ACTIVIDAD 8. "El átomo"

OBJETIVOS

- Descubrir lo que es un átomo y sus partículas.
- Investigar qué es el número atómico y el peso atómico para construir posteriormente
- diferentes átomos a partir de los datos obtenidos en una tabla periódica.
- Construir la molécula de agua.

MATERIALES

- Fotocopia con las diferentes partículas de un átomo para recortar.
- Fotocopia con el modelo de un átomo.
- Tabla periódica de los elementos.
- INTERNET.

DESARROLLO

Se hace alusión al taller de ciencias de hace dos cursos, donde se trabajó la electricidad estática. En dicho proyecto, se desarrolló en una de las actividades el tema del átomo. ¿Se acuerda alguien de lo que era un átomo?

- Un signo de más.
- Las partículas que hay en la electricidad.
- Pueden ser los signos. El de más y el de menos.

¿Qué es eso de los signos?
- El signo más significa una carga eléctrica positiva y el signo menos una negativa.

A continuación por parejas irán a los ordenadores con el fin de averiguar qué es un átomo y las partículas que lo forman. Una vez recogida la información se pondrá en común. En la puesta en común se recogen los siguientes datos:

- Átomo: es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
- Partículas de un átomo: electrones, protones y neutrones.

¿Cómo se escribe la molécula de agua?
- H20

¿Qué átomos forman la molécula de agua?
- Hidrógeno y Oxígeno.

Hidrógeno que sería la H y Oxígeno que sería la O. ¿Estos dos átomos serán iguales o distintos?
- Distintos.

¿En qué se diferencian? El oxígeno es para respirar. ¿Qué partículas hemos dicho que tienen todos los átomos?

- Electrones, protones y neutrones.
- El hidrógeno puede que tenga más protones que el oxígeno.

De nuevo, por parejas van a ir a INTERNET a averiguar el significado de número atómico y peso atómico. A continuación la información recopilada se pondrá en común. Una vez recogida toda la información necesaria se sacan las siguientes conclusiones:

- Número atómico: se representa por una Z. Es el número de protones que tiene un átomo.
- Peso atómico: se representa por una A. El número total de protones y neutrones de un átomo.

¿Nos acordamos de lo que era un objeto neutro cuando hablábamos de la electricidad estática?
- El que tiene el mismo número de positivos y de negativos.

Entonces, ¿qué tendrá un átomo estable?
- El mismo número de protones que de electrones.

Con todos estos datos, número atómico y peso atómico, y con la ayuda de la Tabla Periódica de los elementos, vamos a ver como se construye el átomo de hidrógeno y el de oxígeno.

Se reparte a cada alumno-a una tabla periódica y se les explica cómo se utiliza para conocer el número atómico y el peso atómico de un átomo.

El problema surge cuando tienen que hallar el número de neutrones que tiene el átomo, para lo cual llegan a la conclusión de que deben restar al peso atómico el número atómico.

Una vez resuelto este pequeño obstáculo se reparte de forma individual un modelo atómico y una fotocopia con partículas atómicas dibujadas para que recorten.

Se proponen diferentes átomos para que los alumnos-as los construyan. Para ello se proponen los siguientes pasos:

- El maestro propone un elemento de la tabla periódica que los alumnos-as deberán localizar en dicha tabla.
- Una vez localizado, los alumnos-as conociendo el número atómico y el peso atómico deberán calcular el número de protones, electrones y neutrones.
- Por último construirán el átomo siguiendo las siguientes normas: Los protones y neutrones se localizan en el núcleo. Los electrones se encuentran en la corteza, la cual presenta diferentes capas. La capa k (máximo 2 electrones), la capa L (8 electrones) y capa M (18 electrones).

Algunos de los elementos propuestos fueron: Litio, Berilio, Carbono, Flúor, etc.

Una vez que los alumnos-as han cogido una mínima soltura en la construcción de átomos se divide la clase en dos grupos. Por un lado la mitad de la clase construye el átomo de hidrógeno y la otra mitad el de oxígeno.

Comprobada la correcta reconstrucción de ambos átomos se les sugiere que ahora deben formar la molécula de agua con las representaciones hechas de los átomos de hidrógeno y oxígeno.

- Poniendo el signo más y el signo menos para el otro papel.
- Juntaríamos las tres formas. Juntaríamos el más con el menos.
- Juntando los protones, neutrones y electrones del oxígeno y el hidrógeno. Todo en uno.
- Habría que juntar los dos átomos. Todo junto daría otra molécula.

¿Cuántos átomos hay en la molécula de agua?
- Dos.

Un oxígeno y … (señalo la fórmula escrita en el encerado)
- ¡… dos de hidrógeno!
¿Cómo se juntarán para formar la molécula de agua?, ¿qué partículas del átomo se están moviendo?
- Los electrones.

A continuación se les manda salir de la clase y se les distribuye por todo el patio interior del colegio. Dos alumnos-as van a ser oxígenos y el resto hidrógenos. Se les pide que formen una molécula de agua. Los niños-as reaccionan rápidamente y se cogen de la mano dos niños-hidrógenos y un niño- oxígeno. Imaginamos que nuestro tronco es el núcleo del átomo con sus protones y neutrones. Nuestros brazos son la corteza con sus capas K, L y M y nuestras manos, ¿qué serán?
- Los electrones.

Vosotros, como átomos os habéis unido para formar la molécula de agua, ¿qué habéis hecho para uniros? - Agarrarnos de las manos. Las manos, ¿qué hemos dicho que representa imaginariamente? - Los electrones. Por tanto, los átomos de hidrógeno se unen al de oxígeno para formar la molécula de agua a través de… - … los electrones. Para comprobar que la respuesta es correcta les invito a que investiguen por INTERNET y vean diferentes representaciones de la molécula de agua. A continuación volverán a la clase y de forma individual, mediante los átomos construidos sobre el papel deberán representar la molécula de agua.