Semana 10 ¿Porque el Carbono es el elemento predominante en los alimentos?

Semana10 SESIÓN 28	SEGUNDA UNIDAD. ALIMENTOS, PROVEEDORES DE SUSTANCIAS ESENCIALES PARA LA VIDA
contenido temático	¿Por qué el carbono es el elemento predominante en los alimentos? 6 horas

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales:  7. Incrementa sus habilidades en la búsqueda de información pertinente y en el análisis y síntesis de la misma. 8. Señala cuáles son los macro y micro nutrimentos indispensables para los humanos. 9. Establece a partir de los electrones de valencia y de su valor de electronegatividad que el carbono es tetravalente y que las uniones C-C y carbono con otro elemento son covalentes. (N2) 10. Reconoce la capacidad del carbono para formar enlaces sencillos, dobles y triples, con base en su distribución electrónica. (N2) Procedimentales 46. Incrementa sus habilidades en la búsqueda de información pertinente y en su análisis y síntesis. 47. Aprecia la necesidad de desarrollar una actitud crítica hacia el uso de la tecnología y de respeto hacia la Naturaleza. 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,  vaso  de precipitados  250 ml, lámpara  de  alcohol, parrilla eléctrica, matraz erlenmeyer 250 ml, tapón con tubo de desprendimiento y manguera. -          Sustancias: almidón   de  maíz, sacarosa,  hidróxido  de   calcio. refresco trasparente. Didáctico: -          Presentación, escrita  electrónicamente.
Desarrollo del Proceso	FASE DE APERTURA MANAGUS :3 El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta las preguntas siguientes: Pregunta ¿Por qué el carbono es el elemento predominante en los alimentos? ¿Qué tipo de ligaduras puede formar el átomo de carbono? ¿Qué tipo de cadenas puede formar el átomo de carbono? Tres ejemplos de cadenas de átomos de carbono abiertas saturadas Tres ejemplos de cadenas de átomos de carbono  abiertas insaturadas Tres ejemplos de cadenas de átomos de carbono cerradas saturadas Equipo 1 6 5 2 3 4 Respuesta Porque el carbono tiene propiedades que le permiten combinarse fácilmente con el mismo y con otros elementos, así formando estructuras largas y complicadas La forma más común es el enlace simple - un enlace compuesto por dos electrones, uno de cada uno de los dos átomos.  Las moléculas de carbono también pueden formar enlace doble, constituyendo alquenos, o enlace triple, en alquinos. Un enlace doble está formado con un orbital híbrido sp2 y un orbital p que no está involucrado en la hibridación. Un enlace triple está formado con un orbital híbrido sp y dos orbitales p de cada átomo. El uso de los orbitales p forma un enlace pi. Las cadenas pueden ser lineales y cíclicas, y en ambos casos pueden existir ramificaciones, grupos funcionales o heteroátomos. La longitud de las cadenas carbonadas es muy variable o constante, pudiendo contener desde sólo dos átomos de carbono hasta varios miles en compuestos, como en los polímeros. Butano Propano Etano Pentano Isopentano Neopentano 􀂃 Solicitar a los alumnos que investiguen cuáles son los macro y micro nutrimentos indispensables en la dieta humana. Análisis en grupo de la información obtenida, destacando que los lípidos, carbohidratos, proteínas y vitaminas, son compuestos del carbono. Mostrar a los alumnos algunas fórmulas de los nutrimentos orgánicos para que puedan apreciar: la cantidad de átomos de carbono presentes en esas moléculas, qué otro tipo de elementos se encuentran en ellas y su complejidad. Señalar que debido a su complejidad, se empezará por estudiar los hidrocarburos que son los compuestos del carbono más simples, lo cual permitirá acercarse a la comprensión de compuestos más complejos. (A7, A8) 􀂃 Investigación documental sobre las principales propiedades estructurales de los hidrocarburos: elementos que los constituyen, tipo de cadenas -lineales, ramificadas y cíclicas-, saturados e insaturados. Análisis grupal de la información para explicar las propiedades, tomando en consideración la distribución electrónica, electrones de valencia y electronegatividad de los átomos de carbono. Destacar: - Elementos que constituyen a los hidrocarburos. - Estructura de los átomos de carbono que permiten la formación de cadenas y de enlaces sencillos, dobles y triples. - Características de los isómeros estructurales. - Clasificación de los hidrocarburos en saturados e insaturados. - Poca reactividad de los hidrocarburos saturados debida a la fuerza de la unión C – C y la forma de la molécula. - La presencia de dobles y triples enlaces en los hidrocarburos insaturados. Cada equipo lee diferente contenido sobre la misma pregunta. FASE DE DESARROLLO El carbono El átomo de carbono tiene seis electrones, dos en el primer nivel de energía y cuatro en el segundo nivel, estos últimos cuatro electrones le permiten al átomo de carbón forma las cadenas de la Química del Carbono: Familia Grupo funcional Terminación. Ejemplos Alcanos Ligadura sencilla - Ano Alquenos Doble ligadura = Eno Alquinos Triple ligadura = Ino Procedimiento: -Colocar  una muestra  de la  sustancia  en  la  cucharilla  de combustión  y  después  a la  flama de   la lámpara, introducir  la  cucharilla  al  vaso  con agua (50 ml)  y  dos  ml  de  hidróxido  de calcio. anotar  los  cambios  observados: OBSERVACIONES: sustancia formula cambios Almidón de maíz (C6H10O5)n Sacarosa C12H22O11 Primero se ve el agua con el carbón calcinado y después de colocar el indicador universal se torna de un color morado (base) El dióxido de carbono Procedimiento. Colocar en el matraz Erlenmeyer, 50 ml del refresco, colocar el tapón con el tubo de desprendimiento y conectar la manguera al vaso  de precipitados, con100 ml de  agua y cinco gotas del indicador universal. Calentar el matraz Erlenmeyer y observar el desprendimiento del gas en el vaso de precipitados. Conclusiones: Ejemplo: Metano  CH4  +  4 O  à CO2  Dióxido de carbono  +  2 H2O   CO monóxido de carbono y  por equipo completar y balancear las ecuaciones siguientes: 1.- Etano C2H6 +7 O à 2CO2 + 3H2O 2.- Propano C3H8  + 10 O à  3 CO2 + 4H2O 3.- Butano C4H10+ 13 Oà 4CO2 +5 H20 4.- Pentano C5H12 + 16 O à  5CO2 + 6H2O 5.- Hexano C6H14+ 19 O   à   6CO2 + 7H2O 6.- Heptano C7H18 +23 O   à  7CO2 + 9H2O  Después discuten y sintetizan el contenido.  Se preparan para mostrarlo a los demás equipos.                                 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, 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.

La sacarosa no se disuelve.

Mezclamos varias sustancias con agua destilada

para observar si todas  se disolvian.

El aceite se aparta del agua formando mezcla
heterogenea.

El almidón de maíz forma una mezcla biscosa.

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? 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: 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 5 1 4 3 2 Respuesta De acuerdo con la Teoría Enlace Valencia, la configuración electrónica del átomo de carbono en su estado basal, no permite explicar la formación de los cuatro enlaces equivalentes, debido a que tiene sólo dos electrones desapareados. Una manera de lograrlo es, adoptando la configuración de mayor energía (estado excitado). En seguida, se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos que se orientan en el espacio formando entre ellos, ángulos de separación 109.5 Se define como la combinación de un orbital S y 2 P, para formar 3 orbitales híbridos, que se disponen en un plano formando ángulos de 120º. Los orbitales híbridos sp se disponen de forma lineal, formando 180º entre sí. Los orbitales p sin hibridar quedan perpendiculares a los ejes de los híbridos. Así, la geometría del etino se podrá dibujar como:   El término isomeríaprocede del griego (isos= igual; meros = parte) y se refiere a la propiedad que presentan algunos compuestos, particularmente los orgánicos, de poseer la misma fórmula molecular, pero características diferentes. PROCEDIMIENTO: El carbono en los alimentos y su combustión -          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 Sacarosa C12H22O11 Soluble Color hueso/negro Albumina de huevo NH2CH2COOH poco Color amarillo ,/ negro Aceite vegetal C18H34O2 Insoluble Amarillo/ Harina de maíz C6H10O5 SOLUBLE COLOR HUESO      Conclusiones: De los 4 compuestos orgánicos 2 fueron solubles 1 no fue soluble y el cuarto fue poco soluble y de todos los componentes la combustión dejo como final el carbono. 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  à CO2  Dióxido de carbono  +  2 H2O   CO  monóxido de carbono y Por equipo completar y balancear las ecuaciones siguientes: 1.- Etano C2H6 + O à CO2  + H2O 2.- Propano C3H8  +  O à CO2 + H2O 3.- Butano C4H10+ OàCO2+H2O 4.- Pentano C5H12 + O à CO2+H2O 5.- Hexano C6H14+O   à CO2 + H2O 6.- Heptano C7H18 + OàCO2 +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.

Sacarosa

                                                   Cada una de las sustancias las calentamos con 
                                                   la lampara de alcohol para probar que el carbón
                                                   se encuentra en muchos alimentos.

Harina de maiz

                                                        Realizamos su combustión.

Albumia de huevo.