Este libro es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones de Santillana, bajo la dirección de Teresa Grence Ruiz. En su elaboración han participado: María Dolores Quinto Quinto Trinidad Pérez Belmonte José Luis Ibáñez Salas María del Carmen Vidal Fernández (Anexo) Edición Arancha Méndez Pérez Dirección del proyecto Mercedes Rubio Cordovés Las actividades de este libro no deben ser realizadas en ningún caso en el propio libro. Las tablas, esquemas y otros recursos que se incluyen son modelos que deberán ser trasladados a un cuaderno. S E R I E P R Á C T I C A 1 C iclos For m at iv os de G rado B á s ico Á M B I T O D E C I E N C I A S A P L I C A DA S Ciencias Aplicadas
Páginas de contenido y actividades En las páginas centrales se desar rollan los saberes básicos de cada unidad , a través de tex tos explicativos , sencillos y bien estr ucturados , apoyados en numerosos ejemplos , fotografías , dibujos , cuadros con información al margen , tablas y esquemas , que te proporcionarán nuevos datos o te harán más fácil la comprensión . Además , todos los epígrafes van seguidos de una página con numerosas actividades, esenciales para practicar y afianzar lo aprendido. Presentación de la unidad Esta página te ay udará a familiar izar te con el tema desar rollado en la unidad a través de un texto introductorio y una serie de preguntas que desper tarán tu cur iosidad y te animarán a ref lexionar y debatir. En ella encontrarás , también , un índice con los saberes y habilidades que vas a adquir ir y un reto para superar colaborativamente, v inculado a un Objetivo de Desar rollo Sostenible, en tu RUTA 2030. UNIDAD 1 El laboratorio Desde tiempos remotos el ser humano ha estudiado las propiedades de los diferentes materiales que le proporcionaba la naturaleza para utilizarlos y conseguir nuevos productos a partir de ellos. El laboratorio es el lugar donde la comunidad científica realiza los experimentos. Para el desarrollo de las prácticas y experimentos en un laboratorio, es imprescindible tener en cuenta unas normas de seguridad elementales, con el objeto de prevenir riesgos que pudieran entrañar algún tipo de accidente. EN ESTA UNIDAD APRENDERÁS: Instrumentos de laboratorio. Instrumentos ópticos utilizados en el laboratorio. Normas generales de uso de un laboratorio. Pictogramas de peligro en el laboratorio. Mejorar los laboratorios de vuestro centro con materiales de calidad. NOS HACEMOS PREGUNTAS ¿Por qué crees que un laboratorio debe ser un lugar de trabajo seguro? ¿Sabrías decir cuáles son los accidentes más frecuentes en un laboratorio? ¿Cuáles son los principales efectos perjudiciales para la salud que pueden provocar los productos químicos? … Y RESOLVERÁS ESTE RETO La meta 4.3 del ODS 4: Educación de calidad, es la siguiente: «De aquí a 2030, asegurar el acceso igualitario de todos los hombres y las mujeres a una formación técnica, profesional y superior de calidad, incluida la enseñanza universitaria». Para lograrlo los laboratorios de los centros educativos deben estar equipados adecuadamente. El reto al que te vas a enfrentar es mejorar los laboratorios de tu centro escolar con materiales de calidad. ES0000000095243 934934_UNIDAD_01_101219.indd 7 20/05/2022 9:08:45 Estructura de la unidad 1. Instrumentos de laboratorio Dependiendo del trabajo concreto que se realice en el laboratorio, los instrumentos pueden ser muy diversos. Un laboratorio de Biología dispone de instrumentos diferentes a los que pueden ser utilizados en un laboratorio de Física o de Química. > ¿Qué podemos encontrar en un laboratorio dedicado al estudio de las ciencias experimentales? Los diferentes instrumentos que hay en un laboratorio se pueden clasificar en material fungible, el material que se consume con el uso y acaba agotándose; y en material no fungible, que es el material que se puede utilizar muchas veces y no sufre un deterioro rápido. TEN EN CUENTA Muchos de los productos y reacciones de un laboratorio pueden resultar dañinos para tu salud. Por ello debes usar medidas de protección como guantes, bata, mascarilla y gafas. MATERIAL FUNGIBLE Es todo aquel material que se consume o gasta durante los experimentos. El papel de filtro, los compuestos químicos empleados como reactivos… Productos químicos o reactivos: acetona, alcohol, benceno, etanol, ácido acético, limaduras de algún metal, cal, vinagre… Papeles de filtración. Tiras de papel para medir el pH. MATERIAL NO FUNGIBLE Es aquel material que se puede utilizar muchas veces porque no se deteriora tras los experimentos: mecheros, material de vidrio, microscopios y lupas, balanzas… Instrumentos de medida Balanzas de precisión: pueden ser de platos o electrónicas y sirven para medir la masa de un cuerpo. Termómetros: miden la temperatura de los reactivos. Probetas, pipetas o buretas graduadas: para medir el volumen de un líquido o el volumen de un sólido. Instrumentos para calentar Mechero de alcohol. Mechero de gas: funciona con diferentes gases. Los más empleados son el mechero Bunsen y el Labogas. Recipientes, utensilios para la manipulación o material de sujeción Tubo de ensayo: tubo de vidrio donde reaccionan pequeñas cantidades de sustancias químicas. Matraz: recipiente utilizado para mezclar y calentar sustancias. Soporte universal: en él se apoyan o sujetan instrumentos. < 8 > ES0000000095243 934934_UNIDAD_01_101219.indd 8 20/05/2022 9:08:49 1 Identifica en tu cuaderno de qué material se trata y explica en cada caso para qué se utiliza. 2 Busca en un diccionario el significado de la palabra fungible. Escribe cinco objetos que utilices a diario en tus actividades escolares que correspondan a este concepto. 3 Si no se respetan las normas de actuación en un laboratorio, pueden ocurrir accidentes durante los experimentos, por lo que es obligatorio que haya un botiquín de emergencia. En la tabla siguiente aparecen los materiales que debe contener el botiquín. Explica la utilidad de cada uno de ellos. Limpieza y desinfección: agua oxigenada, tintura de yodo u otros antisépticos. Apósitos para curas: gasas, tiritas, vendas, esparadrapo. Utensilios varios: tijeras, pinzas, teléfono de emergencias. Productos especiales. Pomada para quemaduras. 4 ¿Qué productos hay en el botiquín de tu laboratorio? 5 Observa los reactivos de tu laboratorio y escribe en tu cuaderno el nombre de tres de ellos que se encuentren en estado sólido y tres que se encuentren en estado líquido. 6 ¿En qué grupo clasificarías los siguientes elementos? a) De medida. b) De manipulación. c) De sujeción. d) Reactivos. 7 Indica si los elementos de las fotos de la actividad anterior son fungibles o no fungibles. ACTIVIDADES Frasco lavador Nueces Matraz aforado Polvo de aluminio Vaso de precipitados Probeta Permanganato de potasio Pinza metálica < 9 > Ciencias >> UNIDAD 1 ES0000000095243 934934_UNIDAD_01_101219.indd 9 20/05/2022 9:08:52 < 2 >
Ruta 2030 Todas las unidades finalizan con un trabajo colaborativo que propone la realización de un reto encaminado a la consecución de una meta de un determinado Objetivo de Desar rollo Sostenible. Página final de repaso La página Comprueba lo que sabes te permitirá aplicar las habilidades y los conocimientos adquir idos mediante una ser ie de preguntas breves y un esquema resumen con los términos más impor tantes trabajados en la unidad . En la sección Personajes de ciencia, descubr irás a grandes hombres y mujeres que han contr ibuido al avance científico, a par tir de sus propias palabras . PERSONAJES DE CIENCIA COMPRUEBA LO QUE SABES Copia en tu cuaderno el siguiente mapa conceptual y complétalo. Contesta en tu cuaderno a las siguientes preguntas. 1 Escribe el nombre de dos instrumentos de laboratorio de material fungible y dos de material no fungible. 2 ¿Qué es un microscopio y para qué sirve? 3 ¿Cuáles son las ventajas del microscopio electrónico? 4 ¿Qué ocurriría si no se cumplieran las normas de seguridad en un laboratorio? 5 ¿Cuáles podrían ser los riesgos de no conocer los pictogramas de los diferentes productos químicos? 6 ¿Cuáles son los pictogramas más habituales en los productos de limpieza? Mapa de la unidad TRABAJO EN EL LABORATORIO Instrumentos utilizados • : reactivos. • Seis normas generales en el laboratorio • Escuchar al docente. • No pipetear con la boca. • • • • Riesgos que indican los pictogramas de peligro • • • 2 Busca información y contesta. – ¿En qué año identificó Almeida lo que se conoció como el primer coronavirus humano? – ¿En qué consistía la técnica utilizada por esta viróloga? 3 Para conocer más sobre la trayectoria vital y profesional de Almeida puedes ver el vídeo que ha publicado el Museo de Ciencias de la Universidad de Navarra sobre esta científica. «… una esfera rodeada por un halo de "espinas", como si fuera la corona del sol». June Almeida June Almeida (Glasgow, 1930-Bexhill, 2007). Investigadora escocesa que identificó el primer coronavirus en un microscopio electrónico, con una técnica que ella misma desarrolló y que en la actualidad se sigue empleando. 1 Lee la frase. ¿Qué crees que está describiendo June Almeida? < 18 > ES0000000095243 934934_UNIDAD_01_101219.indd 18 20/05/2022 9:08:55 PU NTO D E PART I DA 1 Cuantificad el equipamiento de los laboratorios. Identificad los laboratorios con los que cuenta vuestro centro educativo. Generalmente, hay laboratorios de Biología y Física y Química, pero pueden existir de otras disciplinas, como Electricidad o Electrónica, o simplemente haber más de un laboratorio de alguna de esas disciplinas. Dividíos en equipos por cada uno de los laboratorios y entrevistad a las personas encargadas de ellos. Habitualmente son los jefes de departamento de las asignaturas asociadas. Tendréis que recoger o elaborar el inventario actual de material fungible y no fungible. Un modelo que podéis seguir para la captación de información de material no fungible es el siguiente: Para hacer el inventario del material fungible, usad un modelo similar, sustituyendo las columnas «Unidades actuales» y «Unidades necesarias» por «Cantidades actuales» y «Cantidades necesarias», respectivamente. 2 Inventario. Rellenad las dos primeras columnas. – Descripción. Si con el nombre del elemento o del material no es suficiente, incluid aquí una breve descripción de este. – Unidades actuales. Es decir, de cuántas unidades se dispone de este elemento. Nombre Descripción Unidades actuales Unidades necesarias Precio unitario Proveedor Precio total Frascos Morteros Embudos Desecadores Matraz Erlenmeyer Matraz aforado ... MEJORAR LOS LABORATORIOS DE VUESTRO CENTRO CON MATERIALES DE CALIDAD VU E S T RO R E TO Os proponemos comprobar hasta qué punto esos laboratorios están adecuadamente equipados para mejorarlos con materiales de calidad. DATOS PAR A L A R E F L E XI Ó N Los laboratorios están equipados con material fungible y no fungible. Si habéis tenido la oportunidad de visitar el laboratorio de Física o Química, veréis que se utilizan y gastan ciertas cantidades de compuestos químicos reactivos y de material de calentamiento (gas, alcohol) o de energía eléctrica; estos serían los materiales fungibles. Y también usáis equipos no fungibles, empleados para hacer mezclas, mediciones, análisis, etc., con los reactivos y sus compuestos. Estos equipos envejecen, se estropean o simplemente pueden no ser adecuados para los tipos de análisis que necesitáis. RUTA 2030 < 16 > ES0000000095243 934934_UNIDAD_01_101219.indd 16 20/05/2022 9:08:54 3 Detección de necesidades. Una vez que hayáis acabado esta tarea, volved a reuniros con las personas responsables y rellenad la siguiente columna: – Unidades necesarias. El número de elementos deseable para una enseñanza de calidad en el laboratorio. D E SAR RO L LO D E L P ROY EC TO 4 Plan de equipamiento. Para crear un plan de equipamiento, necesitáis conocer los posibles proveedores de los materiales y sus precios. Hablad con la persona responsable del laboratorio para conocer los proveedores y los precios usuales. Encontrad por cada elemento de la lista, al menos, dos precios alternativos. Buscad en páginas web y no dudéis en enviar correos electrónicos pidiendo ofertas específicas. Los precios publicados en una web pueden reducirse considerablemente con una simple petición de oferta. Decidid la oferta más adecuada. No tiene por qué ser la más barata. Para decidir qué oferta es la más idónea, además del precio, debéis evaluar: – Plazos de entrega. – Relación ya consolidada o no con el fabricante. – Política de devolución. – Ser vicio de mantenimiento, si el producto que se desea es no fungible. – Formas de pago: al contado, contra reembolso, por transferencia, etc. Quizá vuestro centro solo pueda pagar por transferencia bancaria. – Factura: pedid una factura proforma, que es un documento similar a una factura donde consta cuál va a ser el precio y las condiciones finales de la compra. P L AN D E ACC I Ó N 5 Organizad los datos. Rellenad las últimas columnas. – Precio unitario. Precio de compra actual de cada pieza. – Proveedor. Nombre, razón social o enlace de internet que lleve al proveedor y, específicamente, al material. – Precio total. Si «Unidades necesarias» es mayor o igual que «Unidades actuales», se consignará el valor: (Unidades necesarias 2 Unidades actuales) 3 Precio unitario (en euros). Si «Unidades necesarias» es menor que «Unidades actuales», se consignará 0 € como Precio total. Sumad por cada laboratorio el gasto previsto. Contrastad los resultados con los responsables de los laboratorios y confirmad vuestro análisis con ellos. – Enumerad para qué es necesario cada producto o equipo y las ventajas que se van a conseguir con él. – Asignad un orden de prioridad de adquisición. – Analizad las desventajas de no tener los productos que se desea adquirir. Cread un documento (Word, PowerPoint, vídeo, presentación en Instagram, etc.) que refleje el análisis realizado. P R E S E NTAC I Ó N D E L R E S U LTAD O Haced una exposición final con todos los documentos a las personas que hayan participado en el proyecto, incluyendo a los responsables de los laboratorios, a la persona encargada de los pagos y, si es posible, al director o directora del centro educativo, que, en última instancia, autorizan los pagos. Tratad de convencerlos. RE V I S I Ó N D E L P L AN Si las personas responsables de los gastos admiten una cantidad de dinero menor a la propuesta por vosotros, priorizad el gasto y planificad una inversión anual para cubrir vuestro presupuesto en varios años. < 17 > Ciencias >> UNIDAD 1 ES0000000095243 934934_UNIDAD_01_101219.indd 17 20/05/2022 9:08:55 Actividades colaborativas < 3 >
UNIDAD 1. El laboratorio 7 1. Instrumentos de laboratorio 8 2. Instrumentos ópticos utilizados en el laboratorio 10 3. Normas generales de uso del laboratorio 12 4. Pictogramas de peligro en el laboratorio 14 Ruta 2030. Mejorar los laboratorios de vuestro centro con materiales de calidad 16 UNIDAD 2. La materia 19 1. Las propiedades de la materia 20 2. Los estados de la materia 20 3. Masa, capacidad y longitud 22 4. Los cambios de estado de la materia 24 5. Clasificación de la materia (I). Sustancias puras 26 6. La tabla periódica 28 7. Clasificación de los elementos químicos 30 8. Clasificación de la materia (II). Mezclas 32 9. Métodos de separación de mezclas 34 Ruta 2030. Conocer los beneficios para el medioambiente de reciclar en los hogares 36 UNIDAD 3. Los materiales y su relación con las profesiones 39 1. Los materiales: origen y naturaleza 40 2. Los materiales y sus propiedades 42 3. Clasificación de los materiales 44 4. Los materiales y las profesiones (I). Maderas y metales 46 5. Los materiales y las profesiones (II). Pétreos, cerámicos y vítreos, plásticos y textiles 48 Ruta 2030. Evaluar las profesiones implicadas en la construcción de vuestro centro educativo 50 UNIDAD 4. La energía 53 1. Tipos de energía 54 2. Propiedades de la energía 56 3. Fuentes de energía renovables y no renovables 58 4. El uso de la energía 62 5. Manifestaciones de la energía en la naturaleza. 64 Ruta 2030. Cómo reducir el consumo de energía eléctrica de vuestro centro educativo 66 UNIDAD 5. El calor y la temperatura 69 1. La temperatura y el calor 70 2. El termómetro 72 3. Formas de transmisión de calor 74 4. Materiales conductores y aislantes 76 5. Efectos del calor sobre los cuerpos 78 Ruta 2030. Entender cómo influye el calor en el cambio climático 80 UNIDAD 6. La nutrición humana 83 1. Alimentación y nutrición 84 2. El aparato digestivo 86 3. El aparato respiratorio 88 4. El aparato circulatorio 90 5. El aparato excretor 92 Ruta 2030. Describir cómo las imágenes para el diagnóstico mejoran la salud de las personas 94 UNIDAD 7. La relación humana 97 1. La función de relación 98 2. Receptores sensoriales 100 3. El sistema nervioso 102 4. El aparato locomotor 104 5. El sistema endocrino 106 Ruta 2030. Analizar la movilidad de una persona en silla de ruedas por vuestro barrio 108 Índice < 4 >
UNIDAD 8. La reproducción humana y la sexualidad 111 1. La reproducción humana 112 2. Caracteres sexuales 112 3. Aparato reproductor masculino 114 4. Aparato reproductor femenino 116 5. Desarrollo y nacimiento de un nuevo ser 118 6. Planificación familiar 120 7. Infecciones de transmisión sexual 122 Ruta 2030. Evaluar la mortalidad materna en el mundo 124 UNIDAD 9. La salud 127 1. La salud y la enfermedad 128 2. Tipos de enfermedades 130 3. El sistema inmunitario 134 4. Tratamiento de las enfermedades 136 Ruta 2030. Evaluar los beneficios que aportan las vacunas a la salud pública 138 UNIDAD 10. Hábitos de vida saludables 141 1. Hábitos saludables 142 2. Alimentación y salud 142 3. Actividad física y salud 144 4. Descanso y salud 146 5. Bienestar emocional y salud 148 Ruta 2030. Elaborar un menú semanal saludable y nutritivo 150 ANEXO 153 Iniciación a la formulación química 154 < 5 >
UNIDAD 1 El laboratorio Desde tiempos remotos el ser humano ha estudiado las propiedades de los diferentes materiales que le proporcionaba la naturaleza para utilizarlos y conseguir nuevos productos a partir de ellos. El laboratorio es el lugar donde la comunidad científica realiza los experimentos. Para el desarrollo de las prácticas y experimentos en un laboratorio, es imprescindible tener en cuenta unas normas de seguridad elementales, con el objeto de prevenir riesgos que pudieran entrañar algún tipo de accidente. EN ESTA UNIDAD APRENDERÁS: Instrumentos de laboratorio. Instrumentos ópticos utilizados en el laboratorio. Normas generales de uso de un laboratorio. Pictogramas de peligro en el laboratorio. Mejorar los laboratorios de vuestro centro con materiales de calidad. NOS HACEMOS PREGUNTAS ¿Por qué crees que un laboratorio debe ser un lugar de trabajo seguro? ¿Sabrías decir cuáles son los accidentes más frecuentes en un laboratorio? ¿Cuáles son los principales efectos perjudiciales para la salud que pueden provocar los productos químicos? … Y RESOLVERÁS ESTE RETO La meta 4.3 del ODS 4: Educación de calidad, es la siguiente: «De aquí a 2030, asegurar el acceso igualitario de todos los hombres y las mujeres a una formación técnica, profesional y superior de calidad, incluida la enseñanza universitaria». Para lograrlo los laboratorios de los centros educativos deben estar equipados adecuadamente. El reto al que te vas a enfrentar es mejorar los laboratorios de tu centro escolar con materiales de calidad.
1. Instrumentos de laboratorio Dependiendo del trabajo concreto que se realice en el laboratorio, los instrumentos pueden ser muy diversos. Un laboratorio de Biología dispone de instrumentos diferentes a los que pueden ser utilizados en un laboratorio de Física o de Química. > ¿Qué podemos encontrar en un laboratorio dedicado al estudio de las ciencias experimentales? Los diferentes instrumentos que hay en un laboratorio se pueden clasificar en material fungible, el material que se consume con el uso y acaba agotándose; y en material no fungible, que es el material que se puede utilizar muchas veces y no sufre un deterioro rápido. TEN EN CUENTA Muchos de los productos y reacciones de un laboratorio pueden resultar dañinos para tu salud. Por ello debes usar medidas de protección como guantes, bata, mascarilla y gafas. MATERIAL FUNGIBLE Es todo aquel material que se consume o gasta durante los experimentos. El papel de filtro, los compuestos químicos empleados como reactivos… Productos químicos o reactivos: acetona, alcohol, benceno, etanol, ácido acético, limaduras de algún metal, cal, vinagre… Papeles de filtración. Tiras de papel para medir el pH. MATERIAL NO FUNGIBLE Es aquel material que se puede utilizar muchas veces porque no se deteriora tras los experimentos: mecheros, material de vidrio, microscopios y lupas, balanzas… Instrumentos de medida Balanzas de precisión: pueden ser de platos o electrónicas y sirven para medir la masa de un cuerpo. Termómetros: miden la temperatura de los reactivos. Probetas, pipetas o buretas graduadas: para medir el volumen de un líquido o el volumen de un sólido. Instrumentos para calentar Mechero de alcohol. Mechero de gas: funciona con diferentes gases. Los más empleados son el mechero Bunsen y el Labogas. Recipientes, utensilios para la manipulación o material de sujeción Tubo de ensayo: tubo de vidrio donde reaccionan pequeñas cantidades de sustancias químicas. Matraz: recipiente utilizado para mezclar y calentar sustancias. Soporte universal: en él se apoyan o sujetan instrumentos. < 8 >
1 Identifica en tu cuaderno de qué material se trata y explica en cada caso para qué se utiliza. 2 Busca en un diccionario el significado de la palabra fungible. Escribe cinco objetos que utilices a diario en tus actividades escolares que correspondan a este concepto. 3 Si no se respetan las normas de actuación en un laboratorio, pueden ocurrir accidentes durante los experimentos, por lo que es obligatorio que haya un botiquín de emergencia. En la tabla siguiente aparecen los materiales que debe contener el botiquín. Explica la utilidad de cada uno de ellos. Limpieza y desinfección: agua oxigenada, tintura de yodo u otros antisépticos. Apósitos para curas: gasas, tiritas, vendas, esparadrapo. Utensilios varios: tijeras, pinzas, teléfono de emergencias. Productos especiales. Pomada para quemaduras. 4 ¿Qué productos hay en el botiquín de tu laboratorio? 5 Observa los reactivos de tu laboratorio y escribe en tu cuaderno el nombre de tres de ellos que se encuentren en estado sólido y tres que se encuentren en estado líquido. 6 ¿En qué grupo clasificarías los siguientes elementos? a) De medida. b) De manipulación. c) De sujeción. d) Reactivos. 7 Indica si los elementos de las fotos de la actividad anterior son fungibles o no fungibles. ACTIVIDADES Frasco lavador Nueces Matraz aforado Polvo de aluminio Vaso de precipitados Probeta Permanganato de potasio Pinza metálica < 9 > Ciencias >> UNIDAD 1
2. Instrumentos ópticos utilizados en el laboratorio Muchas de las prácticas que se realizan en un laboratorio precisan de instrumentos que nos permitan visualizar elementos demasiado pequeños para ser observados a simple vista. Entre los instrumentos más utilizados destacamos la lupa binocular y el microscopio óptico. La lupa binocular es un instrumento con un juego de dos lentes fijas que se adaptan a cada uno de nuestros ojos. El aumento que proporciona la lupa es mucho menor que el del microscopio, pero el campo visual de trabajo es considerablemente mayor. Con la lupa podemos estudiar estructuras macroscópicas, por ejemplo, el moho del pan. El microscopio óptico nos permite observar una imagen de una preparación, aumentada hasta 1500 veces, gracias a la luz que atraviesa esa preparación. Se emplea para estudiar estructuras microscópicas, con un tamaño no inferior a una micra (10-6 m). Con él podemos observar las células y algunos de sus orgánulos de mayor tamaño como el núcleo o las mitocondrias. A continuación te mostramos una sencilla experiencia que podrás realizar en el laboratorio, donde tu profesor o profesora te explicará el manejo elemental del microscopio y la preparación de las muestras a observar. OBSERVAR CÉLULAS AL MICROSCOPIO ÓPTICO Para realizar una preparación de células vegetales seguimos estos pasos: 1. Obtenemos las células. Con unas pinzas arrancamos un trocito del interior de una cebolla para recoger células. 2. Lo depositamos en el portaobjetos y añadimos una gota de agua. 3. Teñimos las células con colorante para poder diferenciar mejor sus partes en el microscopio. 4. Colocamos el cubreobjetos sobre la muestra y la ponemos en la platina del microscopio para su estudio. Microscopio óptico. Portaobjetos Cubreobjetos 1 3 2 4 Lupa binocular. TEN EN CUENTA Otro tipo de microscopio es el microscopio electrónico. Se denomina así porque, en vez de luz, utiliza un haz de electrones. Con él se pueden observar elementos muy pequeños que no se pueden ver con el microscopio óptico. Puede alcanzar el millón de aumentos, por lo que permite observar con detalle los orgánulos más pequeños de las células, los virus, o las proteínas. Se suele utilizar en laboratorios especializados o en centros de investigación. Ocular Columna Revólver Objetivos Pinzas Platina Condensador Tornillo macrométrico Fuente de iluminación Tornillo micrométrico Diafragma < 10 >
8 Lee el siguiente texto y contesta a las preguntas en tu cuaderno. Coronavirus bajo el microscopio El 30 de enero de 2020, la Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró el brote de coronavirus COVID-19 como una emergencia de envergadura internacional. Estos tipos de virus son prácticamente invisibles y es imposible estudiarlos con los microscopios ópticos clásicos. Los microscopios electrónicos, aprovechando un haz de electrones en vez de uno de luz, dan lugar a imágenes de mayor resolución consiguiendo retratar así el virus SARS - CoV-19. Las espinas que se encuentran en la superficie de los coronavirus son las que le dan a esta familia de virus su nombre. La mayoría de los coronavirus tienen esta apariencia de corona. a) ¿Por qué crees que los microscopios ópticos no permiten ver los virus? b) Busca información sobre la COVID-19 y por qué se le ha dado este nombre. 9 ¿Cuáles son los instrumentos ópticos más utilizados en el laboratorio? 10 ¿Qué crees que pasaría si no se hubiese inventado el microscopio? 11 A continuación aparecen tres imágenes de células. Escribe en tu cuaderno qué instrumento óptico, de los estudiados en la página anterior, se ha empleado para observar cada una de ellas. a) b) c) Folículos del ovario. Plaquetas. Piel de estrella. 12 Busca información sobre estos dos objetos que se utilizan en el microscopio óptico y explica cuáles son sus funciones. Portaobjetos. Cubreobjetos. 13 Explica la principal diferencia que existe entre una lupa binocular y un microscopio. 14 Indica a qué tipo de instrumento se refieren las siguientes afirmaciones. Aumenta el tamaño de una muestra en la imagen hasta un millón de veces. Aumenta el tamaño de una muestra en la imagen hasta 1 500 veces. Utiliza un haz de electrones. Es el instrumento óptico con menos capacidad de aumento, pero con mayor campo visual. Lo podemos encontrar en los laboratorios de los institutos. 15 ¿Qué es un microscopio óptico y para qué se emplea? 16 Investiga en internet y elabora un informe sobre el científico Anton van Leeuwenhoek. ACTIVIDADES Imagen de microscopio del SARS-CoV-19. < 11 > Ciencias >> UNIDAD 1
Es importante usar bata en el laboratorio para proteger la ropa y la piel de reactivos químicos. El alumnado es el responsable de la correcta utilización y conservación de la balanza. 3. Normas generales de uso de un laboratorio En un laboratorio hay factores de riesgo que no existen en una aula normal. Por ello, es necesario conocer y aplicar normas para evitar incidentes desagradables. 1. Cada grupo de trabajo debe ser responsable de su zona y de su material. 2. Antes de comenzar la manipulación del producto químico es necesario leer la etiqueta donde se informa sobre sus riesgos. 3. En todo momento deben utilizarse bata y gafas de protección si es necesario y llevar el pelo recogido. 4. Se debe atender a las explicaciones del profesorado y no realizar experimentos sin su permiso. 5. No se debe trabajar con prendas que cuelguen sobre la mesa. 6. No se deben devolver nunca a los frascos de origen los sobrantes de los productos empleados sin consultar con el profesor o la profesora. 7. Todos los aparatos delicados, como lupas y microscopios, tienen que manejarse con cuidado evitando los golpes o forzar sus mecanismos. 8. Los productos inflamables (gases, alcohol, éter, etc.) no han de estar cerca de fuentes de calor. Si hay que calentar tubos de ensayo con este tipo de productos, se debe hacer al baño maría, nunca directamente a la llama. 9. No se deben calentar recipientes cerrados. Hay que utilizar pinzas adecuadas. No se debe dirigir hacia otra persona la abertura. 10. Cuando se manejan productos corrosivos debe hacerse con cuidado para evitar que salpiquen el cuerpo o la ropa. No se deben verter bruscamente en los tubos de ensayo. 11. Cuando se vierta un producto líquido, el frasco que lo contiene se debe inclinar de forma que la etiqueta quede en la parte superior para evitar que si escurre líquido se deteriore dicha etiqueta y no se pueda identificar el contenido. 12. Se deben colocar los tapones siempre boca arriba y cerrar los envases. 13. No se deben pipetear nunca con la boca los productos químicos. Se debe usar la bomba manual o una jeringuilla. 14. Las balanzas han de dejarse a cero y perfectamente limpias después de finalizar la pesada. Cerca de las balanzas solo deben permanecer los alumnos y las alumnas que se encuentren pesando. 15. No se debe enfriar rápidamente material de vidrio que esté caliente. 16. Al manejar los portaobjetos y cubreobjetos deben cogerse por los bordes para evitar que la muestra se corrompa o se ensucie. 17. El material asignado a cada práctica tiene que permanecer en el lugar destinado a dicha práctica. No se debe coger material destinado a experimentos distintos a los que se están realizando. 18. No hay que arrojar desperdicios sólidos por el desagüe de la pila. Se debe tener abierto el grifo cuando se viertan los residuos líquidos. Hay productos líquidos que no deben tirarse nunca por la pila (ácidos, mercurio...). 19. Al finalizar cada sesión de prácticas hay que lavarse las manos y comprobar que todo ha quedado recogido, limpio y en orden. El microscopio es una valiosa pieza de investigación en el laboratorio. < 12 >
17 ¿Qué tipo de actividades se pueden hacer en un laboratorio? 18 Observa la siguiente imagen, identifica y escribe en tu cuaderno algunas conductas que se han de evitar dentro del laboratorio. 19 ¿Qué peligro hay si se utilizan bufandas, pañuelos largos y prendas que dificulten la movilidad en un laboratorio? 20 ¿Qué crees que debe haber encima de la mesa al comenzar a trabajar? 21 Escribe las cinco normas generales de uso del laboratorio que consideres más importantes. 22 Lee las siguientes afirmaciones y copia en tu cuaderno las que sean verdaderas. a) Los mecheros de alcohol no deben estar cerca de sustancias inflamables. b) En el laboratorio se permite el consumo de alimentos. c) Está terminantemente prohibido hacer experimentos no autorizados. d) Puedes usar un equipo o un aparato aunque no conozcas perfectamente su funcionamiento. 23 ¿Sabrías decir por qué conviene trabajar en el laboratorio con el pelo recogido? 24 Copia y relaciona en tu cuaderno. Utilizar protecciones No se debe ensuciar ningún compuesto o instrumento. Higiene Los guantes de plástico y las batas son imprescindibles. 25 ¿Qué habilidades piensas que se pueden desarrollar al realizar prácticas de laboratorio? 26 ¿A quién le corresponde la limpieza y el orden de instrumentos una vez realizada la práctica? ¿Cómo se deben dejar las mesas y los taburetes del laboratorio al terminar el experimento? 27 De las siguientes frases, escribe en tu cuaderno aquellas que hagan referencia a una buena práctica en el laboratorio. a) Colocar las mochilas encima de la mesa de trabajo. b) No ingerir alimentos dentro del laboratorio. c) Mantener el área de trabajo despejada. d) Al finalizar la práctica, no es importante dejar todo recogido y limpio. ACTIVIDADES < 13 > Ciencias >> UNIDAD 1
4. Pictogramas de peligro en el laboratorio Un pictograma de peligro es una imagen adosada a una etiqueta que incluye un símbolo de advertencia y colores específicos con el fin de transmitir información sobre el daño que una determinada sustancia o mezcla puede provocar directa o indirectamente a la salud de las personas, a los materiales o al medioambiente. Muchos de los accidentes causados por los productos que contienen estos pictogramas pueden evitarse si tenemos en cuenta las recomendaciones de uso o manipulación y las indicaciones de peligro que incluye el propio producto en su etiquetado o envase. Estos riesgos se clasifican en peligros físicos, peligros para la salud humana y peligros para el medioambiente. Deben llevar pictogramas todos los envases de sustancias peligrosas. Es importante que todos los alumnos y alumnas conozcan el significado de estos pictogramas y de las precauciones que deben adoptar al utilizar las sustancias que los llevan. SISTEMA GLOBALMENTE ARMONIZADO (SGA). PICTOGRAMAS DE PELIGRO Y EJEMPLO SOBRE SUS CORRESPONDIENTES CLASES DE PELIGRO Peligros físicos Explosivos. Inflamables. Comburentes. Sustancia que incendia otras sustancias. Gases comprimidos. Corrosivo para los metales. Sustancia que deteriora metales. Peligros para la salud Peligros para el medioambiente Toxicidad aguda. Sustancia que produce efectos perjudiciales sobre un ser vivo e incluso la muerte. Corrosión cutánea. Sustancia que produce quemaduras graves en la piel. Irritación cutánea. Peligro por aspiración. Peligroso para el medioambiente. < 14 >
28 Enumera algunas sustancias peligrosas que puedas encontrar en casa. ¿Crees que se pueden sustituir por otros productos no tóxicos? 29 ¿Qué es un pictograma de peligro? 30 ¿Qué información pueden darte los símbolos o dibujos que llevan las etiquetas de productos peligrosos? 31 ¿Por qué las etiquetas de los productos químicos deben estar siempre en buen estado? 32 Enumera tres consejos útiles para evitar riesgos y posibles accidentes en un laboratorio. 33 Si en distintos productos de laboratorio vemos los siguientes pictogramas, ¿de qué nos quieren advertir? 34 De las siguientes afirmaciones, escribe en tu cuaderno las que sean verdaderas. a) ¿Qué es un producto químico inflamable? Una sustancia que en contacto con los tejidos vivos ejerce una acción destructiva. Una sustancia que en contacto con la piel provoca una reacción inflamatoria. Una sustancia que arde con facilidad y desprende llamas de forma inmediata. b) ¿Cómo puedo saber si un producto químico es peligroso? A través de la información que proporciona el color del envase. Mediante la información que proporciona la etiqueta de los envases. No existe ningún símbolo que advierta de los peligros de un determinado producto. 35 ¿Qué peligro físico o para la salud humana presenta un producto que en su etiqueta indique explosivo o corrosión cutánea? 36 Vuelve a localizar envases de sustancias peligrosas que pueda haber en tu casa. Escribe en tu cuaderno cómo se denomina el producto y dibuja los pictogramas de peligro que aparecen en cada uno de ellos. ACTIVIDADES < 15 > Ciencias >> UNIDAD 1
PU NTO D E PART I DA 1 Cuantificad el equipamiento de los laboratorios. Identificad los laboratorios con los que cuenta vuestro centro educativo. Generalmente, hay laboratorios de Biología y Física y Química, pero pueden existir de otras disciplinas, como Electricidad o Electrónica, o simplemente haber más de un laboratorio de alguna de esas disciplinas. Dividíos en equipos por cada uno de los laboratorios y entrevistad a las personas encargadas de ellos. Habitualmente son los jefes de departamento de las asignaturas asociadas. Tendréis que recoger o elaborar el inventario actual de material fungible y no fungible. Un modelo que podéis seguir para la captación de información de material no fungible es el siguiente: Para hacer el inventario del material fungible, usad un modelo similar, sustituyendo las columnas «Unidades actuales» y «Unidades necesarias» por «Cantidades actuales» y «Cantidades necesarias», respectivamente. 2 Inventario. Rellenad las dos primeras columnas. – Descripción. Si con el nombre del elemento o del material no es suficiente, incluid aquí una breve descripción de este. – Unidades actuales. Es decir, de cuántas unidades se dispone de este elemento. Nombre Descripción Unidades actuales Unidades necesarias Precio unitario Proveedor Precio total Frascos Morteros Embudos Desecadores Matraz Erlenmeyer Matraz aforado ... MEJORAR LOS LABORATORIOS DE VUESTRO CENTRO CON MATERIALES DE CALIDAD VU E S T RO R E TO Os proponemos comprobar hasta qué punto esos laboratorios están adecuadamente equipados para mejorarlos con materiales de calidad. DATOS PAR A L A R E F L E XI Ó N Los laboratorios están equipados con material fungible y no fungible. Si habéis tenido la oportunidad de visitar el laboratorio de Física o Química, veréis que se utilizan y gastan ciertas cantidades de compuestos químicos reactivos y de material de calentamiento (gas, alcohol) o de energía eléctrica; estos serían los materiales fungibles. Y también usáis equipos no fungibles, empleados para hacer mezclas, mediciones, análisis, etc., con los reactivos y sus compuestos. Estos equipos envejecen, se estropean o simplemente pueden no ser adecuados para los tipos de análisis que necesitáis. RUTA 2030 < 16 >
3 Detección de necesidades. Una vez que hayáis acabado esta tarea, volved a reuniros con las personas responsables y rellenad la siguiente columna: – Unidades necesarias. El número de elementos deseable para una enseñanza de calidad en el laboratorio. D E SAR RO L LO D E L P ROY EC TO 4 Plan de equipamiento. Para crear un plan de equipamiento, necesitáis conocer los posibles proveedores de los materiales y sus precios. Hablad con la persona responsable del laboratorio para conocer los proveedores y los precios usuales. Encontrad por cada elemento de la lista, al menos, dos precios alternativos. Buscad en páginas web y no dudéis en enviar correos electrónicos pidiendo ofertas específicas. Los precios publicados en una web pueden reducirse considerablemente con una simple petición de oferta. Decidid la oferta más adecuada. No tiene por qué ser la más barata. Para decidir qué oferta es la más idónea, además del precio, debéis evaluar: – Plazos de entrega. – Relación ya consolidada o no con el fabricante. – Política de devolución. – Ser vicio de mantenimiento, si el producto que se desea es no fungible. – Formas de pago: al contado, contra reembolso, por transferencia, etc. Quizá vuestro centro solo pueda pagar por transferencia bancaria. – Factura: pedid una factura proforma, que es un documento similar a una factura donde consta cuál va a ser el precio y las condiciones finales de la compra. P L AN D E ACC I Ó N 5 Organizad los datos. Rellenad las últimas columnas. – Precio unitario. Precio de compra actual de cada pieza. – Proveedor. Nombre, razón social o enlace de internet que lleve al proveedor y, específicamente, al material. – Precio total. Si «Unidades necesarias» es mayor o igual que «Unidades actuales», se consignará el valor: (Unidades necesarias 2 Unidades actuales) 3 Precio unitario (en euros). Si «Unidades necesarias» es menor que «Unidades actuales», se consignará 0 € como Precio total. Sumad por cada laboratorio el gasto previsto. Contrastad los resultados con los responsables de los laboratorios y confirmad vuestro análisis con ellos. – Enumerad para qué es necesario cada producto o equipo y las ventajas que se van a conseguir con él. – Asignad un orden de prioridad de adquisición. – Analizad las desventajas de no tener los productos que se desea adquirir. Cread un documento (Word, PowerPoint, vídeo, presentación en Instagram, etc.) que refleje el análisis realizado. P R E S E NTAC I Ó N D E L R E S U LTAD O Haced una exposición final con todos los documentos a las personas que hayan participado en el proyecto, incluyendo a los responsables de los laboratorios, a la persona encargada de los pagos y, si es posible, al director o directora del centro educativo, que, en última instancia, autorizan los pagos. Tratad de convencerlos. RE V I S I Ó N D E L P L AN Si las personas responsables de los gastos admiten una cantidad de dinero menor a la propuesta por vosotros, priorizad el gasto y planificad una inversión anual para cubrir vuestro presupuesto en varios años. < 17 > Ciencias >> UNIDAD 1
PERSONAJES DE CIENCIA COMPRUEBA LO QUE SABES Copia en tu cuaderno el siguiente mapa conceptual y complétalo. Contesta en tu cuaderno a las siguientes preguntas. 1 Escribe el nombre de dos instrumentos de laboratorio de material fungible y dos de material no fungible. 2 ¿Qué es un microscopio y para qué sirve? 3 ¿Cuáles son las ventajas del microscopio electrónico? 4 ¿Qué ocurriría si no se cumplieran las normas de seguridad en un laboratorio? 5 ¿Cuáles podrían ser los riesgos de no conocer los pictogramas de los diferentes productos químicos? 6 ¿Cuáles son los pictogramas más habituales en los productos de limpieza? Mapa de la unidad TRABAJO EN EL LABORATORIO Instrumentos utilizados • : reactivos. • Seis normas generales en el laboratorio • Escuchar al docente. • No pipetear con la boca. • • • • Riesgos que indican los pictogramas de peligro • • • 2 Busca información y contesta. – ¿En qué año identificó Almeida lo que se conoció como el primer coronavirus humano? – ¿En qué consistía la técnica utilizada por esta viróloga? 3 Para conocer más sobre la trayectoria vital y profesional de Almeida puedes ver el vídeo que ha publicado el Museo de Ciencias de la Universidad de Navarra sobre esta científica. «… una esfera rodeada por un halo de "espinas", como si fuera la corona del sol». June Almeida June Almeida (Glasgow, 1930-Bexhill, 2007). Investigadora escocesa que identificó el primer coronavirus en un microscopio electrónico, con una técnica que ella misma desarrolló y que en la actualidad se sigue empleando. 1 Lee la frase. ¿Qué crees que está describiendo June Almeida? < 18 >
Iniciación a la formulación química 1. Nombres y fórmulas de los compuestos químicos 2. Los compuestos binarios 3. Compuestos del hidrógeno 4. Compuestos del oxígeno 5. Compuestos químicos de uso habitual Anexo
1. Nombres y fórmulas de los compuestos químicos En química se usa la nomenclatura química, es decir, fórmulas y nombres, para representar y denominar los compuestos. La valencia es la capacidad que posee un elemento para combinarse con otro. Se toma como referencia el átomo de hidrógeno, de valencia 1. Así, se define la valencia como el número de átomos de H, que se puede combinar con un átomo de cualquier otro elemento. Por ejemplo, la fórmula del agua es H2O, y la del amoniaco es NH3. Se dice que la valencia del O es 2 porque se combina con 2 H; y la valencia del N es 3 porque se combina con 3 H. El número de oxidación es el número de electrones que un átomo gana o cede (total o parcialmente) al formar un compuesto. El número de oxidación es negativo si el átomo gana electrones. El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones. La IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) ha establecido unas normas tanto para escribir la fórmula de los compuestos químicos como para nombrarlos. Para escribir la fórmula de un compuesto: Hay que colocar el símbolo de cada elemento en el orden adecuado. Cada símbolo debe llevar un subíndice que indique la proporción con la que interviene cada elemento en ese compuesto. 1 -1 +1 H 2 13 14 15 16 17 +1 Li +2 Be -3 +3 B -4 +2 +4 C -3 +1 +3 +5 +2 N -2 -1 O -1 F +1 Na +2 Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 +3 Aℓ -4 +2 +4 Si -3 +3 +5 P -2 +2 +4 +6 S -1 +1 +3 +5 +7 Cℓ +1 K +2 Ca +2 +3 Cr +2 +3 +4 Mn +2 +3 Fe +2 +3 Co +2 +3 Ni +1 +2 Cu +2 Zn +3 Ga -4 +2 +4 Ge -3 +3 +5 As -2 +2 +4 +6 Se -1 +1 +3 +5 +7 Br +1 Rb +2 Sr +2 +4 Pd +1 Ag +2 Cd +3 In +2 +4 Sn -3 +3 +5 Sb -2 +2 +4 +6 Te -1 +1 +3 +5 +7 I +1 Cs +2 Ba +2 +4 Pt +1 +3 Au +1 +2 Hg +1 +3 Tℓ +2 +4 Pb +3 +5 Bi Los meta les tienen números de ox idación positivos . Están en la par te izquierda y centra l de la tabla per iódica . Los no meta les pueden tener números de ox idación positivos y negativos . Están en la par te derecha de la tabla . Aℓ2S3 aluminio más cerca del final azufre más cerca del comienzo subíndices < 154 >
Para determinar el orden en que se colocan los elementos en una fórmula se utiliza la siguiente tabla de secuencia. Observa los elementos y la flecha que los recorre: comienza en el flúor, F, y termina en el radón, Rn. Según esta flecha, el elemento que se encuentre más cerca del comienzo se escribirá a la derecha en la fórmula del compuesto. Para nombrar los compuestos químicos, la IUPAC admite varios procedimientos. Uno de ellos es la nomenclatura de composición, que muestra el nombre de una sustancia química según los distintos tipos de elementos que la componen y su proporción. Para indicar la proporción de cada elemento se pueden utilizar prefijos numerales o números de oxidación. 2. Los compuestos binarios Los compuestos binarios resultan de la combinación de átomos de dos elementos químicos. Uno de ellos tendrá número de oxidación positivo (electropositivo) y el otro número de oxidación negativo (electronegativo). Podemos nombrar un compuesto químico de dos maneras diferentes, mediante prefijos o por números de oxidación. Ejemplo: Aℓ2S3. Li Na K Rb Cs Fr He Ne Ar Kr Xe Rn Be Mg Ca Sr Ba Ra Ti Zr Hf Rf V Nb Ta Db Cr Mo W Sg Mn Tc Re Bh Fe Ru Os Hs Co Rh Ir Mt Ni Pd Pt Ds Cu Ag Au Rg Zn Cd Hg Ga Aℓ B In Tℓ Ge Si C Sn Pb As P N Sb Bi Se S O Te Po Br Cℓ F I At Y La Lu Ac Lr Sc H COMIENZO FINAL Cn Nh Fl Mc Lv Ts nombre del elemento a la derecha + -uro + de + nombre del elemento a la izquierda elemento que actúa como electropositivo elemento que actúa como electronegativo El nombre de cada elemento va precedido de un prefijo que indica el número de átomos de ese elemento en la fórmula: mono, para uno; di, para dos; tri, para tres; tetra, para cuatro; penta, para cinco. . . MEDIANTE PREFIJOS Consu lta en la tabla el número de ox idación del elemento electropositivo. Escr íbelo entre paréntesis y en números romanos a continuación del nombre , sin dejar espacio. Es incor recto añadirlo si el elemento solo tiene un número de ox idación . MEDIANTE NÚMEROS DE OXIDACIÓN DEBES SABER… Los átomos de los elementos se combinan en la proporción adecuada para que el compuesto sea neutro. Es decir, la suma de los números de oxidación de todos los átomos de la fórmula debe ser cero. trisulfuro de dialuminio sulfuro de aluminio < 155 > Ciencias >> ANEXO
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