Versión Estudiante

Electroquímica, agua de lluvia y energía

Guadalupe Rodríguez
- México D F
IPN

Proyectos: 2Favoritos: 1

Área

Ciencias Naturales - Química

Edad

No definido

Introducción

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¡Hola!

¿Te has dado cuenta que el agua es un gran tesoro?, importante para la vida de todo ser vivo y potencial fuente de energía en nuestro planeta.

El hombre actualmente padece por lo escases de agua y hay que buscar fuentes de energía alterna, ¿cómo puede la química ayudar al hombre en estos dos problemas? Aquí están algunas pistas para resolver el misterio.

La química es la ciencia que estudia las transformaciones o cambios que sufre la materia en su estructura, así como las manifestaciones de energía como el calor, la luz, energía química que está almacenada en los compuestos. La química también estudia la estructura del átomo, enlaces y elementos que pierden o ganan electrones, es decir que se oxidan o se reducen respectivamente, cuando se unen para formar compuestos. En el agua se unen el hidrógeno y el oxígeno por un enlace covalente.

Los electrones se encuentran en constante movimiento produciendo un flujo de energía, entre los átomos de diferentes elementos.

La electroquímica se encarga de estudiar la transferencia de electrones y la producción de energía cuando se efectúa una reacción química, ya sea que se requiera suministrar energía eléctrica para que se genere una reacción o que al realizarse la reacción produzca energía.


Tarea

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En equipos de cuatro personas, contesta las siguientes preguntas investigando en libros y en los sitios de la Red que se proporcionan en la sección de Recursos.

¿Qué es electrólisis?

¿Qué es disociación?

¿Qué es ionización?

¿Qué es un electrolito y no electrolito?

¿Menciona las unidades eléctricas?

¿Qué enuncian las leyes de Faraday?

¿Qué es la serie electromotriz?

¿Cómo está compuesta una celda electrolítica?

¿Cuáles son los componentes de una celda galvánica?

¿Quién diseño la celda galvánica?

¿Cuáles son los usos de la celda galvánica?

¿Es lo mismo una celda electrolítica que una celda galvánica?

¿Qué fuentes alternas de energía hay actualmente?

¿El agua se puede someter a electrólisis?

¿El hidrógeno generado de la electrólisis se puede usar como fuente de energía?

¿Cómo se puede demostrar experimentalmente en el laboratorio?

¿Qué material, instrumento o equipo de laboratorio usarías?

En un archivo de Word contesta brevemente las preguntas.


Proceso

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Reflexiona mientras contestas las preguntas: ¿El agua de lluvia puede ser sometida a electrolisis para generar hidrógeno que se pueda usar para producir energía?

1. Lee el siguiente relato.

“El hombre contamina y hace mal uso del agua y la energía, hechos que deterioran a la naturaleza y la calidad de vida del hombre y todo ser vivo, ¿no creen que es un motivo importante de preocupación?, ¿cómo pueden ayudar al planeta?”, dijo en clase el maestro de Gregorio.

Pedro y Gregorio son primos, viven en diferentes ciudades, en la ciudad de Gregorioo llueve constantemente y ambos cursan el bachillerato en una carrera técnica. Gregorio escribe un correo electrónico a Pedro pues hoy en clase el maestro habló del ciclo del agua y las diferentes fuentes de energía, dejándoles una tarea relacionada con la reflexión.

El mensaje dice lo siguiente:

“Hooola Pedro:

Qué dicen los estudios y la familia, aquí llueve.

Primo, el profesor de Química después de hablar de Electroquímica, el ciclo del agua y energía, me dejó de tarea hacer una propuesta de modelo para captar agua de lluvia, someterla a electrólisis y obtener hidrógeno como fuente alterna de energía.

¿Me puedes ayudar?

Gracias y hasta pronto, contéstame pronto.

Tu primo Goyo.”

2. Asume el papel de Pedro y junto con tu equipo, ayuda a Gregorio con su tarea de hacer una propuesta.

3. Utiliza los recursos disponibles en el aula y la biblioteca de la escuela para contestar las preguntas hechas en la sección de tarea.

4. Investiga en las ligas de internet que se proporcionan e incluye las referencias consultadas en tu trabajo.

5. Observa el video “electroquímica prepa”

6. En el mismo archivo explica detalladamente el modelo que propones.

7. Incluye en tu propuesta al menos 10 imágenes o fotografías que ilustren ayuden a Gregorio en su propuesta de modelo.

8. Concluye en un párrafo de 7 renglones, los conocimientos principales que obtuviste de la electroquímica y su aplicación para resolver el problema de captación de agua de lluvia y fuentes alternativas de energía.

9. Siguiendo el método científico, prepara una presentación en Power point, para la exposición oral de tu modelo o propuesta de proyecto.

10. Serás evaluado con una matriz de valoración o rubrica.


Recursos

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Biblioteca.

· Ocampo, A., Fabila, F., Juárez, J., Monsalvo, R., Ramírez, V. (1999). Fundamentos de Química 2 (5ª ed). México: Publicaciones Cultural.

· Bravo, J y Rodriguez J. (2010). Química III. Transformaciones químicas y aplicaciones. México: Grupo Exodo.

· Mosqueira-Pérez S. (2011). Introducción a la química y el ambiente (3ª ed). México: Patria.

Internet:

· El agua de casa. (ni). 2012. http://www.h2opoint.com/lluvia.php

· Reciclaje del agua (ni) 2012. http://www.reciclajeaguas.com/agua-lluvia.html

· Recursos didácticos. http://quim.iqi.etsii.upm.es/vidacotidiana/QVCParte2.pdf

· Lecturas demostrativas de Química http://www1.chem.leeds.ac.uk/delights/photos/

· Findiaa. http://www.findia.net/query.html?ns=1&query=electrolisis+and+water#

· Electrólisis del agua. http://www.miniscience.com/projects/WaterElectrolise.htm

· Electròlisis https://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis

· Electrolisis del agua https://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water

· Energía del hidrógeno. http://www.airproducts.com/industries/Energy/Hydrogen-Energy.aspx

· Fuente de generación. http://www.airproducts.com/industries/Energy/Hydrogen-Energy/Power-Generation.aspx

· Agua. Electrólisis del agua. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Anim_electrolysis_of_water.gif?uselang=es

· Energía y centrales eléctricas (animaciones). http://pelandintecno.blogspot.com.es/2011/05/animaciones-centrales-electricas.html#.T7-OedV1BIE

· Applets de quìmica. http://www.deciencias.net/simulaciones/paginas/seleccionES.htm

· Recursos de ciencia. http://deciencias.wordpress.com/simulaciones/

· La química hacia la conquista del sol. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/10/htm/quimsol.htm

· Energía de hidrógeno. http://erenovable.com/energia/

· ¿cómo obtener hidrógeno para obtener energía? http://www.agenciasinc.es/Noticias/Como-obtener-hidrogeno-para-producir-energia

· Energía del futuro. http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_del_futuro#Hidr.C3.B3geno

Video:

Electroquímica prepa. http://www.youtube.com/watch?v=J3xz63w7KYg&feature=player_embedded

Evaluación

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La escala de calificación será de 1 a 10 de la evaluación

1. En equipo:

i. La respuesta correcta de cada pregunta en el archivo de Word y originalidad de la propuesta en Word.

2. Individualmente:

i. Escribe en dos renglones con tus propias palabras en qué consiste la electrólisis y menciona dos aplicaciones.

ii. Calificar en la representatividad de las imágenes o fotografías incluidas en la propuesta.

iii. Solicitar a cada estudiante que proponga una forma de ahorrar el agua y energía en: casa, escuela, ciudad.

iv. Calificar la exposición y documento en Word entregado en equipo.

3. Autoevaluación

4. Coevaluación

MATRIZ DE VALORACIÓN O RUBRICA.

Para trabajo escrito individual y equipo, para evaluación y autoevaluación.

5. Excelente
- La respuesta está completa, correcta y auténtica.
- Las ideas son claras, organizadas, originales e interesantes.
- Uso de vocabulario apropiado y correcto.

- Redacción clara y considerando la ortografía
- Tiene detalles
- La comunicación es excelente.

4. Avanzado
- La respuesta está completa y razonable.
- Las ideas son claras, interesantes y no están organizadas.
- El vocabulario es limitado.
- Redacción clara y considerando la ortografía - Tiene detalles.
- La explicación es clara

3. Buena
- La respuesta es clara pero está incompleta.
- Las ideas están confusas.
- Redacción no clara y considerando la ortografía

- Los detalles son limitados.
- No hay comunicación suficiente.

2. Básico
- Algunas respuestas incompleta.
- No hay detalles.

- Las ideas están confusas.
- Redacción no clara y considerando la ortografía

- Comunicación muy limitada.

1. Necesita mejorar

-Respuestas incompletas e incorrectas.

-Ideas confusas

-Redacción no clara y con errores ortográficos.

-No hay detalle

-Escasa comunicación.

Para coevaluación durante la exposición oral:

Guía de observación.

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Tema

Fecha

Evaluador

Equipo evaluado

5 excelente, 4 avanzado, 3 buena, 2 básico, 1 necesita mejorar

1

2

3

4

5

Inicio

Puntualidad

Presentación en el formato solicitado

Organización de los integrantes

Claridad y coherencia de la presentación

Desarrollo

Lenguaje claro

Dominio del tema

Información organizada de manera clara

Actitud solidaria y respetuosa en el equipo

Gestión del tiempo


Conclusión

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Al finalizar el tema los alumnos tendrán conocimientos de Electroquímica para hacer propuestas mediante un proyecto que ayuden a resolver el problema del suministro de agua y energía, en la comunidad y el planeta.


Notas

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Las competencias que se desea que desarrollen los estudiantes son: trabajo colaborativo, aprendizaje autónomo, competencia comunicativa, disciplinares propias de Química. Además de integrar conocimientos de Química, de Física, Inglés y de la carrera técnica de Telecomunicaciones, Instalaciones y Mantenimiento Eléctrico, Construcción y Proceso Industrial. Además de la gestión del tiempo.

Contenidos teóricos:

· Conceptos básicos de electroquímica.

· Componentes de una celda galvánica y electrolítica.

· Diferencias entre una celda galvánica y una celda electrolítica.

· Leyes de Faraday y unidades eléctricas.

Contenidos procedimentales: construcción de una celda electrolítica.

Contenidos actitudinales: trabajo en equipo.

Los objetivos a lograr en ésta WebQuest son:

· Adquirir los conceptos básicos de electroquímica.

· Proponer el procedimiento para construir una celda electrolítica que pueda aplicar en la electrólisis del agua de lluvia para obtener hidrógeno y generar una fuente de energía.

· Fortalecer valores como responsabilidad, compromiso, solidad, respeto, honestidad, y tolerancia.

· Integrar los conocimientos adquiridos en diferentes Unidades de Aprendizaje para resolver un problema real en el país y en el mundo.

Entender que el agua de lluvia se debe reciclar y usar como fuente de hidrógeno, que a su vez puede ser una fuente alternativa de energía

TIEMPO 12 H.

30 min conocimientos previos

2 investigación del tema

2 contestar preguntas

1 debate dirigido y lluvia de ideas para generación de ideas innovadoras

1 reunión de equipo para hacer la propuesta de modelo y proyecto de investigación.

2 realizar modelo en el laboratorio

1 elaborar presentación en power point

2 exposición oral y debate de los equipos

30 min evaluación

Conocimientos Previos

  • Materia y energía (Química)
  • Soluciones (Química)
  • Unidades eléctricas (Física)
  • Lectura y traducción de textos en inglés (Inglés)

Material previsto

  • Programa de Química III
  • Computadora
  • Internet
  • Cañón
  • Pizarrón
  • Marcadores
  • Material y equipo de laboratorio
  • Presentación en Power point
  • Direcciones de sitios electrónicos

Organización del trabajo

  • Trabajo en aula
  • Trabajo en aula virtual
  • Trabajo extraclase
  • Exposición oral final del modelo o proyecto elaborado por los alumnos producto del trabajo en equipo.
  • Entrega de archivo en Word contestando las preguntas contestadas en equipo y las reflexiones individuales de cada integrante.
  • Evaluaciòn, coevaluación y autoevaluaciòn

Organización del grupo

Organizar al grupo en equipos de 4 alumnos cada uno.

Necesidad de contar con otros profesores

Profesor auxiliar de laboratorio

Material adicional para el profesor.

Implicación de diferentes áreas.

  • Química I
  • Física III
  • Inglés I, II y III

Creditos

Guadalupe Rodríguez del Proyecto creado 9 de Junio de 2012

    Producto creado por Guadalupe Rodríguez y alojado en la herramienta de
    Gestión de Proyectos de Eduteka (http://www.eduteka.org/ProyectosClase.php)
    Última modificació


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