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El átomo
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P
ara trabajar la sección
En esta unidad vas a aprender a…
conviene que los alumnos lean los objetivos y debatan sobre
los conocimientos previos que tienen sobre ellos.
A continuación se puede visualizar el vídeo para introducir la uni-
dad:
Vídeo:
LA HISTORIA DEL ÁTOMO
Se trata de un documental de 14:27 min de duración realizado
por
National Geografic Channel
. Comienza con una introducción
histórica sobre la evolución del concepto de átomo. Finaliza con
las aplicaciones que el estudio de la naturaleza del átomo tiene
en nuestra sociedad actual. Es muy interesante por su claridad y
permite que los alumnos se vayan familiarizando con los nombres
de los científicos y sus descubrimientos lo que les será de ayuda
para realizar la tarea de investigación.
El profesor puede presentar los contenidos de la unidad y plantear
las cuestiones asociadas a cada uno de los epígrafes, para conocer
el nivel de conocimientos de los alumnos y para establecer un bre-
ve debate en relación a los temas que van a estudiar.
1. La materia está formada por átomos
Se trata de que los alumnos reflexionen que la gran diversidad de
la materia se basa en una unidad de estructura: el átomo.
❚
¿Qué tienen en común un zapato, una nave espacial, un telé-
fono y una hormiga?
Todos estos cuerpos están construidos o formados por átomos.
2. La naturaleza eléctrica de la materia
Los experimentos con globos electrizados y, en general, los fenó-
menos de electrización son familiares a los alumnos. Sería intere-
sante analizar algunos de ellos en clase.
No obstante, puede que no hayan analizado qué materiales no
producen estos fenómenos. Por eso sería conveniente que inten-
ten atraer papelitos con un material de metal que hayan intenta-
do electrizar frotándolo con su jersey. Verán que este material no
queda electrizado.
❚
¿Se puede extraer electricidad de la lana o de la seda? ¿Y del
vidrio?
Con una varilla de vidrio frotada con un pañuelo de seda o una
barrita de plástico (un bolígrafo) frotada con un trozo de lana
podemos lograr que estos cuerpos, que en principio son neutros,
queden cargados eléctricamente.
3. Los primeros modelos atómicos
Este apartado es fundamental para que los alumnos repasen el
método científico y como se llega a la idea de teoría y de modelo.
Los modelos que los alumnos estudian en este nivel fueron com-
parados con objetos familiares a modo de símil. En la fotografía
se aprecia un bizcocho con pasas, símil del modelo de Thomson.
❚
En esta imagen, ¿dónde estaría localizada la carga positiva? ¿Y
la carga negativa?
La carga positiva en el bizcocho y la carga negativa en las pasas.
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3. Elátomo
EN ESTA UNIDAD VAS
A APRENDER A…
EL ÁTOMO
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❚
Explicar la relación que existe
entre las cargas eléctricas y la
constitución de la materia.
❚
Describir las características de las
partículas subatómicas básicas y
su localización en el átomo.
❚
Interpretar los modelos atómicos
para comprender la estructura
íntima de la materia.
❚
Identificar losátomosmediantesus
númerosatómicoymásico.
❚
Distribuir los electrones en los
átomos.
❚
Explicar el proceso de formación
de un ion a partir del átomo
correspondiente.
❚
Analizar la utilidad científica
y tecnológica de los isótopos
radiactivos y la problemática que
comporta su almacenamiento.
❚
Realizar una tarea de investigación
sobre los descubrimientos
científicos relacionados con los
átomos.
CONTENIDOS DE LA UNIDAD
Si frotas rápidamente un globo hinchado
contra tu pelo y luego lo acercas a un cho-
rro de agua, verás que el chorro de agua se
desvía de su trayectoria, como si la gravedad
no lo afectase.
❚
¿Sepuedeobtenerelectricidadde la lanao
de la seda? ¿Y del vidrio?
2. La naturaleza eléctrica
de la materia
Todos losobjetosqueobservasa tualrededor
tienen algo en común: ¡están formados por
átomos! Los átomos son los ladrillos con los
que se construye la materia de la que está
hecha el universo.
❚
¿Qué tienen en común un zapato, una
nave espacial,un teléfono y una hormiga?
1. La materia está
formada por átomos
El número atómico es como el carné de iden-
tidad de los elementos químicos, ya que no
puede haber dos elementos distintos con el
mismo número atómico.
❚
¿Ocurre lomismo con el númeromásico?
4. ¿Cómo se identifican
los átomos?
5. Los nuevos modelos atómicos
¿Sabías que el 99,999999% del volumen de un átomo es espacio
vacío? El átomo está esencialmente hueco.
Porejemplo,sielátomo fuera tangrande comounestadiode fútbol,el
núcleo sería del tamaño de un guisante situado en el centro.
Hoy en día, sabemos que el átomo es unas cien mil veces mayor que
el núcleo.
❚
¿Sabes cómo descubrieron los científicos este hecho?
❚
¿Crees que es fácil apreciar esta característica de lamateria a nivel
macroscópico?
7. La radiactividad
¡El plátano es radiactivo!
Por si no lo sabías, esta fruta es rica en potasio,pero lo sorprendente
es que parte de ese potasio, el potasio-40, es radiactivo. De todos
modos, no debes preocuparte, ya que apenas supone el 0,01% del
potasio total,una cantidad realmente insignificante.
❚
¿Sabías que los isótopos radiactivos se utilizan enmedicina para el
diagnóstico y el tratamiento de enfermedades?
❚
¿Sabías que mediante el análisis del carbono-14 presente en una
muestra de carbono podemos conocer la antigüedad de un fósil o
de un resto arqueológico?
6. Cómo dibujar átomos
La formamás simple de dibujar un átomo es imaginar que es como el
sistema solar:
•
El núcleo, con los protones y los neutrones, está en el centro, igual
que el Sol.
•
Los electrones orbitan a su alrededor como si fueran los planetas.
❚
¿Sabías que el Sol y los planetas también se atraen igual que los
protones y los electrones?
Para poder entenderlos mejor, los primeros
modelos atómicos fueron comparados con
objetos e imágenes.Así, el modelo de Thom-
son se comparó con un pudin de pasas, y el
deRutherford con un sistema solar.
❚
En esta imagen, ¿dónde está localizada la
carga positiva? ¿Y la carga negativa?
3. Los primeros modelos
atómicos
fq3e910
❚
¿Cómo creesqueesposibleque sehayapodidoestudiar tana fondo
la estructura de la materia y, en particular, la estructura del átomo
siendo tan increíblementepequeño?
❚
¿Crees que las ideas, hipótesis y descubrimientos de los científi-
cos actuales se basan en las investigaciones de otros científicos
anteriores?
Tarea de investigación
La teoría atómica en una línea
del tiempo
Desde las primeras teorías atómicas de Leucipo y Demó-
crito en el siglo
IV
a. C. hasta las investigaciones actuales
han sido muchos los descubrimientos científicos que se
han realizado para conocer la estructura de la materia
y numerosos los modelos atómicos elaborados. En esta
tarea debéis investigar la evolución cronológica de estos
descubrimientos y los modelos y teorías a los que han
dado lugar. Realizaréis un recorrido por la historia de la
ciencia, en especial la de los siglos
XIX
y
XX
. Elaborad una
línea de tiempo.
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J.J. Thomson (1904)
(modelopasteldepasas)
E.Rutherford (1909)
(modelonuclear)
N.Bohr (1013)
(modelonivelesde energía)
E. Schrödinger (1926)
(modelonubedeelectrones)
JohnDalton
(1808)
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SUGERENCIAS DIDÁCTICAS
