UNA APROXIMACIÓN A LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LÁPIZ Y PAPEL EN EL AULA DE CIENCIAS

UNA APROXIMACIÓN A LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LÁPIZ Y PAPEL EN EL AULA DE CIENCIAS

Joan Josep Solaz-Portolés

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Anexo I. Conceptos Internos y Externos.

Conceptos Internos: Materia, Átomo, Modelo Atómico, Experimento, Rutherford, Masa, Carga, Núcleo, Partícula, Electrón, Protón, Número Atómico, Elemento, Neutrón, Número Másico.

Conceptos externos: Átomo de Hidrógeno, Tabla Periódica, Positiva (Carga), Negativa (Carga), Nula (Carga), Tamaño, Vacío, Isótopo.

Anexo II. Mapa de asociación de conceptos internos

MATERIA

PARTÍCULAS ÁTOMOS ELEMENTOS QUÍMICOS

CARGA

MODELOS ATÓMICOS

ELECTRONES EXPERIMENTO

RUTHERFORD

PROTONES

NÚCLEO

NEUTRONES

NÚMERO MÁSICO NÚMERO ATÓMICO

MASA

Anexo III. Ideas Principales.

1. La materia está compuesta por átomos.

2. El átomo, por ser neutro, tiene igual número de cargas negativas (electrones) que de positivas (protones).

3. Los modelos atómicos sirven para explicar y predecir los hechos experimentales concernientes al átomo.

4. La masa y la carga positiva del átomo se concentra en el núcleo, la carga negativa envuelve a éste.

5. El átomo es hueco (vacío) en su mayor parte.

6. El número atómico o número de protones del núcleo caracteriza a un elemento del sistema periódico.

7. La carga del electrón es negativa y su masa es unas dos mil veces menor que la del protón. La carga del protón es positiva. La carga del neutrón es nula y su masa es aproximadamente igual a la del protón.

8. Los átomos se representan mediante su símbolo, el número de protones como subíndice y el número de protones más el de neutrones como supraíndice:

9. El átomo está constituido por un núcleo diminuto de protones y neutrones, y por electrones moviéndose en un gran volumen vacío.

Anexo IV. Prueba de resolución de problemas.

1. Indica qué partículas subatómicas están presentes en el átomo .

2. ¿A qué se debe que unas partículas positivas (los proyectiles) se desvíen más que otras en la experiencia de Rutherford?.

3. ¿Por qué resulta más fácil arrancar o añadir electrones que protones en un átomo?.

4. Si en el experimento de Rutherford se hubieran utilizado átomos cargados negativamente como proyectiles, y los resultados obtenidos hubieran sido los mismos, ¿qué modelo propondrías para el átomo?.

5. Haciendo uso del modelo que acabas de proponer, ¿cómo explicarías una experiencia de electrificación por frotamiento?.

6. Un átomo con 6 protones, 6 electrones y 6 neutrones, y otro átomo con 6 protones, 5 electrones y 8 neutrones, ¿son átomos de un mismo elemento químico?. ¿Por qué?.

Anexo V.Parte del texto en las cuatro versiones.

Texto A.

1.LA ELECTRICIDAD Y EL ÁTOMO.

El primer modelo atómico lo formuló Dalton en su teoría atómica. De ella extraemos dos de sus ideas fundamentales: los átomos son indivisibles y los átomos de casa elemento químico se diferencian por su masa.

La materia en estado normal es eléctricamente neutra, y simplemente por frotamiento algunas substancias se cargan positivamente, y otras negativamente. En unas experiencias llevadas a cabo estableciendo entre los electrodos de un tubo de descarga que contiene gases a baja presión una fuerte diferencia de potencial, se observó la presencia de partículas portadoras de carga negativa. Estas partículas de carga negativa recibieron el nombre de electrones. Así pues, el modelo de Dalton resultó inadecuado por ambas razones.

Texto B.

1.MODELO ATÓMICO DE DALTON Y SU INCOHERENCIA CON LA PRESENCIA DE CARGAS EN EL ÁTOMO.

El primer modelo atómico lo formuló Dalton en su teoría atómica. De ella extraemos dos de sus ideas fundamentales:

1. Los átomos son indivisibles.

2. Los átomos de cada elemento químico se diferencian por su masa.

No obstante, el modelo planteado por Dalton resultó inadecuado por dos razones:

1. La materia en estado normal es eléctricamente neutra, y simplemente por frotamiento algunas substancias se cargan positivamente y otras negativamente.

2. En unas experiencias llevada a cabo sometiendo a los gases a descargas eléctricas, se observó la presencia de partículas portadoras de carga negativa. Estas partículas de carga negativa recibieron el nombre de electrones.

Así pues, todo indica que en el átomo existen cargas negativas que se arrancan con relativa facilidad, los electrones. Y por ser el átomo eléctricamente neutro, debe de haber en su seno cargas positivas que neutralicen a los electrones. En consecuencia, salta a la vista que la presencia de partículas cargadas en el átomo se halla en clara contradicción con la indivisibilidad del átomo del modelo de Dalton.

Texto C.

1.LA ELECTRICIDAD Y EL ÁTOMO.

Ya conocemos el primer modelo atómico, el que formuló Dalton en su teoría atómica. De ella extraemos dos de sus ideas fundamentales: los átomos son indivisibles, es decir, forman un bloque compacto sin partes ni divisiones; y los átomos de cada elemento químico se diferencian por su masa (la masa del átomo de hierro es diferente a la del azufre, por ejemplo).

Como ya hemos estudiado en el tema de Electrostática, la materia en estado normal es eléctricamente neutra, y simplemente por frotamiento algunas substancias se cargan positivamente, por pérdida de cargas negativas, y otras negativamente, por ganancia de cargas negativas. En unas experiencias llevadas a cabo estableciendo entre los electrodos de un tubo que contiene gases a baja presión una fuerte diferencia de potencial (voltaje o tensión eléctrica), se observó la presencia de partículas que únicamente podían proceder de los átomos constituyentes del gas. Estas partículas de carga negativa recibieron el nombre de electrones. Así pues, el modelo de Dalton resultó inadecuado por ambas razones.

Texto D.

1.MODELO ATÓMICO DE DALTON Y SU INCOHERENCIA CON LA PRESENCIA DE CARGAS EN EL ÁTOMO.

Ya conocemos el primer modelo atómico, el que formuló Dalton en su teoría atómica. De ella extraemos dos de sus ideas fundamentales:

a) Los átomos son indivisibles, es decir, forman u bloque compacto sin partes ni divisiones.

b) Los átomos de cada elemento químico se diferencian por su masa (la masa del átomo de hierro es diferente a la del azufre, por ejemplo).

No obstante, el modelo planteado por Dalton resultó inadecuado por dos razones:

a) Como ya hemos estudiado en el tema de Electrostática, la materia en estado normal es eléctricamente neutra, y simplemente por frotamiento algunas substancias se cargan positivamente, por pérdida de cargas negativas, y otras negativamente, por ganancia de cargas negativas.

b) En unas experiencias llevada a cabo sometiendo a los gases a descargas eléctricas, se observó la presencia de partículas portadoras de carga negativa que únicamente podían proceder de los átomos constituyentes del gas. Estas partículas de carga negativa recibieron el nombre de electrones.

Así pues, todo indica que en el átomo existen cargas negativas que se arrancan con relativa facilidad, los electrones. Y por ser el átomo eléctricamente neutro, debe de haber en su seno cargas positivas que neutralicen a los electrones. En consecuencia, salta a la vista que la presencia de partículas cargadas en el átomo se halla en clara contradicción con la indivisibilidad del átomo del modelo de Dalton.