Introdución
Na antigüidade o filósofo grego Empédocles sostiña que o planeta Terra estaba constituído por catro "raíces", ás que máis tarde Aristóteles chamou "elementos": a auga, o lume, o aire e a terra, os cales eran esenciais para o desenvolvemento da vida animal e vexetal. Actualmente estes "elementos" pódense reducir a dous: materia e enerxía, posto que a auga, o aire e a terra están formados por materia (átomos e moléculas), mentres que o lume é unha forma de enerxía de entre as moitas existentes.
Para entender os fenómenos físicos e químicos que suceden ao noso ao redor, os cales están intimamente relacionados coa vida no noso planeta, é moi importante posuír uns coñecementos básicos dos compoñentes da materia e do seu estado de agregación, así como de diferentes formas de enerxía e do intercambio entre elas.
Obxectivos
- Coñecer a existencia de átomos, moléculas, ións, tipos de enlace e forzas intermoleculares que determinan os estados de agregación da materia (sólido, líquido, gas). Distinguir entre elementos e compostos; mesturas e disolucións. Interpretar o diagrama de fases do auga e a partir deste explicar o funcionamento da olla a presión, a formación do orballo e da xeada, o proceso de liofilización e o fenómeno de sublimación.
- Coñecer o fenómeno de osmoses e osmoses inversa, así como a importancia dos fenómenos osmóticos que suceden nas células animais e vexetais. Explicar os procedementos de conservación dos alimentos baseados nos devanditos fenómenos.
- Coñecer como actúan os catalizadores nunha reacción química, así como os enzimas ou fermentos nas reaccións bioquímicas, que permiten explicar o proceso de fermentación alcohólica na obtención do viño ou da cervexa.
- Coñecer a natureza da luz e os diferentes tipos de radiacións que constitúen o espectro electromagnético (ondas de radio, microondas, luz infravermella, visible, ultravioleta, raios X, raios gamma), xunto ás súas propiedades.
- Coñecer a dirección da luz a través de prismas e lentes e as causas dos defectos de refracción: estrabismo, miopía, hipermetropía, presbicia e astigmatismo, así como as lentes correctoras utilizadas en cada caso.
Competencia
Cos coñecementos adquiridos, os alumnos serán capaces de comprender e interpretar moitos dos fenómenos que ocorren na natureza.
Contidos
Tema 1. Constitución da materia: elementos químicos. Tamaño e masa dos átomos. Estrutura dos átomos. Isótopos. Auga pesada ou deuterada: a súa importancia nos reactores nucleares. Modelos atómicos: átomo de Bohr e modelo mecanocuántico. Orbitais e números cuánticos.
Tema 2. A Táboa Periódica dos elementos: períodos e columnas (grupos). Configuración electrónica dos elementos.
Tema 3. Tipos de enlaces interatómicos: enlace covalente, enlace polar e enlace covalente polar. Momentos dipolar e cuadrupolar dunha molécula. Forzas intermoleculares: dipolo-dipolo e forzas de dispersión. Forzas intermoleculares e temperatura de ebulición. Enlaces ou pontes de hidróxeno. Estrutura do xeo e da auga líquida. Propiedades anómalas da auga: densidade, tensión superficial, capacidade calorífica.
Tema 4. Estados da materia e cambio de estado. Estado gasoso. Estado sólido: sólidos amorfos e cristalinos. Estado líquido. Cambios de estado. Mesturas e disolucións.
Tema 5. Evaporación dos líquidos. Influencia da temperatura e da humidade ambiental. Calor de vaporización. Concepto de presión de vapor. Isobaras. Frontes frías e de calor en meteoroloxía.
Tema 6. Diagrama de fases da auga. Diagrama de fases da auga. Influencia da temperatura sobre a presión de vapor da auga. Curva de vaporización. Temperatura de ebulición. Olla a presión: fundamento. Punto triplo. Formación de iscarcha e orballo. Sublimación. Características dos produtos liofilizados.
Tema 7. Diagrama de fases do CO2. Neve carbónica ou xeo seco: fabricación, propiedades e aplicacións. Punto crítico. Fluidos supercríticos: propiedades e aplicacións.
Tema 8. Osmoses e presión osmótica. Osmoses inversa: a súa aplicación en plantas desalinizadoras. Osmoses nas células.
Tema 9. A reacción química: equilibrio químico. Ácidos e Bases. Escala de pH. Velocidade de reacción: factores dos que depende.
Tema 10. Catalizadores: tipos, función e aplicación. Cinética enzimática. Importancia das levaduras na elaboración do viño, cervexa e pan. Procesos biotecnóloxicos.
Tema 11. Natureza da luz. O espectro electromagnético: ondas de radio, microondas, radiacións infrarroxas, visibles, ultravioletas, raios X, radios gamma. Reflexión e refracción da luz. Espellismos.
Tema 12. Lentes converxentes e diverxentes. Distancia focal e potencia das lentes. O ollo humano como dioptría na visión. Defectos da visión: miopía e hipermetropía. A súa corrección mediante lentes.
Tema 13. Acomodación do cristalino. Presbicia ou vista cansa. A súa corrección mediante lentes. Astigmatismo. A súa corrección mediante lentes.
Metodoloxía
Clases expositivas con proxección de presentacións en PowerPoint, sen esquecer o uso da pizarra cando sexa necesario. Estas clases serán participativas, con discusión de casos prácticos da vida diaria, intervindo os alumnos para expoñer os seus comentarios, aclarar as súas dúbidas e formular ao profesor cuestións sobre o tema que se está expoñendo.
Sistema de avaliación
Avaliación continua ao longo do curso, realizándose controis periódicos sobre os temas desenvolvidos. (Ponderación: 55%)
Control de asistencia a clases, esixíndose un número mínimo (75%) para superar a materia. (Ponderación: 45%)
Bibliografía básica
Os alumnos disporán das presentacións elaboradas polos profesores co contido de todos os temas que se expliquen ao longo do curso. Estarán a disposición dos alumnos con anterioridade á exposición de cada tema coa finalidade de que coñezan o seu contido e poidan formular nas clases expositivas as preguntas relativas ás dúbidas que lle suscitaron.