Física y Química de 2º de ESO: Proyecto de investigación

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Posibles proyectos para la unidad de "La energía"

Formato de presentación del proyecto: Póster con cartulina que emplearemos por ambas caras (una cara para cada tarea) (R de reduce ;-D). Acompaña abundantes ejemplos con imágenes.

Como alternativa, se considerará como un aspecto positivo, la creación de una infografía creada usando el programa canva. Si lo haces, tendrás que darte de alta en esta web, y mostrar tu infografía en clase cuando tengas que exponer los resultados de tu proyecto.

Proyecto 1: ¿Cómo se obtiene? ¿Qué se obtiene? (Un 7)

Tarea 1: Explicar los procedimientos físicos o químicos de obtención de las sustancias siguientes:

Sal común ( alternativa: amoniaco)
Azúcar ( alternativa: ácido acetilsalicílico, base de la aspirina)
Vino ( alternativa: alcohol etílico: enumerar efectos nocivos para la salud)
Vinagre ( alternativa: grafeno)

Tarea 2: Explicar los procedimientos necesarios para utilizar como materia prima las sustancias siguientes. Indica también qué sustancias se obtienen.

Sal común (alternativa: petróleo)
Piedra caliza (alternativa: metales de hierro)
Aire (alternativa: coltán, para dispositivos electrónicos)

Ayudas: Actividades 1-9 del libro de texto. y páginas 138-139.

Proyecto 2: ¿Una sustancia pura tiene las mismas propiedades si su origen es sintético, natural o artificial? ¿Qué son los polímeros? ¿Qué tipos hay? ¿Para qué se usan? (Un 7)

Tarea 1: (Cara 1 de la cartulina) Crea un mapa conceptual para clasificar y diferenciar las sustancias naturales, sintéticas y artificiales, señalando con imágenes numerosos ejemplos.

Indica DOS ejemplos de sustancias con origen natural y sintético conocidas, señalando su propiedades.

Tarea 2: (Cara 2 de la cartulina). Crea un mapa conceptual relacionado con los polímeros, en el que se explique:

Qué son los polímeros.
Tipos de polímeros, según su origen.
De dónde se obtienen.
Qué propiedades tienen.
Qué aplicaciones pueden tener.
Cómo se pueden reciclar.

Ayudas: Libro de texto (páginas 141, 142 y 143). Actividades 32, 33, 34, 35 y 36 de la página 152. Enlaces.

Proyecto 3: Clasificando materiales (Un 7)

Tarea 1: (Priera cara) Crea un mapa conceptual para clasificar los materiales según:

Su procedencia
Su estructura y propiedades

Tarea 2: (Segunda cara) Incopora en el mapa anterior al menos a los materiales siguientes, y explica qué propiedades físicas y químicas tienen y cuáles son sus usos.

Hormigón, caucho, madera, papel, combustibles, porcelana, piel, cartón, acero, vidrio, metales, cerámicos, plásticos, fibras sintéticas(tejidos) , fibras naturales (seda, tejidos de algodón,...).
Materiales compuestos o composites.

Ayudas: libro de texto y actividades de las páginas 142-143. Actividades 37, 38 y 39 de la página 153. En la página 156 hay una actividad muy interesante sobre los plásticos y sus aplicaciones.

Proyecto 4: Contaminación de las aguas y los suelos (Un 7)

Tarea 1: (En una cara) Investiga problemas ecológicos relacionados con la contaminación de las aguas y señala para cada uno de ellos:

En qué consiste el problema
Cuáles son sus causas, distinguiendo en todos los casos si su origen es natural o es humano.
Qué soluciones podemos aportar

Tarea 2: (En la otra cara) Investiga problemas ecológicos relacionados con la contaminación de los suelos y señala para cada uno de ellos:

En qué consiste el problema
Cuáles son sus causas, distinguiendo en todos los casos si su origen es natural o es humano.
Qué soluciones podemos aportar

Ayudas: libro de texto y actividades de las páginas 144-145. Actividades 40 y 41. Enlace a un tablero de Ecología (hay infografías en español más abajo).

Proyecto 5: Contaminación atmosférica (Un 7)

Tarea 1: (En una cara) Crea un dibujo similar al de la doble página (146-147) del libro de texto y señala los problemas ocasionados por los contaminantes atmosféricos, señalando en todos los casos:

Si son contaminantes primarios o secundarios, explicando su diferencia.
Efectos que producen.
Soluciones que puedes tomar TU para evitar su emisión.

Tarea 2: (En la otra cara). Realiza la actividad "Índice del aire" de la página 157 y
y expón los resultados a tus compañeros. Explica el código de colores.

Tarea 3: Investiga a través de este enlace la calidad del aire de España. Contrasta el código de colores de esta web con el de la actividad anterior.
Señala las cuatro ciudades con atmósferas más contaminadas (Este mapa, en tiempo real, lo podrás mostrar en clase). Explica según los índices que aparecen si la calidad del aire es buena, admisible, mala o muy mala. En Ciudad Real no hay estaciones de seguimiento.

Ayudas: Páginas 146- 147 del libro de texto. Actividad 44 de la página 154.

Proyecto 6: Lluvia ácida y agujero de la capa de ozono (Un 7)

Tarea 1: (En la primera cara). En un mapa conceptual relacionado con la lluvia ácida, explica:

Qué es la lluvia ácida
Qué efectos tiene la lluvia ácida
Qué contaminantes la originan
Qué compromisos podemos adquirir NOSOTROS para evitar la emisión de estos contaminantes.

Tarea 2: (En la otra cara). En un mapa conceptual relaciona el agujero de la capa de ozono, explica:

En qué consisten estos agujeros.
Dónde se encuentran
Qué tamaño tienen actualmente el agujero en la Antértida (comparado con el tamaño de España)
Qué sustancias provocan esta anomalía
Qué medidas se han tomado para evitar este problema.
¿Cómo se mide en Ciudad Real o Miguelturra el ozono?
Qué tamaño se cree que tendrá en los pròximos años.

Ayudas: Páginas 146- 147 del libro de texto. Actividades 20, 21, 43, 44, 45, 46 y 47.

Proyecto 7: Materiales radioactivos (Un 7)

Tarea 1: (En la primera cara). Explica los siguientes conceptos:

Sustancias radioactivas
Por qué se producen o qué origen tienen las emisiones radioactivas
Radiaciones alfa, beta, gamma y rayos X. Poder de penetración. Efectos.
Aplicaciones de los materiales radioactivos
Fisión nuclear
Fusión nuclear
Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear.

Tarea 2: (En la otra cara). Explica los tipos de residuos radioactivos en relación con el periodo de semidesintegración.

Tarea 3: (En la misma cara anterior). Explica qué es la exposición a la radiación y sus unidades y contesta las preguntas de la actividad 26.

Ayudas: Páginas 148-149 del libro de texto y las actividades de estas páginas. Actividades 48, 49 y 50 de la página 155.

Proyecto 8: Cambio climático por calentamiento global (unidad 7 y 9)

Tarea 1: (En la primera cara). Explica los siguientes conceptos relacionados con el cambio climático:

Cambio climático.
Calentamiento global
Efecto invernadero (Página 151 del libro)
Gases de efecto invernadero
Indicadores de cambioclimático: temperatura media, grosor de los glaciares, aumento del nivel de las aguas. (Explica muy bien los tres gráficos y las conclusiones que se extraen)
Consecuencias del cambio climático
Desarrollo sostenible
Comporomisos adoptados para conseguir el desarrollo sostenible.

Tarea 2: (En la otra cara). Interpreta los dos gráficos de la página 195 y señala al menos 10 actitudes (actividades, intenciones) relacionadas con el consumo de energía para ahorrar energía y proteger el medio ambiente global.

Relaciona cada una de ellas con cada una de las "tres R" del ecologismo.

Ayudas: Página 194 y 195 del libro de texto con sus actividades. Página 151 del libro. Actividades 36, 37, 38, 30, 40 y 41 de la página 201. Enlace a un tablero de Ecología (hay infografías en español más abajo).

Proyecto 9: Flujos de energía en la Tierra. (Un 7)

Tarea 1: Explica claramente qué unidades usamos para explicar estos flujos de energía en la Tierra. Ten en cuenta que:

La energía se mide en Julios (J)
La potencia se mide en w = vatios, es decir Julios/s (energía que fluye por unidad de tiempo, es decir por segundo)
Intensidad de la energía radiante que se ide en w/m2, es decir, representa la cantidad de energía que cada m2 recibe en cada segundo.

Para hacernos una idea, responde a la actividad 27 de la página 151.

Tarea 2: Investigar el gráfico de la página 151 sobre los flujos de energía en nuestra atmósfera (Puedes usar otro complementario hablando de % de energía). Cuando lo hayas comprendido -pide ayuda a tu profesor si es preciso-, explica primero el gráfico relacionados con la radiación solar (color amarillo):

Entrante (% del total) 341 w/m2
Reflejada por las nubes (% del total) 79 w/m2, luego quedan 341-79 =262 w/m2.
Absorbida por la atmósfera (% del total) 78 w/m2, luego quedan 262-78 =184 w/m2.
Reflejada por la superficie (% del total) 23 w/m2, luego quedan 184-23= 161 w/m2
Absorbida por la superficie (% del total) 161 w/m2
Total absorbida (superficie + atmósfera) (% del total) 78+161 = 239 w/m2
Total reflejada: (superficie + nubes, aerosoles...) (% del total) 79+23= 102 w/m2

Tarea 3: A continuación usaremos el flujo rojo de la superficie de la Tierra y concretamente la parte de abajo del gráfico:

Se emiten (w/m2) +17 (convección) + 83 (evaporación-transpiración) + 396 (radiación emitida por la superficie) - 333 (gases de efecto invernadero) = 160 w/m2
Absorción neta: Si contamos la radiación absorbida por la superficie (161) y restamos la emitida (160), nos queda: 161-160 = 1 w/m2, que exáctamente son 0,9 w/m2

Responde a las actividades 28 y 29

Tarea 4: Para terminar de explicar en el gráfico el flujo rojo correspondiente a la atmósfera. Hay que tener en cuenta que la atmósfera también emite radiación (169+30) y deja pasar alguna radiación de la emitida por la superficie (ventana atmosférica) (40), por lo que en total, la atmósfera emite radiación de baja frecuencia un total de 169+30+40 = 239 w/m2, que exactamente son 285,5 w/m2

Responde a las actividades 30 y 31.

Ayudas: Enlace.

Proyecto 10: Fuentes de energía NO renovables. (Un 9)

Tarea 1: (En la primera cara) Primero distingue los tipos de fuentes de energía, y diseña un mapa conceptual con los tipos de fuentes de energía no renovables. Para cada una de ellas debes señalar:

Características
Ventajas e inconvenientes
Eficacia de cada una de ellas
En qué tipo de centrales de producción de energía se emplea.

Tarea 2: (En la otra cara). Explica los tres tipos de centrales de producción de energía no renovable: termoeléctrica de carbón, termoeléctrica de gas (ciclo combinado y termoeléctrica nuclear. Debes fijarte especialmente en:

Explicar muy brevemente el funcionamiento básico de cada tipo de central.
Lo más importante, explicar las pérdidas de energía de cada una de ellas hasta llegar a la eficacia de la misma en cuanto a la producción de energía eléctrica.
Agotamiento previsto de los recursos (Actividad 7)

Tarea 3: (En la misma cara) Investiga una factura eléctrica en la que señalan en un gráfico de tarta, el % de energía de cada tipo que las empresas de producción de electricidad decian en España. Estos dos gráficos te ayudarán:

Ayudas: Libro de texto (páginas 188-189). Actividades del tema : 6, 7, 25, 26 y 27. En la actividad 25 hay dos gráficos muy interesantes que debes explicar. Enlace.

Proyecto 11: Fuentes de energía renovables. (Un. 9)

Tarea 1: (En la primera cara) Sobre un mapa conceptual con los tipos de fuentes de energía renovables y los gráficos de la página 190, explica:

Origen de la energía eléctrica en España, en función del tipo de fuente (%)
Reconstruye los gráficos según los datos actuales y la previsión de la UE pra 2020.

Tarea 2: (En la misma cara). Para cada una de las energías no revovables más impotantes (cinco en total), señalar y explicar:

Origen de esta energía
Transformaciones energéticas que se producen
Tecnología empleada
Caracteristicas generales de los aparatos empleados e la producción de la energía eléctrica.

Tarea 3: (en la otra cara). Diseña una tabla en la que señeles para cada tipo de energía las ventajas e inconvenientes señalados en la actividad 30:

Ayudas: Libro de texto (páginas 190-191-192). Actividades del tema : 8, 9 10, 26, 28 y especialmente el 30.

Proyecto 12: Energía en España. (Un. 9)

Tareas: A la vista de los datos de este enlace tienes que explicar:

¿Qué es un ktep?
Para el 2015, ¿cuál es (en % y valor) la producción de energía para cada fuente energética?
¿Qué es el déficit energético, y cuánto es nuestro déficit?
¿Qué hacemos con este déficit energético?
¿Cuál fue nuestro consumo energético en el año 2015 según las diversas fuentes de energía?
¿Qué porcentaje del total de consumo energético en 2015 proviene del petróleo y gas natural? ¿y cuánto de energías renovables?
Interpreta estos dos gráficos:

Proyecto 13: Residuos ecológicos y zonas de interés ecológico en Miguelturra y Peralbillo. (Un. 7)

Tareas: Tenéis que señalar en un mapa del término municipal las zonas que cumplan estos requisitos:

Zonas de vertidos ilegales de residuos (basuras de todo tipo, electrodomésticos, maquinaria, líquidos, ruedas, papeles....). Describir el impacto ambiental que pueden tener estos residuos en el medio ambiente
Zonas de depósito y tratamiento de residuos (legales): punto limpio. Indicar horario, funcionamiento, zonas selectivas de vertido, etc... depuradora de Ciudad Real, Miguelturra y Pozuelo.
Zonas de interés ecológico. En dicho mapa se pueden señalar rutas, lugares de especial interés señalando las especies (plantas o animales) que podemos observar en estos lugares. Podéis ayudaros de guías como esta y buscar otras.

¿Donde señalaremos estos puntos? A través de este enlace podrás ver y añadir nuevos lugares. Para hacerlo, tienes que mantener activa sólo una de las capas y crear una "chicheta" en un punto concreto del mapa. A continuación pulsa "+" añadir al mapa. Tu "chicheta" quedará unida a una de las capas del mapa.

Mujeres científicas

Concentración

Práctica 1. Hipótesis:

a) ¿Para una misma cantidad de agua, la concentración aumenta al añadir más soluto?

b) ¿Depende la solubilidad de la cantidad inicial de agua?

1. Elige el nitrato de cobalto (II) (no muevas el salero) y para 1/2L de agua. ¿Qué concentración tenemos al principio? Imagina que mol/L es igual que g/L, aunque no sea cierto.

2. Añade un poco de soluto (tres nuevos golpes de salero). Mide y anota la concentración de esta disolución.

3. Añade un poco de soluto (tres nuevos golpes de salero). Mide y anota la concentración de esta disolución.

4. ¿Cuántas veces más grande es la nueva concentración que la anterior? ¿Por qué? ¿Es la misma disolución? ¿Crees que en cada golpe de salero cae siempre la misma cantidad de soluto?

5. Seguimos con nitrato de cobalto (II) y 1/2L de agua. Ahora añade soluto hasta saturar la disolución. Anota en tu cuaderno el resultado de la máxima concentración.

6. Repite la operación anterior pero ahora partiendo de 1L de agua.

7. ¿Has obtenido el mismo resultado? ¿En cuál de los dos casos has añadido más soluto?

Práctica 2. Hipótesis a comprobar:

a) ¿La concentración no depende de la cantidad de disolución?

b) ¿Diluir, concentrar y saturar hacen cambiar la concentración?

1. Ahora elige una disolución (aquí le llaman solución) de cloruro de níquel (II) y añade 100 mL de esa disolución.

2. Mide y anota la concentración. ¿Cuánto vale el volumen de la disolución? ¿y la concentración?

3. Añade ahora disolución hasta 300 mL.

4. Mide y anota la concentración. ¿Cuánto vale el volumen de la disolución? ¿y la concentración?

5. ¿Depende la concentración de la cantidad de disolución? ¿Por qué?

6. Añade ahora 300 mL de agua hasta que el volumen sea de 600 mL. ¿Cuánto vale ahora el volumen de la disolución? ¿Y la concentración?

7. Mide y anota la nueva concentración. ¿Es esta una nueva disolución o es otra diferente?

8. ¿Qué relación (cociente) hay entre la anterior concentración y la nueva? ¿Cómo se llama el proceso de bajar la concentración de una disolución?

9. Ahora evapora disolvente (agua) hasta que el volumen de disolvente sea de 400 mL.

10. Mide y anota la nueva concentración.

11. ¿Es mayor o menor que la anterior? ¿Por qué? ¿Es mayor o menor que la que teníamos al principio? ¿Por qué?

12. Sigue evaporando hasta que sature la disolución anterior.

13. ¿Qué son esos cristales que aparecen en el fondo del recipiente?

14. Mide y anota la máxima concentración. ¿qué significado tiene esa máxima concentración?

15. Ordena las tres concentraciones que has medido en esta práctica.

Práctica 3. Hipótesis a comprobar:

a) ¿La solubilidad depende de la naturaleza del soluto?

b) ¿Son muy concentradas todas las disoluciones saturadas?

Para los ocho solutos que se proponen, repite el mismo proceso y haz una tabla de resultados, partiendo siempre de 500 mL de agua (1/2 L de agua).

1. Reiniciar la simulación y añade soluto hasta saturar la disolución.

2. Mide y anota la solubilidad de cada uno de los solutos. Organiza una tabla como esta:

3. ¿Cuál de todos está más concentrado cuando se alcanza la saturación? ¿Cuál de todos está más diluido cuando se alcanza la saturación?

4. Ordena de mayor a menor la solubilidad de los ocho solutos.

5. ¿Cambiarían los resultados de la solubilidad si hubiésemos partido de 1 litro de agua en lugar de 1/2 L de agua? ¿Qué cambiaría?

6. ¿Podemos concluir que la solubilidad depende de la naturaleza del soluto (de quién sea)? ¿Y de la cantidad de agua?

Cuando hayas terminado de aprender con esta simulación tienes que saber que hay:

Disoluciones diluidas y concentradas.
Disoluciones no saturadas y disoluciones saturadas.
Que cuando una disolución alcanza la máxima concentración, a una temperatura determinada, se dice que está saturada, y que esa máxima concentración se llama solubilidad.
Que cuando añadimos más sólido a una disolución saturada, no crece la concentración ya que está saturada y el sólido queda en el fondo sin disolver.
Que si queremos disolver más soluto tendremos que añadir más disolvente.
Que cuando una disolución pierde disolvente por evaporación (el soluto no se evapora), la disolución se va concentrando.

El cubo de la densidad

Objetivos de este pequeño proyecto: Trabajar el concepto de densidad, cambios de unidades, concepto de comparar o relacionar, estimar y suponer.

Datos:

Lado del recipiente cúbico: 1 dm
Densidad del aire: 1,225 kg/m³ a 15ºC. Supongamos que es la misma a la temperatura que vas a hacer esta tarea.
Sólo para el agua: 1 kg de agua ocupa un volumen de 1L
Densidad del mercurio: 13,6 g/cm³
Densidad del osmio (el metal más denso que existe): 22.59 g/cm³
Datos del cubo de porexpán, poliestireno expandido o corcho blanco...en las imágenes.

Tareas:

1. Completa en tu cuaderno la tabla siguiente, realizando los cálculos necesarios y transformando las unidades cuando sea preciso.

2. ¿Cómo sabemos que hay aire a nuestro alrededor? ¿Cómo podrías demostrar que el aire pesa?

3. Cuando pesamos el cubo de cartulina lleno de aire está destapado, pero... ¿pesará lo mismo que tapado?

4. Dos clic tienen aproximadamente la misma masa (y por lo tanto pesan igual) que nuestro cubo lleno de aire. ¿Eres capaz de detectar con los ojos cerrados dos clic en tu mano? Haz la prueba, pero para evitar trampas (con el roce o con el ruido), será un compañero el que te sitúe los dos clic encima de una pañuelo de tela...si lo hacemos como en esta imagen, sentiremos los dos clics pero... ¡eso no vale!. Se trata de intentar sentir sólo su peso...

5. ¿Cuántas veces es mayor la masa del cubo lleno de agua que lleno de aire?

6. ¿Cuántas veces es mayor la masa del cubo lleno de mercurio que lleno de agua?

7. ¿Quién flota en quién? ¿Por qué?

Porexpán y aire
Porexpán y agua
Acero en el agua (la densidad media del acero es de 7850 kg/m³)
Mercurio y acero

8. Volvamos a nuestro porexpán. ¿Cuántas veces es más densa el agua que el porexpan? ¿Cuántas veces es más denso el porexpán que el aire?

9. Si prensamos nuestro cubo de porexpán hasta conseguir tener 1 cm de altura (manteniendo la superficie)... ¿Cuál sería ahora su masa? ¿Y su volumen? ¿Y su densidad?

10. Si observas la imagen de debajo verás el porexpán al microscopio. ¿Qué te sugiere la imagen? ¿Será igual la imagen cuando lo prensemos?

11. El poliestireno expandido se usa como aislante térmico y acústico, además de usarse como material para fabricar plantillas de gel para los pies. Investiga en la red sus propiedades y trata de explicar por qué tiene estos usos.

Proyecto de investigación: laboratorio de Faraday

Jugando con la densidad. Proyecto de investigación I

Instrucciones...las que te diga tu profesor/a..

Redacta en una hoja las respuestas de estas actividades (sin copiar los enunciados) para entregárselas a tu profesor/a.
Otra opción es que las copies las respuestas en tu cuaderno y otro compañero te las corrija en clase.

Actividades:
Ten en cuenta que el volumen que se indica es el nivel de agua en la piscina, y no tiene que se el del objeto que echemos al agua.

1. Del menú de la derecha, elige la primera opción: A Medida.

Planifica una manera de comprobar la densidad de un trozo de madera y un ladrillo.
Pon en marcha tu experimento, y compruebalo con la madera y el ladrillo.
Antota tus cálculos de densidad para los dos. ¿Concuerdan con los resultados obtenidos con el laboratorio?

2. Del menú de la derecha, elige la primera opción: Misma masa.

¿Qué bloques son más densos que e agua? ¿Por qué?
¿Y cuáles son menos densos? ¿Por qué?
Ordena los bloques en orden creciente de densidad (1,2,3,4). Utiliza esta tabla para tomar los datos.

3. Del menú de la derecha, elige la primera opción: Mismo volumen.

¿Qué bloques son ahora más densos que e agua? ¿Por qué?
¿Y cuáles son menos densos? ¿Por qué?
Ordena los bloques en orden creciente de densidad (1,2,3,4). Utiliza esta tabla para tomar los datos.