Ley periódica

El concepto de elemento químico ha evolucionado significativamente desde las ideas filosóficas de la antigüedad hasta las teorías científicas modernas. Aristóteles, en la antigua Grecia, introdujo la idea de los cuatro elementos básicos, estableciendo una noción abstracta que prevaleció hasta la modernidad. Posteriormente, Lavoisier definió los elementos químicos desde una perspectiva experimental, basándose en propiedades observables y medibles, lo que marcó el inicio de la química como ciencia experimental. Con la contribución de Dalton, se desarrolló la teoría atómica química, introduciendo el concepto de átomos como unidades de combinación, fundamentales para comprender las propiedades y comportamientos de los elementos.

A lo largo del siglo XIX, se destacaron dos avances cruciales: la hipótesis de Prout, que enfatizaba el peso atómico como criterio de ordenamiento, y las triadas de Döbereiner, que relacionaban reactividad química y peso atómico. Estas ideas influyeron en Mendeleev, quien, motivado por la enseñanza, propuso un ordenamiento de los elementos basado en su periodicidad. Mendeleev formuló la ley periódica, indicando que las propiedades de los elementos y sus compuestos dependen periódicamente de sus pesos atómicos. Aunque utilizó triadas para su clasificación, rechazó las hipótesis previas, integrando un enfoque abstracto y coherente con la teoría atómica.

Con el desarrollo de la física cuántica y el estudio de la radiactividad en el siglo XX, la tabla periódica enfrentó desafíos debido a la crisis de los isótopos. Paneth resolvió este problema al introducir el número atómico como criterio principal para clasificar los elementos, asegurando la vigencia del sistema periódico. Este enfoque reduccionista, basado en la mecánica cuántica, se consolidó al relacionar la configuración electrónica externa con las propiedades químicas de los elementos.

A pesar de los avances de la física cuántica, se ha destacado la relevancia de las hipótesis atómicas químicas previas. Estas han demostrado ser fundamentales para describir fenómenos que la física no puede abordar completamente, evidenciando la coexistencia de descripciones químicas y físicas sin supremacía entre ambas. Lombardi y Labarca han propuesto abandonar la asimetría entre química y física, destacando que ambas disciplinas ofrecen perspectivas complementarias.

El concepto de afinidad química también ha sido clave en la enseñanza de la química. Desde la prehistoria, cuando se daban explicaciones míticas a las transformaciones materiales, hasta el siglo XVIII, la afinidad evolucionó hacia una comprensión experimental. Lemery propuso la primera teoría sobre química ácido-base basada en estructuras mecánicas, mientras que Geoffrey introdujo la primera tabla de afinidades en 1718, precursora de la tabla periódica moderna. Davy, a finales del siglo XVIII, relacionó afinidad química con cargas eléctricas, avanzando hacia una comprensión electrostática de las interacciones químicas.

Fuente: Carabelli, P., Farré, A. S., & Raviolo, A. (2023). Fundamentos históricos y filosóficos de una estrategia lúdica para la enseñanza de la ley periódica. pp. 5-10.

Actividad N°1

Aprendizajes:

• Relacionar la cantidad de electrones, protones y neutrones con el comportamiento del átomo.
• Identificar la disposición de los elementos en grupos y periodos de la tabla periódica para comprender su organización y las relaciones entre sus propiedades.
• Reconocer la ubicación y clasificación de los elementos en los grupos o familias de la tabla periódica.

Juego 1. “Descubriendo los Elementos: ¡Haz Bingo con la Tabla Periódica!”

Este primer juego tendrá como propósitos:

•Reforzar el conocimiento de los estudiantes sobre la organización de la tabla periódica, incluyendo el reconocimiento de los elementos por sus símbolos y nombres, así como su ubicación según los grupos, periodos y familias.
• Promover el aprendizaje significativo y activo en los estudiantes, a través de la resolución de preguntas que les permiten aplicar el conocimiento sobre la ley periódica, los elementos químicos y sus propiedades, estimulando su pensamiento crítico y su capacidad para explicar fenómenos químicos.
• Analizar las características y propiedades de los elementos durante el juego, identificando sus comportamientos químicos y agrupándolos adecuadamente en la tabla periódica. Esto les permitirá practicar habilidades de síntesis y aplicar el conocimiento adquirido de manera práctica y dinámica.

Instrucciones:

1. El profesor debe dar click en el botón "Tablero principal" y cada estudiante en el botón “Tablas”
2. Cada estudiante recibirá una tarjeta de bingo con un conjunto de 9 casillas que tendrán registros de nombres o símbolos de elementos químicos.
3. Desarrollo del Juego: El profesor leerá una pregunta sobre un elemento químico. La pregunta puede referirse a características como: el grupo al que pertenece el elemento (bloque A o B), el periodo, su familia, o algún comportamiento químico destacado del elemento.
4. Los estudiantes deberán escuchar y resolver la pregunta. Al responder correctamente, podrán marcar la casilla correspondiente en su tarjeta de bingo.

Ejemplo de pregunta: "¿Qué elemento alcalinotérreo es esencial para la formación de huesos en los seres humanos? Pistas: Se encuentra en el grupo 2 y es crucial para la salud ósea."

5. Condiciones para Hacer Bingo: El primer estudiante que complete una fila, columna o diagonal de su tarjeta de bingo con respuestas correctas, deberá levantar la mano para indicar que ha ganado.
6. El estudiante deberá llenar la tabla colocada en el tablero del salón con la siguiente información de los elementos cubiertos durante el juego que le permitieron ganar: Nombre del elemento, Símbolo del elemento, Grupo (definir si pertenece al bloque A o B), Periodo del elemento, Familia del elemento (por ejemplo, halógenos, gases nobles, etc.), Descripción de dos comportamientos químicos del elemento tapado en su casilla ganadora (por ejemplo, reactividad con agua, formación de compuestos, etc.).
7. Conclusión del Juego: Un estudiante elegido al azar verificará la información proporcionada por el estudiante ganador, de esta forma se realiza una coevaluación.
8. Se podrá continuar jugando hasta que todos los estudiantes muestren habilidad para coevaluar a sus compañeros.

Juego 2. “Cazadores de elementos: La estrategia periódica”

Para el segundo juego se promoverán los siguientes propósitos:

•Fomentar el aprendizaje activo y la toma de decisiones, incentivando la participación colaborativa y el pensamiento estratégico para localizar las embarcaciones del oponente mientras aplican conceptos sobre la disposición de los elementos en la tabla periódica.
• Estimular el pensamiento crítico y la resolución de problemas, al vincular las respuestas correctas en preguntas de selección múltiple con puntos de avance, favoreciendo el análisis y aplicación del conocimiento sobre propiedades químicas.
• Desarrollar habilidades de clasificación y síntesis, al identificar las familias químicas de los elementos impactados y relacionarlas con sus propiedades y ubicación en la tabla periódica.
• Fomentar la reflexión y la argumentación científica, permitiendo que los estudiantes analicen y discutan cómo la posición de los elementos en la tabla periódica influye en sus características químicas, promoviendo un aprendizaje significativo.

Instrucciones:

1. Formar grupos de dos estudiantes para jugar en parejas.
2. Cada jugador deberá ubicarse uno frente al otro, de manera que no puedan ver la pantalla del computador del contrincante.
3. Para iniciar el juego, cada grupo debe dar clic en la imagen que se encuentra al final de las instrucciones denominada tablero principal.
4. Cada jugador coloca sus “embarcaciones” en la tabla, ubicándolas en casillas consecutivas. Las casillas seleccionadas se marcarán en color amarillo.
5. Cada jugador dispone de un total de 7 embarcaciones:

• 2 embarcaciones de 3 casillas consecutivas.
• 1 embarcación de 4 casillas consecutivas.
• 1 embarcación de 2 casillas consecutivas.
• 3 embarcaciones de 1 casilla cada una.

6. Por turnos, cada jugador comunica al oponente la coordenada del ataque, indicando el grupo y el período de un elemento.
7. Si el ataque acierta una de las casillas amarillas o una embarcación, la casilla correspondiente se marcará de rojo y el atacante ganará 10 puntos. Si el ataque falla, el jugador atacado debe responder una pregunta de selección múltiple. Si responde correctamente, gana 10 puntos; si falla, la casilla se marcará en negro y no se sumarán puntos.
8. Cuando se derriba una embarcación, el jugador que la ha eliminado debe identificar la familia o familias químicas de los elementos involucrados (por ejemplo, “Metales de transición”, “Halógenos”, etc.).
9. El juego termina cuando uno de los judadores ha impactado todas las embarcaciones de su oponente. Reflexión final. Al finalizar, los estudiantes discutirán las características de las familias químicas identificadas y cómo la ubicación en la tabla periódica determina sus propiedades.
10. Para definir el ganador de una partida, cada jugador deberá sumar "Mis puntos" con los puntos que tiene el contrincante en "Puntos del rival".
11. Para jugar nuevamente, el jugador que ganó deberá hacer clic en las casillas restantes que son de color amarillo.

1. Postest

Resultados de la prueba