Educación Secundaria Obligatoria

 

Física y Química

 

Cuarto curso

Opción A.

 

Introducción

 

La ciencia en la sociedad actual es un área de conocimiento imprescindible para comprender los avances tecnológicos que continuamente se están produciendo y que, poco a poco, van transformando nuestras condiciones de vida.

Ha sido en el campo de las ciencias Bioquímica, Física y Química donde los logros conseguidos por los investigadores han sido más espectaculares, sobre todo en aspectos directamente relacionados con las telecomunicaciones, la salud, el medio ambiente y los recursos tecnológicos. Por esta razón, los conocimientos científicos deben integrarse en el currículo básico para que su formación integral, tanto científica como humanística, esté debidamente compensada. Conociendo los aspectos básicos de ambos campos, los alumnos tendrán la posibilidad de elegir su futuro con expectativas de éxito.

Los conocimientos que sobre las ciencias naturales o experimentales han sido adquiridos por los alumnos en el nivel de Educación Primaria deben ser afianzados y ampliados durante la etapa de Educación Secundaria Obligatoria. Por ello, y después de haber estudiado las Ciencias de la Naturaleza, desde un punto de vista general, en el primer y segundo cursos de la Educación Secundaria Obligatoria, se han separado, en los cursos de 3 y 4 de esta etapa, la "Biología y Geología" de la "Física y Química". Además, en este momento se presentan para estas últimas materias, currículos que ofrecen respuestas particulares a los alumnos con capacidades o intereses diversos. Así, se desarrolla un currículo de Física y Química para que aquellos alumnos que pretenden seguir estudios de Ingeniería o Licenciaturas de Ciencias lo puedan hacer en condiciones óptimas de rendimiento académico. Aquí se propone un currículo para 4 de Educación Secundaria Obligatoria orientado a aquellos alumnos que deseen cursar ciclos formativos o incluso incorporarse al mundo laboral. El objetivo de este currículo es ofrecer a los alumnos una preparación científica más generalista y cultural, suficiente para desenvolverse de manera adecuada en el mundo del siglo XXI.

En la elaboración de este currículo, llamado opción A de Física y Química, se han tenido en cuenta los conceptos fundamentales que conforman la estructura de ambas materias. Este currículo requerirá un desarrollo fundamentalmente experimental, de manera que los alumnos aprendan conceptos básicos de Física y Química a partir de aplicaciones habituales en la vida real. Por este motivo es fundamental que el desarrollo de los contenidos parta desde la perspectiva de una metodología práctica.

 

Objetivos

 

  1. Iniciar al alumnado en el conocimiento y aplicación del método científico.
  2. Comprender y expresar mensajes científicos utilizando el lenguaje oral y escrito con propiedad, así como interpretar diagramas, tablas, y expresiones matemáticas sencillas.
  3. Interpretar científicamente los principales fenómenos naturales, así como sus posibles aplicaciones tecnológicas, utilizando las leyes y conceptos de la Física y la Química.
  4. Conocer la interpretación que la Física y la Química otorgan a muchos de los sucesos de nuestro entorno habitual y la base científica que tienen los aparatos de uso cotidiano.
  5. Participar de manera responsable en la planificación y realización de actividades científicas.
  6. Aplicar los conocimientos adquiridos para disfrutar del medio natural, sabiendo apreciarlo y participando en su conservación y mejora.
  7. Reconocer y valorar las aportaciones de la ciencia para la mejora de las condiciones de existencia de los seres humanos y apreciar la importancia de la formación científica.
  8. Entender el conocimiento científico como algo integrado, que se compartimenta en distintas disciplinas que permiten profundizar en los diferentes aspectos de la realidad.

 

Contenidos

 

1. Las magnitudes y su medida

Magnitudes. Sistema internacional de unidades. Carácter aproximado de la medida. Notación científica. Redondeo. Aparatos de medida. Medida de masas, volumen, longitud y tiempo. El trabajo en el laboratorio: método científico.

 

I. Fuerzas y energías

2. Movimientos y fuerzas

Trayectoria y posición. Desplazamiento y espacio recorrido. Velocidad y aceleración. Interacciones entre los cuerpos. Tipos de fuerzas. Leyes de la Dinámica. Tratamiento cualitativo de la fuerza de rozamiento. Gravitación. Peso de los cuerpos.

 

3. Fuerzas en fluidos

Concepto de presión. Presiones hidrostática y atmosférica. Aplicaciones. Pascal y la multiplicación de la fuerza. Arquímedes y la flotación de barcos y globos. Tensión superficial.

 

4. Trabajo y energía

Trabajo mecánico. Aplicación a máquinas y herramientas. Potencia. Energía mecánica. Principio de conservación. Energías tradicionales. Fuentes de energía. Energías alternativas. Degradación de la energía.

 

5. Intercambios de energía

Calor y transferencia de energía. Efectos del calor sobre los cuerpos. La temperatura. Escalas y termómetros.

 

II. Estructura y diversidad de la materia

6. La materia

Densidad de sólidos, líquidos y gases. Sustancias puras y mezclas. Métodos de separación de mezclas. Disoluciones y sistemas coloidales. Estructura atómica. Número atómico y masas atómicas. Isótopos. Fórmulas y nomenclatura de las sustancias más corrientes según las normas de la IUPAC.

 

III. La singularidad química

7. Características de los procesos químicos

Reacción química: aspectos básicos. Calor de reacción. Concepto de exotermia y endotermia. Reacciones de oxidación y de combustión. Electrolitos e iones. Conductividad de sus disoluciones. Electrólisis. Pilas y baterías.

 

8. Reacciones ácido-base

Características de ácidos y bases. Neutralización. Indicadores y pH. Antiácidos, jabones y detergentes.

 

9. La química en la sociedad

Elementos químicos básicos en los seres vivos. El agua. Características físicas y químicas. Tipos de agua. Contaminación y purificación. La química y el medioambiente. Procesos radiactivos. Contaminación. Aplicaciones. Fertilizantes, insecticidas, herbicidas. Conservantes y aditivos alimentarios. Materiales de construcción. Celulosa: la industria del papel.

 

10. La química de los compuestos del carbono

El carbono como componente esencial de los seres vivos. El carbono y los compuestos orgánicos. Características. Descripción de los compuestos orgánicos más sencillos: hidrocarburos, petróleo y derivados, alcoholes y ácidos orgánicos.

 

Criterios de evaluación

 

  1. Realizar correctamente medidas de masa, volumen, longitud y tiempo, empleando los aparatos correspondientes.
  2. Conocer los conceptos de velocidad y aceleración y saber utilizar sus unidades correspondientes.
  3. Identificar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, mediante las leyes de la Dinámica a las que obedecen. Determinar la importancia de la fuerza de rozamiento en la vida real. Explicar el carácter universal de la fuerza de la gravitación.
  4. Conocer el concepto de presión.
  5. Explicar cómo actúan los fluidos sobre los cuerpos que flotan o están sumergidos en ellos mediante la aplicación del Principio de Arquímedes.
  6. Diferenciar entre trabajo y esfuerzo muscular. Identificar la potencia y explicar la importancia que esta magnitud tiene en la industria y la tecnología.
  7. Relacionar la variación de energía mecánica que ha tenido lugar en un proceso con el trabajo realizado. Aplicar de forma correcta el principio de conservación de la energía. Discernir ventajas e inconvenientes de las fuentes energéticas.
  8. Identificar el calor como una energía en tránsito entre los cuerpos y describir casos reales en los que se pone de manifiesto. Aplicar el principio de conservación de la energía a transformaciones energéticas relacionadas con la vida real.
  9. Diferenciar entre elementos, compuestos y mezclas. Describir las disoluciones. Diferenciar entre átomos y moléculas e indicar las características de las partículas componentes de los átomos.
  10. Formular y nombrar algunas sustancias importantes. Calcular sus masas moleculares.
  11. Explicar la formación de nuevas sustancias a partir de otras preexistentes en un proceso químico.
  12. Describir los procesos químicos en los que participa la conductividad eléctrica y sus aplicaciones principales.
  13. Explicar los procesos de oxidación y combustión, analizando su incidencia en el medio ambiente.
  14. Explicar las características de los ácidos y de las bases, y realizar su neutralización. Emplear los indicadores para averiguar el pH.
  15. Enumerar los elementos básicos de la vida. Explicar cuáles son los principales problemas medioambientales de nuestra época y su prevención.
  16. Comentar las características del agua, sus propiedades, su clasificación y cómo purificarla en caso de estar contaminada.
  17. Explicar las características básicas de los procesos radiactivos, su peligrosidad y sus aplicaciones.
  18. Conocer los principales compuestos del carbono: hidrocarburos, petróleo, alcoholes y ácidos.
  19. Describir algunas de las principales sustancias químicas que se aplican en diversos ámbitos de la sociedad: agrícola, alimentario, construcción e industrial.