutrones, su distribución y comportamiento determinan en gran medida las interacciones químicas del átomo. El número atómico (Z), que es el número de protones en el núcleo, define la identidad del elemento, y la neutralidad eléctrica del átomo se mantiene por la igualdad entre el número de protones y electrones.
Gamificación:
Vamos a explorar cómo se ve un átomo de Hidrógeno utilizando el siguiente simulador en línea:
https://phet.colorado.edu/en/simulations/models-of-the-hydrogen-atom?locale=es
Consolidación:
CONSOLIDACION:
Actividad: “Arma el átomo y defiende tu modelo”
Objetivo: que los alumnos consoliden qué son las partículas subatómicas, dónde se ubican y qué función cumplen dentro del átomo.
Cómo aplicarla:
Divide la clase en grupos de 3 o 4. Entrega a cada grupo una hoja con el nombre de un elemento sencillo (por ejemplo: hidrógeno, carbono, oxígeno, sodio) y pídeles que:
- Dibujen el átomo.
- Identifiquen protones, neutrones y electrones.
- Escriban la carga, ubicación y función de cada partícula.
- Indiquen el número atómico y expliquen por qué ese átomo pertenece a ese elemento.
Cierre de consolidación:
Cada grupo pasa al frente durante 1 minuto y “defiende” su modelo respondiendo preguntas como:
- ¿Cuál partícula define la identidad del elemento?
- ¿Cuál tiene carga negativa?
- ¿Dónde se concentra casi toda la masa del átomo?
- ¿Qué pasaría si cambia el número de protones?
Por qué funciona:
Les obliga a organizar, representar y explicar el contenido, no solo memorizarlo.
Sugerencia Rúbrica
RÚBRICA de presentaciones:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1AWYMzSl6BPYz6TqUBBPIPP3pYw_eSEPDg9uTExkgh7s/edit?gid=0#gid=0
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.